混凝土中鋼筋腐蝕的電化學(xué)機(jī)理及監(jiān)測(cè)技術(shù)研究

1、混凝土中鋼筋腐蝕的電化學(xué)機(jī)理及監(jiān)測(cè)混凝土中鋼筋腐蝕的電化學(xué)機(jī)理及監(jiān)測(cè)技術(shù)研究技術(shù)研究○劉巧玲（廣東省地質(zhì)勘查局七○六地質(zhì)大隊(duì)）【摘【摘要】要】混凝土內(nèi)鋼筋的腐蝕速度的監(jiān)測(cè)是混凝土結(jié)構(gòu)耐久性性能需要監(jiān)測(cè)的重要內(nèi)容之一，是對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性性能劣化進(jìn)行定量評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。本文針對(duì)混凝土中鋼筋腐蝕的機(jī)理及其長期監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行一定的總結(jié)和探討?！娟P(guān)鍵詞】【關(guān)鍵詞】混凝土鋼筋腐蝕機(jī)理監(jiān)測(cè)技術(shù)研究1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性退化的原因鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性退化的

2、原因鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性退化的原因主要有混凝土材料自身的腐蝕和鋼筋腐蝕兩大類，其中鋼筋銹蝕是影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性和使用壽命的最重要的因素。鋼筋的銹蝕會(huì)導(dǎo)致鋼筋混凝土構(gòu)件承載力下降和延性的降低，從而影響整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性，嚴(yán)重的銹蝕甚至?xí)?dǎo)致結(jié)構(gòu)的破壞。2混凝土中鋼筋腐蝕的電化學(xué)機(jī)理混凝土中鋼筋腐蝕的電化學(xué)機(jī)理和其他鋼材腐蝕一樣，引起鋼筋腐蝕的主要化學(xué)變化是電化學(xué)反應(yīng)，即在鋼筋表面不同電位區(qū)段形成陽極和陰極；并且陽極部位的鋼筋表

3、面處于活化狀態(tài)，可以自由地釋放電子，在陰極部位的鋼筋表面存在足夠的水和氧。鋼筋腐蝕電化學(xué)反應(yīng)方程和示意圖如圖1所示：圖1鋼筋電化學(xué)反應(yīng)示意圖在陽極的反應(yīng)為：Fe→Fe2＋2e在陰極的反應(yīng)為：H2O＋O2＋2e→212(OH)－陰極、陽極反應(yīng)生成的鐵離子和氫氧根離子結(jié)合生成氫氧化亞鐵：Fe2＋2(OH)－→Fe(OH)2氫氧化亞鐵與水中的氧作用可生成氫氧化鐵：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O→4Fe(OH)3鋼筋電化學(xué)反應(yīng)中生成的物質(zhì)就是

4、俗稱的鐵銹，鐵銹是完全喪失鋼材原有力學(xué)性能的分離物，造成結(jié)構(gòu)鋼筋斷面面積的減損，并且其體積為鐵體積的2~6倍，產(chǎn)生后會(huì)導(dǎo)致混凝土保護(hù)層開裂、剝落，使水分更容易進(jìn)入，促使腐蝕加快發(fā)展。3鋼筋腐蝕的電化學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)鋼筋腐蝕的電化學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)混凝土中鋼筋腐蝕是一個(gè)電化學(xué)過程，電化學(xué)測(cè)量是反映其本質(zhì)過程的有力手段，與分析法或物理法相比，電化學(xué)方法還有測(cè)試速度快、靈敏度高、可連續(xù)跟蹤和原位測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)，因而電化學(xué)檢測(cè)方法得到了很大的重視和發(fā)展。目前在試

5、驗(yàn)室中較常用的電化學(xué)檢測(cè)方法主要有：半電池電位法、線性極化法、電化學(xué)噪聲法等，其中半電池電位法和線性極化法應(yīng)用最為廣泛，但半電池電位法只能定性的判斷鋼筋腐蝕的腐蝕概率，不能直接得出鋼筋的腐蝕速度；線性極化法是根據(jù)著名的Stern公式發(fā)展起來的一種鋼筋腐蝕速度測(cè)量方法，它具有簡(jiǎn)單、快速、無損的特點(diǎn)，可通過儀器在混凝土構(gòu)件外部檢測(cè)混凝土試樣中鋼筋的腐蝕狀態(tài)和瞬時(shí)腐蝕速度。但是，上述鋼筋腐蝕的檢測(cè)的方法，操作時(shí)都需要將外部測(cè)量探頭或參比電極放