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碼頭安全評估中心

      現有碼頭檢測到的缺陷絕大部分為順筋砼開裂,造成砼開裂的主要原因是由于氯離子侵入導致鋼筋鈍化膜破壞后鋼筋銹脹,進而導致砼應力形成破裂。具體原因如下:
     鋼筋混凝土是一種復合材料,依靠混凝土的高抗壓強度和鋼筋的高抗拉強度來實現它的機械性能。正常情況下,由于混凝土的水化過程形成氫氧化物,將水泥的pH值提高到12.5左右,并在鋼筋表面形成了穩定的氧化層,使鋼筋處于鈍化狀態,從而阻止了鋼筋的腐蝕。
       導致混凝土中鋼筋鈍化膜破壞的主要物質是氯離子和二氧化碳。二氧化碳主要使混凝土碳化,混凝土碳化過程一般比較緩慢,且一般內陸地區的一些建筑物保護層較薄,比較明顯。對于海港工程混凝土結構來說,主要處以受氯離子污染的環境,氯離子入侵是造成鋼筋腐蝕的主要因素。當混凝土表面與含氯離子介質接觸時,氯離子便會穿透混凝土保護層到達鋼筋表面。氯離子滲透到鋼筋表面,濃度達到臨界濃度時,造成它所接觸部位的鈍化膜失效。
        這個點隨即變成了陽極區,其余部位成為陰極區。這種小陽極大陰極的環境,可造成陽極區的孔蝕快速發展。當界面上還存在足夠的氧氣和水分時,鋼筋就會發生腐蝕。在這種情況下,同一金屬在不同環境中形成了腐蝕電池。環境通過鋼筋相連成為導電體,使得離子可以在混凝土中遷移。該反應發生時氯離子并未被消耗,也就是說,凡是進入混凝土中的氯離子,會周而復始地起破壞作用,這正是氯鹽危害的特點之一。因此氯鹽是威脅鋼筋混凝土建筑耐久性最危險的物質。
鋼筋發生腐蝕后,腐蝕產物使得鋼筋體積膨脹,最大可擴大6倍,這會在混凝土內部形成高應力,最終造成混凝土開裂和層離。
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