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海洋钢筋锈蚀的基本条件(钢筋锈蚀程度的划分)

来源:www.shuishangwuliu.com   时间:2023-01-20 00:27   点击:230  编辑:jing 手机版

1. 海洋钢筋锈蚀的基本条件

按防腐对象材质和腐蚀机理,海洋防腐涂料可分为海洋钢结构防腐涂料和非钢结构防腐涂料。海洋钢结构防腐涂料主要指运输船舶、集装箱、海上桥梁、港口机械、输油管线、海上采油平台等大型设施的防腐涂料,非钢结构海洋防腐涂料主要指海洋混凝土构造物防腐涂料。海洋防腐涂料主要有无机富锌、有机富锌、有机硅、环氧、丙烯酸、聚氨酯、氟碳、聚硅氧烷类涂料,可根据不同海洋环境腐蚀特点和防腐年限选用不同的涂料和涂层体系。

海洋防腐涂料一般要求具有如下性能:

①具有良好的物理性能。对腐蚀介质抗渗性好,对钢材表面附着力好;

②具有良好的力学性能。耐海水冲刷、耐海冰碰撞、耐船舶停靠的磨损;

③具有优异的化学性能。耐海水、耐盐雾、耐油、耐化学品、耐紫外线等的侵蚀;

④与电化学保护系统相容性好。飞溅区和全浸区涂料要具有耐阴极剥离性;

⑤具有良好施工性能。可在各种环境条件下对不同结构进行高质量涂装施工;

⑥符合健康、环保、安全的要求。要求涂料固含量高,挥发性有机化合物(VOC)含量符合国家或国际标准要求;

⑦其他特殊要求。如:淡水舱涂料要求无毒性并符合国家卫生认证要求;用于不锈钢表面的涂层中可滤去氯含量不能超过200mg/kg,涂层中不含锌;船舶压载舱涂料要符合国际海事局(IMO)《船舶压载舱保护涂层性能标准》的要求;船舶水线以下部位涂料要求防止海生物附着等。

常用的海洋重防腐涂料主要相关国际标准有:

①ISO12944防护涂料体系对钢结构的腐蚀防护;

②NORSOKM501表面处理和保护涂料;

③ISO20340近海及相关结构防护涂层体系的性能要求;

④NACESPO108防护涂层对近海结构的腐蚀控制;

⑤IMO船舶压载舱保护涂层性能标准(PSPC)。

海洋防腐涂料及其涂层配套通常要满足ISO12944、NORSOKM501、NACESPO108和ISO20340相关防腐标准的要求。一般都要预先通过严格的腐蚀试验和认证,试验项目主要有:

①耐盐雾(盐水)试验4000h;

②耐阴极剥离试验;

③耐湿热试验4000h;

④循环腐蚀试验4200h。

2. 钢筋锈蚀程度的划分

钢结构锈蚀到D级就不能用了。

钢结构锈蚀等级划分:

A级:全面地覆盖着氧化皮而几乎没有铁锈的钢材表面

B级:已发生锈蚀,并且部分氧化皮已经剥落的钢材表面

C级:氧化皮已因锈蚀而剥落或可以刮除,并有少量点蚀的钢材表面

D级:氧化皮已因锈蚀而全面剥离,并且已普遍发生点蚀的钢材表面

3. 海洋环境下,引起混凝土内钢筋锈蚀的主要

船舶长期处于海洋环境中,腐蚀极为严重,而腐蚀速度与海水的流运速度、气泡、温度、冲击性以及海水所含微生物等因素都有极为密切的关系。船体在海水吕的腐蚀主要有电化学腐蚀、机械作用腐蚀、生物腐蚀和化学腐蚀几种,其中最主要的是电化学腐蚀,即在腐蚀过程中有微电流产生。

发生在船体钢结构上的电化学腐蚀

1.氧的浓差电池作用

由于氧有夺取电子的能力,且水面的氧较水下的氧多,故近水面部分的金属得到电子成为阴极,而水中部分的金属失去电子成为阳极而发生腐蚀。腐蚀发生后,缝隙或缺口处的氧多,而底部氧少,从而底部继续腐蚀,最后成为锈坑或锈穿。

2.两种不同金属或钢种的腐蚀

在海水中,两种不同成分的金属接触时,电势较低的金属成为阳极发生腐蚀,例如铆钉和焊缝处容易锈蚀,原因即在于此。

3.氧化皮引起的腐蚀

由于氧化皮的电极电位比钢铁约高0.26V,所以成为阴极,而钢铁本身成为阳极发生腐蚀。

4.涂膜下的腐蚀

由于实际上涂膜表面有微孔存在,所以海水仍可缓慢穿过涂膜产生电化学腐蚀。此时,含涂膜的部分成为阴极,不含涂膜的部分成为阳极而发生腐蚀,所以使涂膜鼓起破坏。在涂膜未损环或失效时,这一过程是缓慢的。

涂漆前未除尽的氧化皮、锈蚀物、污物、水分、盐类等,在涂膜下加速腐蚀进程,破坏涂膜。涂装时漏涂等施工缺陷也会加速腐蚀进程,从而过早破坏涂膜。涂膜损坏后,将产生前述各种腐蚀,这种腐蚀速度比未涂漆时更快。

5.杂散电流引起的腐蚀

由于供电或电焊时,违反操作规程,产生漏电,从而使船体变成一个巨大的阳极,产生大规模的腐蚀。这种腐蚀是非常惊人的,例如,某厂建造的四艘海船,出厂一年,6mm的钢板几乎全部烂穿。

机械作用腐蚀

机械作用的腐蚀包括腐蚀作用和机械磨损,两者相互加速。其中包括冲击腐蚀,这是由于液体湍流或冲击所造成的;空泡腐蚀,高速流动的液体,因不规则流动,产生空泡,形成“水锤作用”,常常破坏金属表面的保护膜,加速腐蚀作用,如螺旋桨、泵轴等处易发生;微振磨损腐蚀,两个紧接着的表面相互振动而引起的磨损;应力腐蚀开裂,是在拉伸应力的腐蚀介质作用下的金属腐蚀破坏,金属内会产生沿晶或穿晶的裂纹。

生物腐蚀生物腐蚀是由海洋生物在船度附着引起的,这种腐蚀包括化学腐蚀和电化学腐蚀两种。由于海洋生物在船度的附着,破坏了漆膜,造成局部电化学腐蚀;由于微生物的新陈代谢作用,分泌出具有侵蚀性的产物如C02/NH4OH/H2S等以及其他有机酸和无机酸引起钢板的腐蚀作用。本文编辑:进口铝板

4. 钢筋在海水锈蚀速度有多快

浓盐水。铁生锈的条件是铁和氧气水直接接触,发生缓慢氧化,生成三氧化,二铁的水合物而出现铁锈。当水中有岩石,这个生锈速度会非常快。我们可以把铁丝放到海水中,大概2~3个小时就会有生锈的效果出现。所以可以使用可溶性盐含量比较高的水。

5. 海洋钢筋锈蚀的基本条件是什么

氯盐使根据混凝土里的钢筋生锈:因为钢筋的化学成分是C、SI、Mn、P、S。

氯离子Cl比这五种任何一种一种元素都活泼,所以就会与之反应从而改变钢筋的化学成分,使之生锈。

硝酸盐(NO2)-中的N为+3价,所以既有氧化性,又有还原性,有较强的氧化能力。

亚硝酸盐中的N为+2价,在正常较难与其他物质反应,除非是高温、高压下才与极少数反应。氯离子引起的钢筋锈蚀水下商品混凝土中,氯离子进行商品混凝土通常有两种途径:

其一是“掺入如含有氯盐的外加剂,使用海砂,施工用水含氯盐,在含盐环境中搅拌,浇筑商品混凝土时,其二是”渗入“环境中的氯盐通常通过商品混凝土的宏观、微观缺陷,渗入到商品混凝土中并达到钢筋表面,直接或间接破坏商品混凝土的包裹作用及钢筋钝化的高碱度两种屏障,使之发生锈蚀继而锈蚀产物体积膨胀,使商品混凝土保护层开裂与脱落;在海洋环境中的水下商品混凝土结构大都是这种情况。氯离子引起钢筋锈蚀可以从以下几个方面分析:

1破坏钝化膜商品混凝土属于碱性材料,其孔隙溶液的PH值为12-14,因而对钢筋具有较好的保护作用,有利于钢筋表面形成保护钢筋的钝化膜,但这种钝化膜只有在高碱环境中才是稳定的。

假如四周环境PH值降到11.8时,钝化膜就开始变得不稳定,当PH值继续降到9.88时,钝化膜就开始变得难以生存或逐渐破坏,使得进入商品混凝土中的氯离子吸附于钝化膜处,并使钝化膜的PH值迅速降低,逐步酸化,从而使得钝化膜被破坏。

2形成腐蚀电流无论商品混凝土碳化还是氯离子侵蚀,都可以引起钢筋部分锈蚀,在钝化膜破坏处有腐蚀电流产生,在钝化膜破坏还与未破坏区这间存在电位差,有宏电流产生,但微电流要比宏电流大得多。

又因为氯离子的存在大大降低了商品混凝土的电阻率,并且氯离子和铁离子的结合可以形成易容于水的氯化铁,从而加速了腐蚀产物向外的扩散过程,并由于宏观腐蚀电流在钝化膜破坏区边边缘最大,使得靠近钝化区的边缘的局部钝化膜破坏较快,这种现象称为局部锈蚀钢筋的“边缘效应”。

3氯离子导电作用正是由于商品混凝土结构中氯离子的存在,大大降低了阴、阳极之间的欧姆电阻,强化了离子通路,提高了腐蚀电流的效率,从而加速了钢筋的电化学腐蚀过程,氯离子对商品混凝土中钢筋锈蚀更严重更快速.而氯化物是钢筋的一种活化剂,它能置换钝化膜的氧而使钢筋发生溃烂性腐蚀,而氯盐是高吸湿性的盐,它能吸收空气中的水分变成液体,从而使氯离子从扩散作用

6. 钢筋锈蚀规范要求范围

墙筋因为不能随便拆除移动,所以墙筋钢筋除锈属于原位钢筋除锈,众所周知原位钢筋除锈是项不简单的工作,因为原位钢筋不能拆除,所以施工难度大,轻锈蚀墙筋钢筋除锈通常采用化学除锈方法,即喷涂轻锈蚀钢筋除锈剂,24小时干透后即可浇注混凝土。推荐使用手动喷雾器作业,每人每天喷涂10桶以上,作业面积达300平方以上。

重锈蚀墙筋钢筋除锈方法有化学除锈方法和人工打磨两种方法

墙筋化学除锈方法:使用重锈蚀钢筋除锈剂喷涂除锈,喷涂前需进行钢筋预处理。先使用高压水枪对钢筋进行清洗,待钢筋干透后再喷涂钢筋除锈剂,24小时干透后即可浇注混凝土。冬季使用钢筋除锈剂进行原位钢筋除锈工艺调整为:混凝土震动泵震动—>喷涂钢筋除锈剂—>高压水枪清洗。

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