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钢筋化学除锈方法范例(3篇)

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钢筋化学除锈方法范文

(1)气候因素我国领土幅员辽阔,沿海省市有十多个,这些省市受到较强的季风气候影响,自南向北依次划分为热带季风气候、亚热带季风气候、温带季风气候。不仅如此,由于我国大部分沿海地区都处于中纬度地带,气候文化,因此在春冬两季其冷暖空气的交替活动较为活跃,尤其是在夏季梅雨之后,此类地区往往会有较长时间的伏旱天气,秋冬两季也会出现连续阴雨的气候与天气,这类天气将会对防护桥梁钢筋产生极为不良的影响,造成防护桥梁钢筋锈蚀。

(2)钢筋锈蚀的工艺因素分析

①混凝土密实度不足混凝土孔隙率高是导致混凝土密实度不足的主要原因,桥梁一般处于较为潮湿的环境当中,如果混凝土密实度较低,那么在空气中存在的大量氧气、水分、二氧化碳必然会通过混凝土空隙深入到混凝土内部,降低混凝土碱性,从而使得钢筋锈蚀问题的出现。

②保护层较薄桥梁钢筋保护层厚度不够,一旦混凝土在外界因素影响下发生碳化,那么必然会深入到钢筋范围内,使得钢筋碱性大量丢失,不利于钢筋保护作用的保持,锈蚀问题也更加容易出现。

③钢筋保护层遭到破坏一般而言,在混凝土的搅拌、浇筑、施工及养护过程当中,表层存在问题的现象屡见不鲜,如裂缝、开裂、掉角、露筋等问题,如果这些问题得不到恰当处理,钢筋处于外界环境下,在水分、氧气、二氧化碳等因素的共同影响与作用下,防护桥梁钢筋锈拙问题势必会难以控制。

2桥梁结构钢筋锈蚀的预防和修复

2.1预防混凝土钢筋锈蚀

(1)混凝土材抖的选择在某种程度上来说,化学工程在防护桥梁钢筋锈拙的作用上主要体现在混凝土材料选择上。通常,混凝土材料的劣化能与耐破坏能力是决定混凝土结构刚度与强度的重要指标,因此如何正确选用水泥品种对于保证工程质量非常关键,同时正确选用混凝土也是进行成本控制的关键点。另外,在混凝土材料的选用上,其粗细材料选择也要以前你重视,由于集料反应很容易导致混凝土结构出现问题,因此混凝土材料的选择必须要严加筛选与控制。除此之外,混凝土骨料、砂石在选择上也要尽量确保其质量合格、技术指标达标,科学、正确选用方能够让混凝土结构耐久性得到提升。值得一提的是,混凝土拌合、用水、级配、养护、外加剂也至关重要,就混凝土外加剂来看,它本身应用就较为广泛,当前混凝土外加剂品种有百余种,不同的外加剂适用于不同的混凝土材料,因此是否能够合理选择外加剂,将会直接影响到钢筋防锈的水平与质量。

(2)严控设计与质量从化学工程结构设计角度出发,严格控制化学工程设计与质量也能够有效提高防护桥梁钢筋的防锈能力。一般来说,防护桥梁钢筋耐久性设计的目的就在于提高混凝土的抗中性化能力、提高混凝土密实度,因此在选用混凝土时,级配以≥C25最佳。而一旦出现了氯离子腐蚀或大气腐蚀的问题,那么为确保钢筋耐久性,最好应在混凝土构件当中添加钢筋阻锈剂,从而确保其耐久性达标。不仅如此,如果混凝土结构为预应力混凝土结构,其强度等级至少为C40,只有这样方可确保防护桥梁钢筋的质量。

(3)纳米防护液一般混凝土在浇筑、施工、养护完毕之后,水分在充分发挥后呈现出多孔性的特征,其密实度主要结合所用水泥、砂浆、石子的不同配比,不过配比设置上稍有偏差,桥梁钢筋暴露后便会受到较为严重的腐蚀现象。对此,可以通过涂刷纳米防护液的方式来对钢筋进行保护,将纳米防护液涂抹在钢筋表面,然后通过自组装能够形成一种纳米级的球状结晶养护层,对钢筋起到防蚀、防锈作用。不仅如此,纳米防护液还具有较强的渗透效果,一般能够渗入混凝土内部达8mm。在经过光化学反应后,能够形成凝性胶状体封堵住混凝土结构中的毛细孔、缝隙等。此外,纳米防护液所形成的胶体经水分发挥后能够同混凝土何为一体,从整体上迅速提升混凝土表面结构的密实度,混凝土不会再出现风化、缝隙等问题,并变得更加密实、坚硬,这对于提高钢筋的使用寿命、防止锈蚀等问题具有良好的效果。

2.2处理修复混凝土钢筋锈蚀

(1)及时发现并处理锈蚀问题通过大量实际调查,发现几乎在桥梁的各个部位均会不同程度的出现钢筋锈拙现象,尤其是在一些钢筋暴露、同水接触较为频繁的部位,例如桥面、伸缩缝、开裂部位等其锈拙现象更为严重。鉴于这一问题,在对混凝土钢筋进行修复时必须要首先清除其外部混凝土,然后再对钢筋进行防锈处理。较为常用的方法有高压水枪喷射法除锈、喷砂法除锈等,待除锈防锈工作完成之后然后才能够进行混凝土浇筑施工。需要注意的是,混凝土钢筋锈蚀修复由于外层较薄而无法立模时,可以通过喷射浇筑的方式提高其强度。

(2)处理锈蚀要按照一定的步骤进行修复防护桥梁钢筋锈拙,首先要彻底清除损坏、脱落、剥裂的钢筋及锈蚀物,当钢筋全部暴露出来之后利用各种工具,如喷砂枪进行清除、处理。然后,当钢筋除锈工作完成之后利用环氧胶液等粘结喷涂至钢筋表面,最后再浇筑混凝土,条件允许的情况下还可以利用环氧砂浆、混凝土等防腐材料加以处理,确保钢筋良好的耐久性。

3结语

钢筋化学除锈方法范文

【关键词】桥涵混凝土;钢筋锈蚀成因;预防措施

桥涵混凝土中的钢筋主要是提供拉伸和剪切、弯曲等机械强度,但是当钢筋遭到锈蚀破坏时,给混凝土性能带来的不仅仅是机械强度的损失,因为钢筋锈蚀产物的体积比钢筋大2.5-3倍,致使混凝土内产生体积应力,可能导致混凝土产生裂缝、剥落等破坏,因而在诸多影响混凝土耐久性的因素中,钢筋锈蚀位于首位。

我国桥梁混凝土结构中钢筋的锈蚀问题已十分严重,正威胁着结构的安全,我国许多的结构工程项目都有钢筋锈蚀破坏的事例。许多工程达不到设计使用年限,修复就已开始进行。可见,采取适当措施来预防混凝土中钢筋的锈蚀,有着十分重要的经济意义。

1.混凝土中钢筋的锈蚀成因及影响因素

钢筋的锈蚀主要是化学锈蚀和电化学锈蚀。

(1)化学锈蚀

由非电解质溶液或各种干燥气体(例如CO2.S02、O2、CL2、H2S)引起的纯化学性锈蚀,锈蚀时无电流产生,其产物是在钢筋表面氧化形成酥松的氧化物,周围条件干燥时这种锈蚀速度缓慢,但在高温、高湿度的条件下锈蚀速度就很快。

(2)电化学锈蚀

以水为介质的钢筋锈蚀大多是电化学锈蚀,属氧化还原反应。实际上桥涵钢筋混凝土中钢筋的锈蚀是有限体积中的氧化扩散,只要有氧供给阴极,反应就会发生,因此钢筋锈蚀的主要因素之一是锈蚀过程中氧的可供应性,另外,锈蚀还受下列因素影响:

①氯化物

氯化物在一定条件下会导致钢筋锈蚀,而且会使锈蚀持续下去。混凝土中氯化物会因施工需要(如掺氯盐的防冻剂)、工业盐水、海水等向混凝土中的渗透、含氯盐的雨水、浓雾等的污染、冬季钢筋混凝土桥面撒除冰盐等情况下出现。

②PH值

钢筋锈蚀速度会因PH值的增大而显著降低,普通混凝土的PH值达13以上时,钢筋表面形成一层可使钢筋处于钝化状态的致密氧化膜来保护钢筋不会生锈,只有当钢筋处在PH值11.5以下的混凝土时才会生锈。

③碳化

当混凝土中的Ca(OH):与空气中或水中的CO:反应而碳化时,混凝土的PH值显著降低,这种情况下钢筋已不处于钝化状态,因而有发生锈蚀的可能。但是对于高质量的干燥的或被水饱和的混凝土来说,碳化不会导致钢筋锈蚀。

2.预防钢筋锈蚀的措施分析

防止钢筋锈蚀的技术措施很多,一般可分为以下两类。一是通过提高混凝土的性能来提高其对钢筋的保护能力,比如使用高性能混凝土;二是采取一些附加措施,比如在混凝土外涂层中采用环氧涂覆钢筋、阴极保护和掺加钢筋阻锈剂等。

2.1工程设计和施工中应采取的措施

在钢筋混凝土的工程设计和施工中应尽可能地对钢筋提供保护措施,还应考虑所采取的措施能否良好的实施。

2.1.1规定结构的保护层厚度

受氯化物侵蚀或处在中等湿度条件下的构造物,其防止锈蚀的能力主要取决于混凝土保护层厚度和保护层的抗渗透能力。另外,在满足施工要求的条件下可采用较小水灰比的混凝土作保护层,对防止氯化物等有害离子的渗入也是十分有利的。

2.1.2限制构造物中氯化物的含量

钢筋混凝土中如含有氯离子并达到一定的含量时,将对钢筋产生很显著的锈蚀,同时掺人混凝土的外加剂中常带有一定含量的氯离子,混凝土所用骨料及水也常含有氯化物,即使不在混凝土中掺加氯化物,钢筋混凝土也有可能被组成材料带人氯离子,因此,规定混凝土拌和物中的所有组分都不含氯化物是不现实的,在混凝土中无论氯化物以何种形式存在于何种组分中,发生锈蚀的危险都会随着氯化物含量的增大而增大。但是,外掺到混凝土中的氯化物一般将会因其化合和分散而减小其影响力。而掺入的氯化物将在混凝土内部造成氯离子浓度差而导致钢筋锈蚀。各国在制定规范时对氯化物的含量都有明确的限制。例如,我国《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)中除规定在钢筋混凝上中不得掺用氯盐外,还对钢筋混凝土中氯离子的含量进行了如下严格限制:位于温暖或严寒地区、无侵蚀物质影响、与土直接接触时,氯离子含量不得超过水泥用量的0.3%;位于严寒和海水区域、受侵蚀环境和使用除冰盐的桥涵,氯离子含量不得超过水泥用量的0.15%;从各种组成材料引入的氯盐含量大于上述数值时应采取有效的防锈措施。

2.1.3使用外加剂来提高混凝土的密实度

使用混凝土减水剂、膨胀剂和防水剂以提高混凝土的密实度,增强钢筋混凝土的抗渗透能力,阻碍氯离子等有害物质向混凝土的渗入,这些外加剂近年来被广泛应用于混凝土的防裂抗渗,能显著提高混凝土的抗渗能力,使得混凝土对钢筋具有更好的保护作用。

2.1.4使用钢筋阻锈剂

在钢筋混凝土中掺入阻锈剂可达到阻止或减缓钢筋锈蚀的效果。

2.1.5在混凝土中加入混凝土矿物掺和料使用

微细矿渣粉、硅灰等各种高细度的混凝土矿物掺和料填充混凝土中连通的毛细孔,可以降低碳酸盐的生成速度,提高混凝土的抗渗性,增大混凝土的电阻从而提高混凝土对钢筋的保护能力。

2.2对构造物混凝土表面进行涂覆或渗透处理

主要有如下几种处理方法:

2.2.1聚合物浸渍

使用聚合物单体或共聚物填充硬化混凝土中的孔洞,用聚合物浸渍的混凝土高强、耐久,耐水率极小,对氯离子的渗透有隔绝作用。

2.2.2设置防水膜

氯离子等有害物质向混凝土中渗入要以水为载体,所以在构造物表面设置防水膜能有效隔断有害物质向混凝土中渗入。

2.2.3聚合物混凝土覆盖层

在混凝土保护层外面再覆盖以聚合物作胶结料的保护层,也可以隔绝氯离子向混凝土的渗入。

2.2.4乳液改性混凝土覆盖层

在混凝土中掺入聚合物乳液,如各种丙烯酸酯共聚乳液,可显著提高混凝土的粘结强度和抗拉强度。因为聚合物乳液中的微细粒子能够堵塞混凝土中的毛细孔隙,提高混凝土的抗渗透性,用这种混凝土制作的保护层具有很好的力学性能和耐久性能,且对有害物质的渗入有良好的隔离作用。

2.3钢筋自身防渗性能的提高

通过提高钢筋自身的防渗性能,也是阻止混凝土中钢筋锈蚀的有效方法。一是从钢筋白身成分考虑,如加入少量微量元素,以提高其抗锈蚀能力;二是采取适当的工艺措施在钢筋表面涂刷各种保护层,如镀锌、镀锌铬、涂刷环氧涂层等。

2.4对钢筋施加阴极保护阻止钢筋的锈蚀

给钢筋提供较高的负电压使钢筋的电位处于负极,当用辅助阳极给锈蚀钢筋施加电流时,锈蚀钢筋的电位降低到阳极开路电压之下,这样虽然整个钢筋表面不可能处于等电位状态,但剩余的锈蚀电流极小,可以忽略不计。

2.5杂散电流的预防

杂散电流能够引起混凝土中钢筋的锈蚀,防止这(下转第312页)(上接第241页)类锈蚀的常用方法有两种:一种是“排流措施”,把流入钢筋混凝土中的杂散电流直接从钢筋中引出排掉;二是加强绝缘措施,以提高钢筋与混凝土之间或混凝土本身的电阻。向混凝土拌和物中掺加粉煤灰,对提高混凝土的电阻、防止杂散电流引起的锈蚀也能起到一定的作用。

钢筋化学除锈方法范文篇3

钢材锈蚀的检测历史建筑

由于建成历史久远,其钢结构及混凝土中的钢筋留存至今面临的主要问题是受环境因素影响而存在的不同程度的锈蚀问题。的钢结构出现的锈蚀很容易会被观察到,而被包裹在混凝土结构中的型钢或钢筋的锈蚀,如果严重的话会铁胀显现出来,即钢材表面因锈蚀而产生体积变化使混凝土保护层胀裂的现象(图5);而一般的锈蚀如果不凿除混凝土表面的保护层是无法被观察到的,而采用钢筋锈蚀仪可以在不打开混凝土表面的情况下检测钢筋的锈蚀状况。本案例为确定大楼混凝土构件内部钢筋的锈蚀概率,现场采用瑞士CANIN钢筋锈蚀测定仪对部分混凝土构件进行了钢筋锈蚀概率抽样检测。本次钢筋锈蚀概率检测主要采用铜/硫酸铜电化学测定法,检测结果的钢筋锈蚀如图略。根据《建筑结构检测技术标准》(GB/T50344-2004)中规定的混凝土中钢筋锈蚀状况判别标准(表1),同时参考美国ASTMC856评判准则(表2),综合分析判别结果(表略)。根据构件所处的环境不同及外观的差异分类,测区能代表不同环境条件和不同锈蚀锈蚀的外观表征。1#测区楼板位于地下室,周边环境较为潮湿;3#测区处有较明显的外墙渗水痕迹,说明混凝土材料受流水侵蚀使钢筋出现不同程度铁胀和锈蚀;其他的测区楼板构件所处的环境干燥,外表无细裂缝,说明该状态下构件即便是留存至今,其锈蚀概率也很低。

钢材强度的检测

表面硬度法测试钢材强度历史建筑的改造维修必须了解其主要承重材料的强度,因此,对于钢结构,检测工作必须测定其钢材的强度,当然最直接最准确的方法是截取其结构中的某段钢材,但历史建筑的检测应尽量不破坏其结构而应采用无损检测。根据《建筑结构检测技术标准》(GB/T50344-2004)、《黑金属硬度及强度换算值》(GB/T1172-1999),本案例现场采用HL-300里氏硬度计对大楼结构构件的钢材抗拉强度进行现场抽样检测,代表性的测区检测结果详见表4。根据现场抽检结果,该大楼结构构件钢材推定抗拉强度虽然离散性较大,但基本都达到Q235级强度要求。3.2钢材表面锈蚀度的检测如果钢材表面出现了一定的锈蚀,其强度就会受影响,而现场检测所得的强度往往是不考虑其锈蚀的状态的。因此,对年代久远的历史建筑在计算其结构承载力时,检测人员一般会根据经验对所测得的强度进行折减,但折减系数的确定往往没有可靠的定量数据。本案例我们将钢材锈蚀度进行定量测定,从而对结构计算时钢材折减系数的确定提供了依据。为确定大楼承重钢构件的表面锈蚀率,现场抽取部分钢结构构件,采用打磨表面除去锈蚀层并分别测量打磨前后钢构件截面厚度变化率的方式,对该钢构件的表面锈蚀度进行测定。代表性的测区检测结果见表5。根据现场所有测区的检测结果,目前钢梁的锈蚀度为1.0%~7.2%,平均锈蚀度为2.5%,结构计算可依据此结果进行钢材强度折减。