钢筋腐蚀原理.pdf

*klf-*6n洪 2005年 1月第 1期 钢筋混凝土中钢筋腐蚀原理的研究 陈爱英 ，‘陈旭庆 “ (1.东南大学交通学院，江苏南京 210000;2.无锡市交通设计研究院有限公司，江苏无锡 214000) 摘 要:在混凝土中，最能影响其耐久性的因素莫过于钢筋的腐蚀，由于钢筋的腐蚀而引起的混凝土耐久性的降低 在混凝土中占有相当的比重。该文从钢筋腐蚀的原因出发，根据电化腐蚀理论，讨论了氯盐及碳化对钢筋产生腐 蚀的机理，为有效保护钢筋提供了更为清晰的理论依据。 关键词:钢筋混凝土;钢筋腐蚀;电化腐蚀;氯盐;碳化 中图分类号:TU511.32 文献标识码:A 文章编号:1009-7716(2005)01-0090-02 (2)日常遇到的大量的腐蚀现象往往是有氧存 1 钢筋腐蚀的种类 在，pH值接近中性的条件下发生的腐蚀。这是铁腐 金属表面与周围介质发生化学变化及电化学作 蚀的共扼阴极，是氧化还原反应。反应式如下: 用而遭到的破坏，叫做金属的腐蚀。如果这个破坏 阳极反应:2Feo 2Fe2 4e 是发生在钢筋上的，便是钢筋的腐蚀。这种腐蚀有 阴极反应:022H20 4eo 40H 两大类，分别是化学腐蚀和电化学腐蚀。 (3)介质中的氧化还原反应:介质中存在电位较 1.1 化学腐蚀 高的氧化剂，氧化剂的还原反应成为金属溶解的共 钢筋表面与气体或电解质溶液接触发生化学作 扼阴极反应，使铁溶解。如: 用而引起的腐蚀，称为化学腐蚀。这种腐蚀其腐蚀 阳极反应:Feo Fee 2e 过程没有电子的流动，只是腐蚀现象的一小部分。 阴极反应:2Fe3 2eo 2Fe2 1.2 电化学腐蚀 1.2.3 钢筋的腐蚀过程 1.2.1 概念 钢筋的腐蚀过程有两种，一种是电极反应交换 钢筋表面与介质如湿空气，电解质溶液等发生 电流引起的腐蚀。钢铁在酸性溶液中的溶解属于此 电化学作用而引起的腐蚀，叫做电化学腐蚀。在这 类。另外一种是扩散速度控制的腐蚀过程。混凝土 种腐蚀的过程中有电子的流动，绝大部分腐蚀属于 中钢筋的腐蚀大多数属于这种腐蚀。在中性和碱性 化学腐蚀。 的介质中，H+离子的浓度很小，溶解过程的共扼阴 1.2.2 电化学腐蚀的原理 极反应往往不是氢的析出反应，而是溶解在溶液中 当金属与电解质溶液接触时，由于金属与杂质 的氧的还原反应。在这种情况下，铁的自溶解速度 的电位不同，在金属表面形成许多微小的原电池。 完全受氧的极限扩散速度控制，因此在同一介质中， 金属在腐蚀是金属作为阳极的自溶解过程，它必然 不同的金属几乎有相同的自溶解速度。不同种类的 要有共扼的阴极相配合，无论金属如何活泼，如果没 构件在海水中的腐蚀速度大致相同，其原因就在这 有共扼的阴极存在，金属的腐蚀也不会发生。金属