河源市晨晖建设工程有限公司 广东河源 517000
摘要：在工程建设中，材料质量直接关系着整个工程的质量，对此，企业应重视材料质量的检验。钢筋混凝土作为工程项目建设中的主要材料，其的质量与性能直接影响着工程安全性，关系着人们的人身安全，而混凝土钢筋常因各种因素锈蚀，影响钢筋强度与承载力，若不加以重视，极易为整个工程埋下隐患，一旦隐患发生，将带来严重的社会影响。对此，积极掌握混凝土钢筋锈蚀的各项因素，对钢筋锈蚀进行科学检测，提高建筑物的使用寿命。
关键词：混凝土钢筋；锈蚀；原因；检测方法
前言：在建筑工程施工中，钢筋混凝土具有耐久性强、本质坚固、造价成本低等特点，被广泛应用于工程建设中。无论是路桥工程还是建筑工程，钢筋混凝土都扮演着重要角色，但是，钢筋锈蚀问题也为工程带来安全隐患[1]。对此，为提高钢筋混凝土的耐久性，提高工程的安全性，应重视混凝土钢筋的锈蚀问题，积极掌握钢筋锈蚀原因，科学采用高效的检测方式，及时发现混凝土钢筋锈蚀问题，成为当前研究重点。
1、钢筋锈蚀对整个混凝土结构的影响
钢筋混凝土结构是建筑工程中的常用结构，钢筋作为混凝土的骨架，若发生锈蚀现象，将严重影响混凝土工程的耐久性，并为整个工程埋下安全隐患。具体表现在以下几点：其一，钢筋发生锈蚀，则腐蚀部位的钢筋和混凝土的不再紧密连接，直接影响整个混凝土结构的承重力；其二，在钢筋锈蚀过程中，钢筋体积发生膨胀，导致锈蚀表面的混凝土变形，甚至出现裂缝，混凝土结构的刚性受到影响，而裂缝增大了钢筋与空气的接触面积，进一步加速钢筋锈蚀；其三，钢筋锈蚀还会导致混凝土结构遭受双向甚至三向的应力，钢筋混凝土的延伸性受到影响，整个工程质量难以保障[2]。
2、混凝土钢筋锈蚀原因
铁是钢筋的主要元素，当满足一定条件时，铁会与空气内的氧气发生化学反应，导致钢筋表面形成Fe2O3、Fe（OH）3等物质，这些物质常被成为铁锈。钢筋锈蚀的主要原因在于：铁元素发生氧化反应。然而，钢筋位于混凝土内部，且与混凝土紧密贴合，通常情况下，混凝土钢筋并不会发生氧化反应，但是，若在特定条件下，钢筋锈蚀速度将直接导致建筑物在几年内被破坏，极大降低工程的使用寿命。而引发钢筋锈蚀的因素包含了外界与内在因素。当前，在建筑工程中，混凝土钢筋锈蚀的原因主要有以下几点：其一，混凝土密实度未达标、混凝土存在裂缝等，导致钢筋接触到空气与水分，为钢筋锈蚀提供了条件，增大了钢筋锈蚀的发生可能性[3]。其二，混凝土本身变化。对于钢筋混凝土而言，水泥作为重要原料，在混凝土浇筑中，多采用硅酸盐水泥，水化作用的增强，混凝土内的氢氧化钙含量提升，使钢筋处于高碱度环境，若钢筋表面有钝化膜，将减少钢筋腐蚀现象，若混凝土pH值下降，引进有害离子，将导致钢筋锈蚀。其三，环境影响。相比于民用建筑，工业建筑所建设的环境较为恶劣，工业介质污染问题难以避免，尤其是H2O、SO2、Cl2、CO2等介质，为混凝土钢筋提供了锈蚀条件。通常，混凝土内的钢筋长期处于钝化状态，究其原因：随着水泥不断凝固，其内的碱性含量不断增大，使钢筋长期处于高碱性环境，钢筋表面形成钝化膜。一旦钢筋所处条件发生变化，氯离子将与钢筋表面融合，进而破坏钢筋钝化膜，钢筋缺乏保护下，其他活化区域与钢筋所处的钝化区形成电位差，钢筋表面出现微小电池，钢筋逐渐锈蚀。
3、混凝土钢筋锈蚀的检测方法
3.1、分析法
在混凝土钢筋的锈蚀检测中，检验人员可根据施工环境、混凝土条件等可能导致钢筋锈蚀的内外因素，对不同阶段不同影响因子进行科学分析，最终得出混凝土钢筋的锈蚀情况，该种方式被成为分析法。在分析法应用中，应遵照以下原理：其一，对混凝土自身状况、所处环境等进行分析，以此判断导致混凝土钢筋锈蚀的诱导因素；其二，构建合理的锈蚀预测分析模型，以已知参数对混凝土内钢筋腐蚀状况进行判断，并掌握锈蚀的发展趋势。常见模型有：经验模型、电化学模型、反应控制模型等，经验模型应用的频率最高，因其操作简单，但是，缺乏理论的支撑，使用拥有局限性；电化学模型是以钢筋锈蚀的本质建立起的模型，却因实操难度大，应用较少；反应模型拥有理论支撑，却忽视了电化学的本质[4]。
3.2、电化学法
（1）半电池检测方法
在混凝土钢筋锈蚀的检测中，半电池法能够直接检验出钢筋锈蚀的严重程度，在混凝土钢筋检验中被广泛应用，且该种方式已经较为成熟。半电池检验中，主要通过两个电极检测电位差值，以此判断钢筋锈蚀的状态。半电位主要由以下仪器构成：恒电位参比电极、钢筋连线、伏特表，其的测量原理如图1所示。
图1 极化电阻法检测钢筋锈蚀装置图
在半电池检测钢筋锈蚀过程中，应积极参考表1，对钢筋锈蚀程度准确判别。当然，该种检测方式也拥有缺点，即仅能得到锈蚀所在位置，而不能检测钢筋锈蚀速率。
表1 半电位检测评定标准
（2）混凝土电阻率法
在混凝土钢筋检验中，混凝土电阻率法的应用，依据的是混凝土的导电性，在水泥浆体的孔隙中，离子流动，即发生电解。而混凝土电阻法想要发挥作用，必须拥有两个电极，钢筋可作为一个电极。检测人员可直接为其施加外部电压，测量电流变化，通过电压与电流比值，得出混凝土电阻，最终通过表2判断钢筋锈蚀速率。虽然，该种检验方式简单，适用范围广泛，但是，极易受到外界环境的影响，所得数据离散性较高。
表2 混凝土电阻率判断钢筋锈蚀的评价标准
3.3、物理检测法
（1）光纤传感技术应用
在检测混凝土的钢筋锈蚀情况时，光纤传感技术作为一项先进技术，应用较为广泛。光纤传感技术，具有耐高温、重量轻、抗干扰等优势，能够在混凝土内部进行检测，检测效果较为准确、详细。随着科技的不断发展，检测钢筋锈蚀所用的传感器也在不断完善，使检测人员更准确掌握钢筋锈蚀状态。将钢筋锈蚀技术和传感器有效结合，能够进一步提高钢筋锈蚀检测的精确度，而与光时域反射技术的结合，更是实现了多点检测，提高检测效率的同时，使检测人员更全面掌握钢筋腐蚀位置、速率等。敏感膜的应用，当膜体发生锈蚀时，可利用光信号进行检测，更好展现混凝土钢筋的腐蚀情况，减少成本投入，提高检测效率。
（2）电子探针法应用
电阻探针法的应用，电阻探针应与钢筋材料保持一致，保障检测结构的准确性。同时，在检测钢筋腐蚀时，应将探针埋设在混凝土内部，以电桥原理测量电阻，以此实现对混凝土钢筋的有效检测。电阻探针法的应用，能够保障钢筋锈蚀的检测效果，却不能保障检测效率。并且，探针插入混
凝土中后，极易受到其他因素影响，检测精确度受到影响。不过，与其他检测方式相比，该种方式投入成本较低，能够在不同类型混凝土钢筋结构中应用。
（3）声波发射法应用
在检测混凝土的钢筋腐蚀中，声波发射法的应用，主要是利用钢筋锈蚀阶段产生的应力作用，导致钢筋表面混凝土发生膨胀反映，钢筋承受内应力影响。在声波发射法应用中，能够直接将部分应力转换为声波，在该作用下，混凝土出现裂缝。采用此种价差呢方式，检测人员能够通过声波准确判断锈蚀位置与程度。但是，在声波发射法应用中，常受到声波的影响，检测结果精准性难以保障。
4、混凝土钢筋预防锈蚀的措施
4.1、提高混凝土密实度
为有效预防混凝土钢筋的锈蚀，提高工程质量与寿命，应不断优化混凝土的配比，减小水灰比，以此避免混凝土密实度不达标、混凝土裂缝等问题，降低钢筋锈蚀。可采用以下措施：引入高效的减水剂，保障混凝土强度的同时，有效降低用水；在混凝土内掺入硅灰，以减水剂配合。因为，硅灰颗粒较小，能够封堵混凝土缝隙，降低混凝土的透水与透气性。另外，在钢筋混凝土施工中，应重视质量管理，严格依照规范要求施工，加强混凝土养护，有效降低钢筋锈蚀，提高工程质量。
4.2、加强保护层厚度
在钢筋混凝土施工中，加强保护层的厚度，能够提高混凝土的抗碳化性，有效阻止钢筋与外部环境的接触，保障钢筋环境的稳定，据悉，保护层厚度的有效规范，工程能够满足50年寿命需求。
4.3、外加剂的谨慎使用
在钢筋混凝土工程中，外加剂的有效应用，能够提高混凝土的凝固度与硬度，如：氯化钙是一种外加剂，保障混凝土强度的同时，当混凝土中其的含量达18%时，无定电流的破坏性将提高上百倍，增大了钢筋锈蚀的几率。当保护层厚度较小、混凝土密实度不足时，将增大外部环境的影响，加剧钢筋腐蚀。对此，科学控制外加剂，保障混凝土凝固度的同时，将钢筋锈蚀问题考虑其中，同时，适当引入缓蚀剂，减缓钢筋锈蚀的速度。
5总结
在建筑工程中，原材料质量将直接影响整个工程的质量，对此，做好材料检验工作成为重点。但是，在工程建设完毕后，混凝土钢筋仍会受到多种因素影响，导致钢筋腐蚀，钢筋混凝土的承载力、耐久性等受到影响，工程安全性与稳定性难以保障，为整个工程埋下安全隐患。对此，重视混凝土钢筋的检测，积极采用分析法、电化学法、物理探测法等，定期对混凝土钢筋进行检测，全面掌握混凝土钢筋的状态，为混凝土锈蚀的处理提供有力基础，建筑工程的安全性得到保障。
参考文献：
[1]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（1）：119-119.
[2]丘宇鹏.建筑钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀的原因、预防及检测[J].城市建筑，2015（6）：74-74.
[3]蒙丽丽.试分析建材检测中混凝土钢筋锈蚀的检测要点[J].建材与装饰，2018（21）：57-57.
[4]曹丽梅.浅析混凝土中钢筋锈蚀的原因及其预防措施[J].山西建筑，2018，v.44（21）：55-56.
论文作者:刘珊珊
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/7/4
标签：钢筋论文; 锈蚀论文; 混凝土论文; 钢筋混凝土论文; 工程论文; 声波论文; 发生论文; 《基层建设》2019年第11期论文;