碳化是導致混凝土內鋼筋銹蝕的重要環境因素之一。前面已談到,混凝土碳化引起的鋼筋銹蝕沒有明顯的陽極和陰極,鋼筋銹蝕相對均勻。碳化與混凝土的透氣性有密切關系,硅烷類滲透型涂料表面處理不會影響混凝土的透氣性。
由于室外混凝土結構面臨的大氣環境條件復雜,防水處理效果的理論評價并不容易進行。Mattila研制了一套設備可自動、連續、多通道的現場監測混凝土中鋼筋銹蝕情況。結果表明,經過防水處理的混凝土內鋼筋銹蝕大約可減少80%。、
任昭君針對滲透型涂料表面防水處理對鋼筋銹蝕的影響進行了系列試驗研究。試驗中進行防水處理時,在一平底容器中放入支撐試件的小墊塊,把試件放在墊塊上,預備處理的混凝土表面朝下,將硅烷溶液慢慢倒入容器中,直到液面高出混凝土底面5±1mm(見圖6.5),使混凝土面浸入硅烷溶液中并保持1h毛細吸收。硅烷溶液處理后將試件置于試驗室內自然干燥1周,使防水劑與混凝土充分反應。
試驗中采用了水膠比為0.6的混凝土。圖6.6是防水處理和未經防水處理的混凝土在大氣條件下的半電池電位和腐蝕電流試驗結果。
從圖6.6中可以看出,在16周之前,兩組試件的半電池電位值均隨時間增長而負向降低。產生這種趨勢的主要原因有兩個;一是由于在檢測的前期,混凝土剛從標準養護室里取出,內部含水量比較大,電阻值比較小,電導率比較大,因此,所測得的半電池電位值負向較大,但這并不能真實反映出此時混凝土中鋼筋的銹蝕狀況;二是由于鋼筋在埋入混凝土之前經過打磨,在遭受有害介質侵蝕前并沒有形成完整的鈍化膜,在實驗室內,隨著齡期的增長,鋼筋在混凝土內的高堿性環境下鈍化膜逐漸鞏固。因此,所測得的半電池電位值隨時間增長負向降低,腐蝕電流隨時間增長而減小。此后,在實驗室內自然干燥的條件下,混凝土中的水分不斷向大氣中蒸發,混凝土的電阻值慢慢增大,電導率值減小。而16周后混凝土內部水分與環境的相對濕度達到平衡,此時試件的半電池電位值能夠反映出混凝土中鋼筋的銹蝕狀況。
成型16周后,這兩組試件的半電池電位隨時間增長都有負向增大的趨勢。鋼筋的腐蝕電流密度也隨時間的增長不斷增大。試驗結束時,未進行防水處理試件EN-0.6的銅/硫酸銅半電池電位值達到-115mV,甘汞半電池電位值達到-48mV,其絕對值均大于進行防水處理的試件EW-0.5.EN-0.6的鋼筋腐蝕觸電流密度達到0.08luA/cm2,大于進行防水處理的試件EW-0.6。
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