什么是钢筋锈蚀:由于混凝土的碳化或氯离子的侵入等原因,使钢筋表面生成不稳定锈蚀产物Fe2O3·nH2O,产生体积膨胀致使钢筋混凝土破坏的腐蚀现象——《建筑学名词2014》。
锈蚀机理:钢筋锈蚀主要是存在电化学反应,即在钢筋表面形成电位差,不同电位之间形成阳极-阴极,阳极的钢筋处于活化状态,能够释放自由电子,阴极存在水和氧气,可以获得电子。除了电化学锈蚀也存在着普通的化学锈蚀,主要指钢筋表面与周围介质直接发生化学反应而产生锈蚀,如钢筋在高温中氧化形成Fe3O4的现象。
钢筋锈蚀对钢筋混凝土结构性能的影响主要体现在三个方面
钢筋锈蚀使钢筋截面减小,从而使钢筋承载能力下降,极限延伸率减小。
钢筋锈蚀使钢筋与混凝土之间的粘结力和握裹力下降,破坏了钢筋和混凝土协同工作的基础,使结构的可靠度降低。
钢筋锈蚀产物造成体积膨胀。膨胀压力使混凝土产生顺筋开裂,严重时混凝土保护层剥落,钢筋失去保护后锈蚀进一步加剧,加速钢筋混凝土结构破坏,结构耐久性能降低。
《混凝土结构工程施工规范》GB50666-20115.3.1钢筋加工前应将表面清理干净。表面有颗粒状、片状老锈或有损伤的钢筋不得使用。《混凝土结构工程施工质量验收》GB50204-20155.2.4钢筋应平直、无损伤,表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。
(2)直接量测法:根据《建筑结构检测技术标准》GB/T50344-2019,钢筋的锈蚀量宜采用直接量测方法确定。可量测的项目包括锈蚀后钢筋的直径、锈蚀深度和长度、锈蚀物的厚度等。当钢筋锈蚀量较大时,宜取样测试钢筋强度的损失情况。钢筋锈蚀状况检测方法可分为:剔凿检测方法、电化学测试方法和综合分析判断法。
对于锈蚀严重钢筋,宜直接量测钢筋的剩余直径;
存在锈蚀坑的钢筋应量测锈蚀的深度;
轻微锈蚀处可量测除锈前后直径等的差异。
手工除锈的工具有锤子、铲刀、刮刀、钢丝刷等,一般厚的锈斑用锤子敲松再用铲刀铲除。缺点:劳动强度大,除锈效率低,一般每小时0.2~0.5平方米,环境恶劣,难以除去氧化皮等污物,难以达到规定的清洁度和粗糙度。
主要以电或压缩空气为动力,装配适当除锈装置,进行往复或旋转运动,以适应各种场合的除锈要求。如角向磨光机、钢丝刷、风动针束除锈器、风动敲锈锤、齿型旋转除锈器等。优点:属于半机械化设备,工具轻巧、机动性大,能较彻底除锈和旧涂层等。同时能对涂层进行打毛处理,效率比手工除锈大大提高,可达1~2m2/h。缺点:不能除去氧化皮,表面粗糙度较小,不能达到优质的处理质量,工效较喷射处理低。
优点:除锈效率高,比较稳定,操作简单,除锈后钢筋无划痕,且有环保装置,不污染。
喷砂除锈分为干喷砂除锈和水喷砂除锈,主要通过颗粒喷射冲蚀作用以达到表面清洁。优点:能较彻底地清除表面所有杂质,如氧化皮、锈蚀和旧漆膜,除锈效率高,质量好。缺点:干喷砂对环境污染较重,近来逐渐被限制使用。水喷砂除锈后需要做防锈处理。
抛丸除锈是利用高速旋转的叶轮将磨料抛向钢铁表面来达到除锈目的,是一种对船体钢料进行除锈的较为先进的机械处理方法。优点:生产效率高,而且费用低、自动化程度高,可实现流水线操作,环境污染少。化学除锈主要是通过使用钢筋除锈剂与锈蚀发生化学反应,从而使锈蚀转化成一层膜,以达到防锈的目的。钢筋除锈剂较经济省力,是目前非常流行的除锈方法。优点:除锈彻底,风险较小,效果好。操作便捷,适用于各种形态及锈蚀程度的钢筋除锈。钢筋除锈剂适用于多种表面锈蚀的清洗,如钢筋、角钢等钢材。针对不同的金属材质、形状、锈蚀程度等,应制定不同的除锈方案,有针对性地发挥效果,达到除锈的目的。对不同规格的钢筋随机取样送检。如送检合格,钢筋仅做除锈处理。
未加工的螺纹钢筋、加工过且集中存放超过6个月的钢筋除锈,推荐使用浸泡除锈法,除锈干净、彻底,也可采用除锈机进行除锈。
盘圆钢筋除锈:如除锈后很快使用,则无需单独除锈,因为盘圆在拉直过程中就把锈除了。如除锈后短期内不使用,建议采用钢筋除锈剂浸泡除锈。
对于加工好的钢筋:因其都是整齐堆放着,不需移开即用棕毛刷蘸取除锈剂进行反复涂刷,然后静置几分钟后用高压水冲洗干净。
除完锈的原材料钢筋要及时使用并进行砼浇筑,不得再次长时间露天存放。已绑扎好的锈蚀钢筋原位除锈:可以采用高压水枪冲洗,人工打磨配合除锈剂除锈。具体操作方法:先用高压水枪把钢筋冲洗一遍,待晾干后,将钢筋除锈剂原液均匀喷洒在钢筋上即可。注意除锈剂一定要喷透,由技术员现场指导,喷涂人员须带好防护眼镜,橡胶手套和口置,穿好工作服。每根钢筋不能留下遗漏和死角,避免发白或发红现象,影响除锈效果。墙柱梁施工缝处外露钢筋除锈时,将此处的模板拆除或开口后进行钢筋除锈。