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11.6 : 钢筋腐蚀

混凝土中钢筋的腐蚀是一个受材料固有性质和外部因素影响的过程。混凝土中存在的氢氧化钙使 pH 值高达 13 左右,最初通过促进其表面形成钝化氧化铁层来保护钢筋。

然而,随着时间的推移,在碳化、氯化物侵入和开裂等特定条件下,这种保护状态可能会受到损害。钢材具有不同电化学电位的区域,称为阳极区和阴极区。含有盐的水合水泥浆体充当连接这些区域的电解质。在阳极区,钢材中的铁以带正电的离子形式溶解到电解质中,而在阴极区,电子在涉及周围混凝土中的水和氧气的反应中被消耗,产生羟基离子。

这些羟基离子与溶解的铁结合形成氢氧化铁,氢氧化铁进一步氧化形成铁锈。氯离子的存在加剧了这一过程,形成腐蚀保护性氧化铁层的盐酸,导致局部点蚀。这种腐蚀会使钢材膨胀,导致混凝土开裂和剥落。

防止钢筋腐蚀的措施包括在钢筋上涂抹环氧树脂或锌等保护涂层,或改善混凝土的质量以降低其渗透性,从而阻止腐蚀剂的侵入。

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CorrosionSteel ReinforcementConcretePassive Iron Oxide LayerCarbonationChloride IngressAnodic RegionsCathodic RegionsElectrolyteHydroxyl IonsFerric HydroxideRustLocalized Pitting CorrosionProtective CoatingsEpoxyConcrete Permeability

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