论文部分内容阅读
摘要:近几年来我国的建筑行业发展十分迅速,但在实际的生产建设过程当中建筑材料腐蚀问题依然频发。作为土木工程中非常重要的建筑原料--混凝土,钢筋锈蚀的情况也非常普遍。因此需要通过一定的方式和方法来改善这种情况,进而提升钢筋混凝土的性能。本文作者着重介绍了建筑混凝土钢筋锈蚀的原因,并对其检测方法进行了研究。
关键词:建筑混凝土;钢筋锈蚀;原因;研究
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:(2021)-9-325
引言:钢筋混凝土是建筑工程中非常重要的原料,因为其具有优良的性能,所以在各类土木工程当中得到了广泛应用,但是由于钢筋锈蚀而导致混凝土结构不稳定的问题也日益显现。因此必须找到混凝土钢筋锈蚀的原因并加以分析,才能够制定合理化的解决方案,进而保证建筑结构的稳定性。
一、建筑混凝土钢筋锈蚀的种类
钢筋混凝土是土木工程中经常运用到的材料之一,其主要是将钢筋和混凝土两种原料进行混合。在混合的过程中会形成氢氧化钙,而氢氧化钙属于碱性物质,钢筋长时间在碱性的条件下也就会出现锈蚀的现象。在实际分析的过程当中,建筑混凝土钢筋锈蚀的原因有两种即化学锈蚀和电化学锈蚀。首先,化学腐蚀是混凝土钢筋锈蚀的重要原因之一,其主要是由于干燥的气体和非电解质溶液形成。高温和干燥的环境会导致腐蚀程度的加深,使得钢筋的表面出现一层氧化物。随着时间发展,干燥气体和非电解质溶液就会和钢筋发生化学反应,进而导致了钢筋的腐蚀。其次是电化学锈蚀。电化学锈蚀和化学锈蚀最根本的不同是电化学锈蚀的过程当中钢筋混凝土是处于湿润的环境当中。因为在湿润的环境当中会有氯离子的存在,当氯离子和混凝土进行混合时会吸附在钢筋的表面进而使其酸化产生裂缝,加深了钢筋的腐蚀程度。
二、建筑混凝土钢筋锈蚀的原因
一般情况下,钢筋混凝土内部的钢筋是不会出现锈蚀情况的。但是随着钢筋混凝土所处环境的不同,也就会产生不同的锈蚀情况。对于钢筋腐蚀的原因来讲既有外在原因也有内在原因。外在原因主要是指钢筋混凝土所处的外界环境包括物理、化学、力学等因素的影响。而内在原因主要是指钢筋混凝土内部发生了变化,从而导致钢筋的腐蚀。根据以往的有关经验和调查研究,笔者分析了建筑钢筋腐蚀有以下几点原因。
1、混凝土制作过程中本身出现问题
如果混凝土在制作的过程当中出现了裂缝或者密封不严的情况,在一定程度上后期会造成钢筋的腐蚀。因为一旦混凝土出现裂缝,水和其他物质很容易和钢筋发生化学反应进而造成了钢筋的腐蚀。
2、混凝土本身发生变化
在钢筋混凝土的制作过程当中,水泥是主要原料。当水泥和水进行混合的过程当中会使得氢氧化钙的含量逐步提升,导致钢筋混凝土内部的钢筋处于高碱度的环境。这就会在钢筋的表面生成一层钝化膜。但是如果钢筋混凝土处于酸性的环境中,钝化膜将会被腐蚀进而导致钢筋也就会被腐蚀。除此之外,混凝土表层的钝化膜不断和空气中的二氧化碳发生反应形成碳酸钙,碳酸钙会破坏钢筋表面的钝化膜进而引发钢筋的腐蚀。
3、外界环境的影响
众所周知,工业建筑的环境相对复杂。在建筑的过程当中工业污染现象也比较普遍。二氧化碳、二氧化硫、水、氯离子等元素都会对混凝土产生影响。尤其是当氯离子和水进行混合时会形成酸性溶液,当溶液一旦通过钢筋混凝土的缝隙进入时,将会对钢筋产生化学反应,造成钢筋大面积腐蚀。一般情况下混凝土内的钢筋是处于钝化状态的,但是一旦外界环境发生变化,氯离子会和钢筋表面融为一体,使得钢筋的钝化膜消失进而腐蚀内部钢筋。
三、混凝土钢筋锈蚀主要的检测方法
1、物理方法
(1)电阻探针法和电阻探头法
电阻探针法和电阻探头法其工作原理是一样的。电阻探针法主要是利用探针电阻和混凝土钢筋截面之间所处的比例关系,根据电阻变化的阻值从而对钢筋的腐蚀程度进行检测。而电阻探头法主要是在钢筋混凝土中事先埋好探头进而检测。这种方法主要适用于钢筋锈蚀较为均匀的情况。
(2)光纤传感法
光纤传感法是近几年来的新技术,在实际应用过程当中有很高的实用性。因为光纤具有抗电磁干扰、抗腐蚀、耐高温等优点,因此利用光纤检测腐蚀是非常合适的。将光纤埋入混凝土结构的钢筋表层,将光纤处于和钢筋相同的腐蚀环境中,通过测量光纤的传输信号,进而推算出钢筋的腐蚀状态,也就是俗称的光纤AI传感器。
(3)声波发射
在钢筋混凝土腐蚀的过程当中会产生膨胀的现象。这种方法通过对钢筋周边膨胀的力度进行掌控从而了解钢筋的腐蚀程度。但是这种方法对外界环境的要求比较高,声波探头和发射位置必须处于相对合适的状态下才能够准确地进行测试,这种方法还亟待研究和测试。
2、电化学方法
(1)半电池检测法
半电池检测法的优点是在检测的过程当中不需要破坏混凝土原有的结构,而且对于钢筋的腐蚀程度可以做到量化观测。但是这种检测方法只能确定钢筋腐蚀的位置,无法得到钢筋腐蚀的具体情况。半电池检测法主要是在系统内设置两个电极,测量电极之间的电位差便可以对钢筋的腐蚀程度进行分析,半电池检测法主要运用恒电位参比电极、连接线、高输入电阻伏特表等工具。半电池检测法遵循国家的相关检测标准,当检测结果大于-200mV时,其腐蚀的概率大约为5%;若检测结果在-200mV到350mV之间时,腐蚀的概率大约为50%;当结果小于-350mV時,腐蚀的概率则在90%以上,这种检测方法在实际工作当中应用十分广泛。
(2)电阻率检测法
电阻率检测法主要是利用电阻针对混凝土进行电阻检测,从而确定钢筋的腐蚀程度。其主要原理主要是由于水泥浆内离子的运动会发生电解,使混凝土具有导电的性能。电阻率检测法通过两个电极进行完成,其中一个电极为钢筋结构,检测的过程当中通过外部进行加压进而获取电流的实时参数,通过这些数据进而计算出混凝土的电阻阻值。当检测出混凝土的电阻率大于20欧姆,则可确定其锈蚀程度较低;若电阻率在10到20欧姆,那么可以判断钢筋的腐蚀为中等情况;当电阻率在5到10欧姆,则钢筋的腐蚀程度已经较高;当电阻力小于5欧姆则钢筋的腐蚀程度已经非常严重。这种检测方法相对来说较为简单,适用范围也比较广泛,但是其在检测的过程当中很容易受到外界环境的干扰,获取的数据可能会出现误差,因此在检测的过程当中要结合其他的检测方式进行使用。
(3)钢筋腐蚀综合评估法
钢筋腐蚀综合评估法在现场检测的方法当中是一种完美的方法。它主要是将数学中的统计方式和方法加以运用,建立有关的数学模型进而形成三元分析函数。以函数的有关数值为起点对具体的情况加以详细分析。通过有关函数和相关统计学的实际应用,最终通过电脑计算出相应数据。钢筋腐蚀综合评估法在对钢筋的锈蚀状态进行评估的过程中会对多种外界因素进行分析,这种评估方式得到的数据非常准确而且拓展性较强,其检测报告也更具有说服力。
四、结束语
综上所述,建筑混凝土钢筋腐蚀的原因有很多,上文中笔者对钢筋混凝土钢筋腐蚀的种类和原因进行了分析,着重介绍了钢筋混凝土钢筋锈蚀的检测方法。希望通过笔者的介绍能给相关人士更多的参考价值,在日后混凝土钢筋检测的过程中为建筑公司提供更精准的数据进而完善建筑工程的质量。
参考文献
[1]万能.建筑混凝土钢筋锈蚀原因及检测分析[J].江西建材,2020(08):37+39.
[2]伍明强.建筑混凝土钢筋锈蚀原因及检测方法研究[J].建材世界,2019,40(01):31-34.
[3]夏喜成.建筑混凝土钢筋锈蚀的原因分析及解决措施[J].黑龙江科技信息,2014(09):170.
[4]王志荣.某建筑混凝土构件钢筋锈蚀原因分析[J].建筑监督检测与造价,2013,6(01):47-49.
[5]黄作松.工业建筑混凝土中钢筋的锈蚀与防护探析[J].金属世界,2008(03):27-29+31.
天津卓越建筑工程检测技术有限公司 天津 301161
关键词:建筑混凝土;钢筋锈蚀;原因;研究
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:(2021)-9-325
引言:钢筋混凝土是建筑工程中非常重要的原料,因为其具有优良的性能,所以在各类土木工程当中得到了广泛应用,但是由于钢筋锈蚀而导致混凝土结构不稳定的问题也日益显现。因此必须找到混凝土钢筋锈蚀的原因并加以分析,才能够制定合理化的解决方案,进而保证建筑结构的稳定性。
一、建筑混凝土钢筋锈蚀的种类
钢筋混凝土是土木工程中经常运用到的材料之一,其主要是将钢筋和混凝土两种原料进行混合。在混合的过程中会形成氢氧化钙,而氢氧化钙属于碱性物质,钢筋长时间在碱性的条件下也就会出现锈蚀的现象。在实际分析的过程当中,建筑混凝土钢筋锈蚀的原因有两种即化学锈蚀和电化学锈蚀。首先,化学腐蚀是混凝土钢筋锈蚀的重要原因之一,其主要是由于干燥的气体和非电解质溶液形成。高温和干燥的环境会导致腐蚀程度的加深,使得钢筋的表面出现一层氧化物。随着时间发展,干燥气体和非电解质溶液就会和钢筋发生化学反应,进而导致了钢筋的腐蚀。其次是电化学锈蚀。电化学锈蚀和化学锈蚀最根本的不同是电化学锈蚀的过程当中钢筋混凝土是处于湿润的环境当中。因为在湿润的环境当中会有氯离子的存在,当氯离子和混凝土进行混合时会吸附在钢筋的表面进而使其酸化产生裂缝,加深了钢筋的腐蚀程度。
二、建筑混凝土钢筋锈蚀的原因
一般情况下,钢筋混凝土内部的钢筋是不会出现锈蚀情况的。但是随着钢筋混凝土所处环境的不同,也就会产生不同的锈蚀情况。对于钢筋腐蚀的原因来讲既有外在原因也有内在原因。外在原因主要是指钢筋混凝土所处的外界环境包括物理、化学、力学等因素的影响。而内在原因主要是指钢筋混凝土内部发生了变化,从而导致钢筋的腐蚀。根据以往的有关经验和调查研究,笔者分析了建筑钢筋腐蚀有以下几点原因。
1、混凝土制作过程中本身出现问题
如果混凝土在制作的过程当中出现了裂缝或者密封不严的情况,在一定程度上后期会造成钢筋的腐蚀。因为一旦混凝土出现裂缝,水和其他物质很容易和钢筋发生化学反应进而造成了钢筋的腐蚀。
2、混凝土本身发生变化
在钢筋混凝土的制作过程当中,水泥是主要原料。当水泥和水进行混合的过程当中会使得氢氧化钙的含量逐步提升,导致钢筋混凝土内部的钢筋处于高碱度的环境。这就会在钢筋的表面生成一层钝化膜。但是如果钢筋混凝土处于酸性的环境中,钝化膜将会被腐蚀进而导致钢筋也就会被腐蚀。除此之外,混凝土表层的钝化膜不断和空气中的二氧化碳发生反应形成碳酸钙,碳酸钙会破坏钢筋表面的钝化膜进而引发钢筋的腐蚀。
3、外界环境的影响
众所周知,工业建筑的环境相对复杂。在建筑的过程当中工业污染现象也比较普遍。二氧化碳、二氧化硫、水、氯离子等元素都会对混凝土产生影响。尤其是当氯离子和水进行混合时会形成酸性溶液,当溶液一旦通过钢筋混凝土的缝隙进入时,将会对钢筋产生化学反应,造成钢筋大面积腐蚀。一般情况下混凝土内的钢筋是处于钝化状态的,但是一旦外界环境发生变化,氯离子会和钢筋表面融为一体,使得钢筋的钝化膜消失进而腐蚀内部钢筋。
三、混凝土钢筋锈蚀主要的检测方法
1、物理方法
(1)电阻探针法和电阻探头法
电阻探针法和电阻探头法其工作原理是一样的。电阻探针法主要是利用探针电阻和混凝土钢筋截面之间所处的比例关系,根据电阻变化的阻值从而对钢筋的腐蚀程度进行检测。而电阻探头法主要是在钢筋混凝土中事先埋好探头进而检测。这种方法主要适用于钢筋锈蚀较为均匀的情况。
(2)光纤传感法
光纤传感法是近几年来的新技术,在实际应用过程当中有很高的实用性。因为光纤具有抗电磁干扰、抗腐蚀、耐高温等优点,因此利用光纤检测腐蚀是非常合适的。将光纤埋入混凝土结构的钢筋表层,将光纤处于和钢筋相同的腐蚀环境中,通过测量光纤的传输信号,进而推算出钢筋的腐蚀状态,也就是俗称的光纤AI传感器。
(3)声波发射
在钢筋混凝土腐蚀的过程当中会产生膨胀的现象。这种方法通过对钢筋周边膨胀的力度进行掌控从而了解钢筋的腐蚀程度。但是这种方法对外界环境的要求比较高,声波探头和发射位置必须处于相对合适的状态下才能够准确地进行测试,这种方法还亟待研究和测试。
2、电化学方法
(1)半电池检测法
半电池检测法的优点是在检测的过程当中不需要破坏混凝土原有的结构,而且对于钢筋的腐蚀程度可以做到量化观测。但是这种检测方法只能确定钢筋腐蚀的位置,无法得到钢筋腐蚀的具体情况。半电池检测法主要是在系统内设置两个电极,测量电极之间的电位差便可以对钢筋的腐蚀程度进行分析,半电池检测法主要运用恒电位参比电极、连接线、高输入电阻伏特表等工具。半电池检测法遵循国家的相关检测标准,当检测结果大于-200mV时,其腐蚀的概率大约为5%;若检测结果在-200mV到350mV之间时,腐蚀的概率大约为50%;当结果小于-350mV時,腐蚀的概率则在90%以上,这种检测方法在实际工作当中应用十分广泛。
(2)电阻率检测法
电阻率检测法主要是利用电阻针对混凝土进行电阻检测,从而确定钢筋的腐蚀程度。其主要原理主要是由于水泥浆内离子的运动会发生电解,使混凝土具有导电的性能。电阻率检测法通过两个电极进行完成,其中一个电极为钢筋结构,检测的过程当中通过外部进行加压进而获取电流的实时参数,通过这些数据进而计算出混凝土的电阻阻值。当检测出混凝土的电阻率大于20欧姆,则可确定其锈蚀程度较低;若电阻率在10到20欧姆,那么可以判断钢筋的腐蚀为中等情况;当电阻率在5到10欧姆,则钢筋的腐蚀程度已经较高;当电阻力小于5欧姆则钢筋的腐蚀程度已经非常严重。这种检测方法相对来说较为简单,适用范围也比较广泛,但是其在检测的过程当中很容易受到外界环境的干扰,获取的数据可能会出现误差,因此在检测的过程当中要结合其他的检测方式进行使用。
(3)钢筋腐蚀综合评估法
钢筋腐蚀综合评估法在现场检测的方法当中是一种完美的方法。它主要是将数学中的统计方式和方法加以运用,建立有关的数学模型进而形成三元分析函数。以函数的有关数值为起点对具体的情况加以详细分析。通过有关函数和相关统计学的实际应用,最终通过电脑计算出相应数据。钢筋腐蚀综合评估法在对钢筋的锈蚀状态进行评估的过程中会对多种外界因素进行分析,这种评估方式得到的数据非常准确而且拓展性较强,其检测报告也更具有说服力。
四、结束语
综上所述,建筑混凝土钢筋腐蚀的原因有很多,上文中笔者对钢筋混凝土钢筋腐蚀的种类和原因进行了分析,着重介绍了钢筋混凝土钢筋锈蚀的检测方法。希望通过笔者的介绍能给相关人士更多的参考价值,在日后混凝土钢筋检测的过程中为建筑公司提供更精准的数据进而完善建筑工程的质量。
参考文献
[1]万能.建筑混凝土钢筋锈蚀原因及检测分析[J].江西建材,2020(08):37+39.
[2]伍明强.建筑混凝土钢筋锈蚀原因及检测方法研究[J].建材世界,2019,40(01):31-34.
[3]夏喜成.建筑混凝土钢筋锈蚀的原因分析及解决措施[J].黑龙江科技信息,2014(09):170.
[4]王志荣.某建筑混凝土构件钢筋锈蚀原因分析[J].建筑监督检测与造价,2013,6(01):47-49.
[5]黄作松.工业建筑混凝土中钢筋的锈蚀与防护探析[J].金属世界,2008(03):27-29+31.
天津卓越建筑工程检测技术有限公司 天津 301161