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混凝土结构环境腐蚀等级划分-耐久性环境区划标准

【摘要】:工程材料在不同自然环境中的腐蚀破坏程度,随所处的环境因素的不同而有所差别。一种方法是根据金属标准试件的腐蚀速率进行分级,即将钢、锌、铜、铝等标准试片在某自然环境暴露一年后,由失重值确定大气腐蚀的分级。混凝土结构耐久性的环境区划该如何借鉴自然环境腐蚀性已有的研究成果,并如何进一步发展自己的区划研究体系,尚需要深入考虑。

工程材料在不同自然环境中的腐蚀破坏程度,随所处的环境因素的不同而有所差别。国内外[4-15]对工程材料在自然环境中的腐蚀研究,主要通过建立自然环境试验场、站,进行材料以及其制品的暴露试验,积累相关数据,建立数据库,对材料的自然环境腐蚀规律进行研究,对环境的腐蚀性进行分类分级和评价。

传统的大气腐蚀性分类方法是根据环境状况而分类的。一种方法是根据金属标准试件的腐蚀速率进行分级,即将钢、锌、铜、铝等标准试片在某自然环境暴露一年后,由失重值确定大气腐蚀的分级。另一种方法是根据大气环境中SO2浓度、Cl-沉降量和试件的湿润时间,形成一个推测性的腐蚀分级。

影响工程材料在海洋环境中腐蚀的因素很多,其中包括化学的(氧、盐、碳酸盐、有机化合物、污染物等)、物理的(温度、流速、压力等)和生物的因素,要建立海水腐蚀模型十分困难,对于海水腐蚀性的评价方法研究却相对较少。评价土壤腐蚀性最基本的方法是测量典型金属在土壤中的腐蚀失重和最大点蚀深度。这种方法能直接、客观和比较准确地反映土壤的腐蚀性,同时还可以作为评价其他方法是否正确的依据。

国内外对大气腐蚀环境、海水腐蚀环境和土壤腐蚀环境腐蚀性的研究基本以金属(如钢、锌、铜、铝等)为研究对象,将金属标准试件置于自然环境中暴露,通过一段时间(如1年)后的指标(如失重值、侵蚀深度等)测定来对自然环境的腐蚀性进行分级和评定。上面已经提到,鉴于自然暴露试验的周期较长和操作可行性较差,已经有研究者希望建立快速评定方法,例如直接通过一些理化性质作为评价指标进行评定。

受自然环境影响的钢筋混凝土结构的耐久性劣化有以下特点。

(1)由于混凝土对钢筋的保护作用,自然暴露往往要经历更长的时间才能表现出显著的侵蚀特征。

(2)环境对结构的侵蚀机理更为复杂多样。

(3)材料类型的多样性。

基于以上几个原因,自然暴露试验在混凝土结构耐久性研究中实施的难度更大。混凝土结构耐久性的环境区划该如何借鉴自然环境腐蚀性已有的研究成果,并如何进一步发展自己的区划研究体系,尚需要深入考虑。