掺和料与阻锈剂对混凝土中钢筋锈蚀的影响研究
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摘 要：混凝土是一种比较常见且重要的建筑材料，广泛的应用在各种建筑物当中。钢筋相当于建筑材料中的骨架，起到支撑作用。混凝土中钢筋的锈蚀容易影响到建筑结构的质量，在腐蚀、潮湿的环境下，混凝土中钢筋锈蚀会在Cl— 离子的影响下加快锈蚀速度。影响钢筋锈蚀的因素诸多，其中建筑物所处环境、混凝土胶凝材料、阻锈剂的具体用量、保护层厚度的大小以及掺和料的具体用量等都会对锈蚀程度产生影响。本文主要对掺和料、阻锈剂两种因素对混凝土中钢筋锈蚀的影响进行研究。
关键词：掺和料;阻锈剂;混凝土;钢筋锈蚀;影响
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.23.026
1 氯离子侵蚀对钢筋锈蚀产生的影响分析
氯离子在锈蚀钢筋时会受到来自各方面因素的影响，例如，温度带来的影响，湿度带来的影响等。混凝土结构的主要组成部分分为两种，一种是粉煤灰水泥，另一种是矿渣水泥，当混凝土结构充分水化之后，混凝土结构的孔隙更加致密。如果单位体积的混凝土水泥用量相对较大，氯离子将难以融入到混凝土的内部;工作人员将水胶比控制在相应的范围之内时，单方水泥用量有所增加，此时扩散系数与以往相比有所降低。如果混凝土的水胶比相对较大，氯离子扩散系数明显提高，此时氯离子可以比较容易的进入到钢筋表面，从而使钢筋遭受锈蚀。现阶段混凝土的养护工作不断推进，混凝土结构抵抗氯离子锈蚀的能力有所增加，在养护初始阶段，混凝土的抵抗能力最强。于氯离子的移动能力而言，温度与其有着密切的关系，温度越低，氯离子的扩散越慢;反之，温度越高，氯离子的扩散速度越快，此时锈蚀钢筋的速度也明显加快。此外，工作人员使用良好的集料级配，可以将混凝土的密实性能逐步提高，当粗集料的粒径在16毫米时，氯离子扩散系数与以往相比有所增加。在施工过程中，难免会出现混凝土结构裂缝问题，而氯离子会沿着裂缝进入到混凝土内部，从而导致钢筋被锈蚀。于混凝土中钢筋锈蚀而言，氧气的含量、环境湿度会对钢筋锈蚀产生一定影响作用，如果在其它条件相同的背景下，环境中的氧气含量较小，并且湿度较小，此时钢筋锈蚀的情况也相对较好。
2 阻锈剂对混凝土中钢筋锈蚀的影响分析
为了使混凝土中钢筋锈蚀问题得到有效控制，相关人员在混凝土钢筋锈蚀方面进行了大量研究。在20世纪80年代，曾经有专家提出将环氧树脂涂抹在钢筋表面，可以使钢筋锈蚀问题得以预防。但是在不久之后，有人发现涂抹环氧树脂的钢筋也逐渐发生了锈蚀问题，相关人员对锈蚀问题进行了调查发现，随着时间的流逝，环氧树脂的粘结力逐渐下降，从而难以对钢筋产生长期保护。因此相关人员对混凝土中的阻锈剂进行了大量研究，并且随着研究的不断成熟，阻锈剂在混凝土中钢筋锈蚀方面得到了广泛应用。沿海地区中的混凝土结构普遍应用了钢筋阻锈剂。人们根据阻锈剂掺入方式的不同，将钢筋阻锈剂分为两种，一种是渗透型，另一种是掺入型。于掺入型钢筋阻锈剂而言，施工人员在混凝土搅拌过程中会加入该阻锈剂;于渗透型阻锈剂而言，主要是在混凝土的表面涂抹，通过阻锈剂的不断扩散，在钢筋表面形成有效的保护层。根据形态的不同，人们将钢筋阻锈剂分为粉剂钢筋阻锈剂、水剂钢筋阻锈剂，国外的阻锈剂多以水剂为主，而国内大多应用的是粉剂阻锈剂，粉剂阻锈剂可以溶于水。根据化学成分的不同可以将钢筋阻锈剂分为三种，第一种是混合型钢筋阻锈剂，第二种是无机型钢筋阻锈剂，第三种是有机型钢筋阻锈剂。现阶段在市场中生产较多的阻锈剂就是复合型阻锈剂，并且复合型阻锈剂的应用范围最广。人们根据保护原理的差异将钢筋阻锈剂分为三种，一种是混合型，一种是阳极型，一种是阴极型。于阳极型阻锈剂而言，其可以使钢筋锈蚀的阳极电化学反应得到控制，阻锈剂可以产生一层钝化膜，从而对钢筋产生一定的保护作用，使钢筋锈蚀问题得以抑制。但是，如果钢筋表面的氯离子达到相应的浓度之后，无机类的阻锈剂不仅不会对钢筋产生保护，而且会推进钢筋锈蚀的发生速度，这类阻锈剂中含有诸多的致癌物，大量使用可能对人类的健康造成一定威胁，因此现阶段市场中存在的无机类阻锈剂相对较少，并且应用范围有限。锌酸盐、磷酸盐以及有机物等无机型阻锈剂属于阳极型阻锈剂，这类阻锈剂可以使阴极反应得到有效控制，从而减缓钢筋的锈蚀问题。现阶段在市场中广泛应用的阻锈剂品种就是混合型阻锈剂，其含有阴极型阻锈剂成分、阳极型阻锈剂成分，这类阻锈剂在钢筋锈蚀过程中会对阳极反应、阴极反应进行有效抑制。在施工当中，应用混合型阻锈剂的阻锈效果明显较好，并且阻锈时间相对较长。
3 矿物质掺合料在混凝土抗氯离子渗透能力方面的影响
在制作混凝土结构时普遍应用水泥，施工人员可以利用矿物质掺合料取代定量的水泥，水泥的价格明显高于掺合料的价格，应用掺合料代替水泥，可以使混凝土结构的制作成本得到控制，而且可以将混凝土的流动性改善，从而达到减水效应，使混凝土的密实性逐步提高。通过相关研究发现，利用矿物掺和料代替水泥，可以将混凝土的抗氯离子渗透能力逐步提高。虽然加入掺合料可以将混凝土的渗透性逐步提高，但是掺合料的加入会使混凝土试件的强度降低，因此相关人员需要对掺合料的使用量进行科学控制，使混凝土强度等级降低情况得到控制。在实际过程中，施工人员需要根据具体的施工情况对掺合料的加入进行全面分析，在确保混凝土渗透性以及强度的基础之上，加入适量的掺和料。
4 结束语
本文分析了氯离子侵蚀对钢筋锈蚀产生的影响，探究了阻锈剂在混凝土钢筋锈蚀方面的影响情况，并对掺合料在混凝土应用方面的情况进行了研究。希望通过本文分析，可以给予相关研究人员提供一定的借鉴，使混凝土中钢筋锈蚀情况得到有效控制，使氯离子的渗透得到抑制，从而提高钢筋的使用质量、使用时间。
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作者简介：高红霞（1983-），女，安徽庐江人，硕士研究生，講师，研究方向：工程造价。
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