防止钢材腐蚀的主要方法有以下三种:
(1)保护膜法。利用保护膜使钢材与周围介质隔离,从而避免或减缓外界腐蚀性介质对钢材的破坏作用。例如,在钢材的表面喷刷涂料、搪瓷、塑料等;或以金属镀层作为保护膜,如锌、锡、铬等。
(2)电化学保护法。无电流保护法是在钢铁结构上接一块较钢铁更为活泼的金属,如锌、镁,因为锌、镁比钢铁的电位低,所以锌、镁成为腐蚀电池的阳极遭到破坏(牺牲阳极),而钢铁结构得到保护。这种方法在不容易或不能覆盖保护层的地方(如蒸汽锅炉、轮船外壳、地下管道、港工结构、道桥建筑等)常被采用。
外加电流保护法是在钢铁结构附近,安放一些废钢铁或其他难熔金属,如高硅铁及铅银合金等,将外加直流电源的负极连接在被保护的钢铁结构上,正极连接在难熔的金属上,通电后则难熔金属成为阳极而被腐蚀,钢铁结构成为阴极得到保护。
(3)合金化法。在碳素钢中加入能提高抗腐蚀能力的合金元素,如镍、铬、钛、铜等制成不同的合金钢,以防止混凝土中钢筋的腐蚀。(www.daowen.com)
上述几种方法中,最经济、最有效的方法是提高混凝土的密实度和碱度,并保证钢筋有足够的保护层厚度。
在水泥水化产物中,会产生1/5左右的Ca(OH)2,介质的pH值达到13左右,使钢筋表面产生钝化膜,因此,混凝土中的钢筋是不易生锈的。但大气中的CO2以扩散方式进入混凝土,与Ca(OH)2作用而使混凝土中性化。当pH值降低到11.5以下时,钝化膜可能被破坏,使钢材表面呈活化状态。此时,若具备了潮湿和供氧条件,钢筋表面即开始发生电化学腐蚀作用,由于铁锈的体积比钢大2~4倍,故将会导致混凝土顺筋开裂。因为CO2是以扩散方式进入混凝土内部进行碳化作用的,所以,提高混凝土的密实度就可以十分有效地减缓碳化过程。
由于Cl-有破坏钝化膜的作用,因此在配制钢筋混凝土时,还应限制氯盐的使用量。
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