什么是鋼筋銹蝕:由于混凝土的碳化或氯離子的侵入等原因,使鋼筋表面生成不穩定銹蝕產物Fe2O3·nH2O,產生體積膨脹致使鋼筋混凝土破壞的腐蝕現象——《建筑學名詞2014》。
銹蝕機理:鋼筋銹蝕主要是存在電化學反應,即在鋼筋表面形成電位差,不同電位之間形成陽極-陰極,陽極的鋼筋處于活化狀態,能夠釋放自由電子,陰極存在水和氧氣,可以獲得電子。除了電化學銹蝕也存在著普通的化學銹蝕,主要指鋼筋表面與周圍介質直接發生化學反應而產生銹蝕,如鋼筋在高溫中氧化形成Fe3O4的現象。
鋼筋銹蝕對鋼筋混凝土結構性能的影響主要體現在三個方面
鋼筋銹蝕使鋼筋截面減小,從而使鋼筋承載能力下降,極限延伸率減小。
鋼筋銹蝕使鋼筋與混凝土之間的粘結力和握裹力下降,破壞了鋼筋和混凝土協同工作的基礎,使結構的可靠度降低。
鋼筋銹蝕產物造成體積膨脹。膨脹壓力使混凝土產生順筋開裂,嚴重時混凝土保護層剝落,鋼筋失去保護后銹蝕進一步加劇,加速鋼筋混凝土結構破壞,結構耐久性能降低。
《混凝土結構工程施工規范》GB50666-20115.3.1鋼筋加工前應將表面清理干凈。表面有顆粒狀、片狀老銹或有損傷的鋼筋不得使用。《混凝土結構工程施工質量驗收》GB50204-20155.2.4鋼筋應平直、無損傷,表面不得有裂紋、油污、顆粒狀或片狀老銹。
(2)直接量測法:根據《建筑結構檢測技術標準》GB/T50344-2019,鋼筋的銹蝕量宜采用直接量測方法確定。可量測的項目包括銹蝕后鋼筋的直徑、銹蝕深度和長度、銹蝕物的厚度等。當鋼筋銹蝕量較大時,宜取樣測試鋼筋強度的損失情況。鋼筋銹蝕狀況檢測方法可分為:剔鑿檢測方法、電化學測試方法和綜合分析判斷法。
對于銹蝕嚴重鋼筋,宜直接量測鋼筋的剩余直徑;
存在銹蝕坑的鋼筋應量測銹蝕的深度;
輕微銹蝕處可量測除銹前后直徑等的差異。
手工除銹的工具有錘子、鏟刀、刮刀、鋼絲刷等,一般厚的銹斑用錘子敲松再用鏟刀鏟除。缺點:勞動強度大,除銹效率低,一般每小時0.2~0.5平方米,環境惡劣,難以除去氧化皮等污物,難以達到規定的清潔度和粗糙度。
主要以電或壓縮空氣為動力,裝配適當除銹裝置,進行往復或旋轉運動,以適應各種場合的除銹要求。如角向磨光機、鋼絲刷、風動針束除銹器、風動敲銹錘、齒型旋轉除銹器等。優點:屬于半機械化設備,工具輕巧、機動性大,能較徹底除銹和舊涂層等。同時能對涂層進行打毛處理,效率比手工除銹大大提高,可達1~2m2/h。缺點:不能除去氧化皮,表面粗糙度較小,不能達到優質的處理質量,工效較噴射處理低。
優點:除銹效率高,比較穩定,操作簡單,除銹后鋼筋無劃痕,且有環保裝置,不污染。
噴砂除銹分為干噴砂除銹和水噴砂除銹,主要通過顆粒噴射沖蝕作用以達到表面清潔。優點:能較徹底地清除表面所有雜質,如氧化皮、銹蝕和舊漆膜,除銹效率高,質量好。缺點:干噴砂對環境污染較重,近來逐漸被限制使用。水噴砂除銹后需要做防銹處理。
拋丸除銹是利用高速旋轉的葉輪將磨料拋向鋼鐵表面來達到除銹目的,是一種對船體鋼料進行除銹的較為先進的機械處理方法。優點:生產效率高,而且費用低、自動化程度高,可實現流水線操作,環境污染少。化學除銹主要是通過使用鋼筋除銹劑與銹蝕發生化學反應,從而使銹蝕轉化成一層膜,以達到防銹的目的。鋼筋除銹劑較經濟省力,是目前非常流行的除銹方法。優點:除銹徹底,風險較小,效果好。操作便捷,適用于各種形態及銹蝕程度的鋼筋除銹。鋼筋除銹劑適用于多種表面銹蝕的清洗,如鋼筋、角鋼等鋼材。針對不同的金屬材質、形狀、銹蝕程度等,應制定不同的除銹方案,有針對性地發揮效果,達到除銹的目的。對不同規格的鋼筋隨機取樣送檢。如送檢合格,鋼筋僅做除銹處理。
未加工的螺紋鋼筋、加工過且集中存放超過6個月的鋼筋除銹,推薦使用浸泡除銹法,除銹干凈、徹底,也可采用除銹機進行除銹。
盤圓鋼筋除銹:如除銹后很快使用,則無需單獨除銹,因為盤圓在拉直過程中就把銹除了。如除銹后短期內不使用,建議采用鋼筋除銹劑浸泡除銹。
對于加工好的鋼筋:因其都是整齊堆放著,不需移開即用棕毛刷蘸取除銹劑進行反復涂刷,然后靜置幾分鐘后用高壓水沖洗干凈。
除完銹的原材料鋼筋要及時使用并進行砼澆筑,不得再次長時間露天存放。已綁扎好的銹蝕鋼筋原位除銹:可以采用高壓水槍沖洗,人工打磨配合除銹劑除銹。具體操作方法:先用高壓水槍把鋼筋沖洗一遍,待晾干后,將鋼筋除銹劑原液均勻噴灑在鋼筋上即可。注意除銹劑一定要噴透,由技術員現場指導,噴涂人員須帶好防護眼鏡,橡膠手套和口置,穿好工作服。每根鋼筋不能留下遺漏和死角,避免發白或發紅現象,影響除銹效果。墻柱梁施工縫處外露鋼筋除銹時,將此處的模板拆除或開口后進行鋼筋除銹。