我国钢筋锈蚀破坏的形势是严峻的,我国工业环境中的建筑物,其钢筋锈蚀破坏十分普遍与严重,有调查报告表明,大多数工业建筑达不到设计寿命的年限,目前正在进入大规模修复的时期。
混凝土结构的耐久度是由于混凝土的强碱结构导致钢筋表面钝化,而我国海港码头不能耐久,北方使用化冰盐,这种盐水渗入混凝土内部,破坏了混凝土的强碱环境,从而导致混凝土结构桥梁道路等遭破坏。以北京立交桥为例,仅使用19年的西直门立交桥(已重修),钢筋锈蚀破坏十分明显与严重。我国存在着广泛的腐蚀环境,北方地区使用化冰盐有增无减,而桥梁道路却未采取应有的防护措施(甚至“规范”中无防盐腐蚀要求);我国海岸线很长,而大规模的基本建设大都集中于沿海地区,以往的海港码头等工程,多数达不到设计寿命要求;特别是沿海一带河砂已呈短缺现象,滥用海砂则其害无穷;我国还有广泛的盐碱地(石油基地),其腐蚀条件更为苛刻。
混凝土耐久性已是当今世界的重大问题,在第二届国际混凝土耐久性会议上梅塔教授曾经指出 :“当今世界混凝土破坏原因,按递减顺序是:钢筋锈蚀、冻害、物理化学作用”。他明确 将“钢筋锈蚀”排在影响混凝土耐久性因素的首位。而来自海洋环境和使用“防冰盐”中 的氯盐,又是造成钢筋锈蚀的主要原因。当然,混凝土中性化、冻融等也促进钢筋腐蚀破坏 。
混凝土中钢筋锈蚀,成为当今影响钢筋混凝土结构物耐久性的主导因素之一,因此,人们在认识和重视钢筋锈蚀危害的同时,将防止钢筋锈蚀的技术措施作为重点进行研究,并作为提高钢筋混凝土结构物耐久性的主攻方向之一。
按照国内外目前的相关规程、规范的规定,保护钢筋、提高钢筋混凝土结构物耐久性的技术措施,一般划分为两大类,即“基本措施”和“附加措施”。
提高混凝土自身对钢筋的保护能力,是最重要、最根本的防护原则。目前国内外一大批研究者和工程人员,正在致力于改善和提高混凝土的密实性、减少裂纹的产生等。其中,“高性能混凝土”的研究就是重要方面,并取得了可喜进展。但由于混凝土材料的多孔性和施工易产生裂纹等问题,是很难彻底解决的,到目前为止,“附加措施”仍然是十分重要和不可缺少的。特别在较严酷的腐蚀环境中,单靠混凝土自身不足以实现耐久性保护,“基本措施”与“附加措施”两者的相互搭配、有机结合,往往是防护措施与获得长期经济效益的最佳方案。
“附加措施”有多种,加防护涂层,是“附加措施”中常用的方法。其出发点是隔离环境、弥补混凝土多孔性的缺陷。近15年来,带涂层的钢筋得到迅速发展和应用,典型的就是“环氧树脂涂层钢筋”。多年的实践证明,这些方法都是有效的,各自有其独特的优点,同时也存在其不足或局限性。
在混凝土外表面采用防护层的措施,在很大程度上可达到对于钢筋混凝土结构的防护目的,特别是小范围、强腐蚀环境中(如某些工业厂房),采取外防护措施可能是首选方案。但对于处在自然环境中的大量钢筋混凝土建筑物(如工业大气、海洋环境等),外层防护措施,或因自身耐久性不足、或因造价太高、施工不便等,使其应用受到一定限制。据悉,美国混凝土学会(ACI)首推三种措施(钢筋阻锈剂、环氧树脂涂层钢筋和阴极保护)作为通常环境下防止混凝土中钢筋锈蚀的主要方法。