《建筑材料资料》第六节钢材的锈蚀与防止.pdf

第六节第六节 钢材的锈蚀与防止钢材的锈蚀与防止 一、钢材的锈蚀一、钢材的锈蚀 钢材的锈蚀是指其表面与周围介质发生化学作用或电化学作用而遭到破坏。钢材的锈蚀可使钢材的有效截面积减小、产生锈坑应力集中、锈蚀膨胀混凝土胀裂、削弱混凝土对钢筋的握裹力等，使结构性能降低或加速结构破坏。尤其在冲击荷载、循环交变荷载作用下，将产生锈蚀疲劳现象，使钢材的疲劳强度大为降低，甚至出现脆性断裂。根据锈蚀作用机理，钢材的锈蚀可分为化学锈蚀和电化学锈蚀两种。钢材锈蚀时，伴随着体积膨胀，一般锈胀1.53倍，最严重的可达到原体积的6倍。（一一）化学锈蚀化学锈蚀 化学锈蚀是指钢材直接与周围介质发生化学反应而产生的锈蚀。这种锈蚀多数是氧化作用，使钢材表面形成疏松的氧化物。在干燥环境中，钢材锈蚀进展缓慢。但在温度或湿度较高的环境中，化学锈蚀进展加快。（二二）电化学锈蚀电化学锈蚀 电化学锈蚀是指钢材与电解质溶液接触，形成微电池而产生的锈蚀。电化学锈蚀是钢材锈蚀的最主要形式。影响钢材锈蚀的主要因素有环境中的湿度、氧，介质中的酸、碱、盐，钢材的化学成分及表面状况等。一些卤素离子，特别是氯离子能破坏氧化膜（钝化膜），促进锈蚀反应，使锈蚀迅速发展。二、防止钢材锈蚀的措施二、防止钢材锈蚀的措施 钢结构防止锈蚀通常采用表面刷漆的方法。常用的底漆有红丹、环氧富锌漆、铁红环氧底漆等，面漆有调和漆、醇酸磁漆、酚醛磁漆等。薄壁钢材可采用热浸镀锌或镀锌后加涂塑料涂层等措施。混凝土配筋的防锈措施，根据结构的性质和所处环境等，考虑混凝土的质量要求，主要是提高混凝土的密实度，保证足够的钢筋保护层厚度，限制氯盐外加剂的掺入量。混凝土中还可掺用阻锈剂。预应力钢筋一般含碳量较高，又多是经过变形加工或冷加工，因而对锈蚀破坏很敏感，特别是高强度热处理钢筋，容易产生锈蚀现象。所以，重要的预应力混凝土结构，除了禁止掺用氯盐外，还应对原材料进行严格检验。钢材的化学成分对耐锈蚀性影响很大，通过加入某些合金元素，可以提高钢材的耐锈蚀能力。例如，在钢中加入一定量的铬、镍、钛等合金元素，可制成不锈钢。