鋼筋混凝土如何產生電池原理

㈠ 鋼筋混凝土耐久性的影響因素都是什麼

分析鋼筋混凝土耐久性的影響因素及預防對策長期以來，混凝土作為土建工程中用途最廣，用量最大的建築材料之一，在近百年的發展中，其強度不斷提高。但是，在提出高強度的同時，混凝土結構的耐久性問題也愈來愈被人們所關注。 人們一直以為混凝土是非常耐久的材料，直到20世紀70年代末期，發達國家才逐漸發現原先建成的基礎設施工程在一些環境下出現過早損壞。美國許多城市的混凝土基礎設施工程和港口工程建成後20~30年，甚至在更短的時期內就出現劣化。 我國建設部的一項調查表明，國內大多數工業建築物在使用25~30年後即需大修，處於嚴酷環境下的建築物使用壽命僅15~20年。民用建築和公共建築的使用環境相對較好，一般可維持50 年以上，但室外的陽台、雨罩等露天構件的使用壽命通常僅有30~40年。橋梁、港口等基礎設施工程的耐久性問題更為嚴重，由於鋼筋的混凝土保護層過薄且密實性差，許多工程建成後幾年就出現鋼筋銹蝕、混凝土開裂。海港碼頭一般使用10年左右就因混凝土順筋開裂和剝落，需要大修。 當前，我國的基礎設施建設工程規模宏大，投入資金每年高達2萬億元人民幣以上，約30~50 年後，這些工程將進入維修期，所需的維修費或重建費用將更為巨大。有專家估計，我國「大幹」基礎設施工程建設的高潮還可延續20年，由於忽視耐久性問題，迎接我們的還會有「大修」20 年的高潮，這個高潮可能不用很久就將到來，其耗費將倍增於當初這些工程施工建設時的投資。因此，提高混凝土耐久性，延長工程使用壽命，盡量減少維修重建費用是建築行業實施可持續發展戰略的關鍵。 1 影響鋼筋混凝土耐久性的因素及其破壞機理 1.1 混凝土耐久性的概念 混凝土耐久性是指混凝土在設計壽命周期內，在正常維護下，必須保持適合於使用，而不需要進行維修加固，即指混凝土在抵抗周圍環境中各種物理和化學作用下，仍能保持原有性能的能力。混凝土工程的耐久性與工程的使用壽命相聯系，是使用期內結構保持正常功能的能力，這一正常功能不僅僅包括結構的安全性，而且更多地體現在適用性上。混凝土耐久性主要包括以下幾方面：一是抗滲性。即指混凝土抵抗水、油等液體在壓力作用下滲透的性能。抗滲性對混凝土的耐久性起著重要的作用，因為抗滲性控制著水分滲入的速率，這些水可能含有侵蝕性的化合物，同時控制混凝土受熱或受冷時水的移動。二是抗凍性。混凝土的抗凍性是指混凝土在飽水狀態下，經受多次抵抗凍融循環作用，能保持強度和外觀性的能力。在寒冷地區，尤其是在接觸水又受凍的環境下的混凝土，要求具有較高的抗凍性能。三是抗侵蝕性。混凝土暴露在有化學物質的環境和介質中，有可能遭受化學侵蝕而破壞。一般的化學侵蝕有水泥漿體組分的浸出、硫酸鹽侵蝕、氯化物侵蝕、碳化等。四是鹼集料反應。某些

㈡ 中國耗時最長的實驗，將鋼筋混凝土放進海水30年，究竟有何意義

1981年，四航研究院牽頭對華南沿海的18座海港碼頭進行了詳細的碼頭腐蝕情況調研；調查結果顯示，80%以上的碼頭都發生了嚴重或較嚴重的鋼筋銹蝕破壞，大部分碼頭使用壽命不足20年，且當時海港工程的建設標准中幾乎沒有相關的耐久性技術指標。

可以說，這項混凝土海水實驗對於中國海洋工程建設具有重要的意義。

㈢ 簡述鋼筋混凝土結構的工作原理

鋼筋和混凝土是兩種物理、力學性質完全不同的材料，能夠組合在一起工作的主要原因有以下幾方面。

（1）硬化後的混凝土與鋼筋表面有很強的黏結力。

（2）鋼筋與混凝土之間有比較接近的線膨脹系數，當溫度變化時，不致產生較大的溫度應力而破壞兩者之間的黏結。

（3）鋼筋被包裹在混凝土中間，混凝土本身對鋼筋無銹蝕作用，混凝土又能很好地保護鋼筋，使其免受外界的侵蝕。從而保證了鋼筋混凝土構件的耐久性。

鋼筋混凝土結構的特點及應用范圍

（1）優點。強度高，耐久性好，耐火性好，具有可模性，就地取材，降低工程造價。

（2）缺點。自重大，費材、費工、費時，抗震、抗裂性較差，一旦損壞修復困難，施工時受季節影響較大。

（3）應用范圍。由於鋼筋混凝土結構具有很多優點，因此它已成為現代最主要的、應用最為普遍的結構形式之一，如一般民用建築、公共建築、工業廠房、市政工程、水利工程、特種結構以及橋梁工程等。

㈣ 鋼筋阻銹劑的1氯離子對鋼筋的銹蝕機理

在水泥水化過程中生成大量的 Ca(OH) 2 ，使混凝土孔隙中充滿飽和的 Ca(OH) 2 溶液，其 pH 值大於 12。鋼筋在鹼性介質中，表面能生成一層穩定緻密的氧化物鈍化膜，使鋼筋難以銹蝕。
但是，當混凝土存在 C1 — 且 C1 — /OH — 的摩爾比大於 0.6 時，即使 pH>12 ，鋼筋表面的氧化物鈍化膜也可能被破壞而遭受銹蝕，這是由於氯離子在這些條件下可以穿透或活化鋼筋表面的氧化物保護膜，從而創造電化學腐蝕的條件。
氯離子穿透或活化氧化物保護膜，會使鋼筋各部位的電極電位不同而形成局部電池，發生電化學反應：
Fe+ 2C 1 — → [FeCl 2 ] 2 —
[FeCl 2 ] 2 — － 2e → FeCl 2
FeCl 2 很容易進入溶液並發生電離：FeCl 2 → Fe 2 + + 2Cl —
於是溶液中的 Fe 2 + 和 OH — 結合成 Fe(OH) 2。Fe (OH) 2 又和溶解在水中的氧作用生成 Fe(OH) 3 ，即：
4Fe(OH) 2 +O 2 +2H 2 O → 4Fe(OH) 3
而被腐蝕。而 Cl — 卻可以重新在鋼筋表面起作用，周而復始地促使鐵的陽極氧化過程而自身並不消耗。所以氯離子對鋼筋的腐蝕作用一旦發生，就會持續地無休止地進行下去，由此可見其危害性是相當巨大的。
另外，氯離子的存在還能造成鋼筋表面的局部酸化，降低 pH 值，從而進一步促進鐵的陽極氧化速度；在鋼筋內部存在應力或有外界電流作用時，氯離子將加劇應力或電化學腐蝕。
綜合上述研究分析結果，氯離子對混凝土中的鋼筋有明顯的破壞作用，為防患於未然，必須嚴格限制鋼筋混凝土中的氯離子含量，否則，其危害作用將會帶來嚴重後果。但是，當混凝土中的氯離子含量或外界滲入混凝土中的氯離子無法人為控制時，研究和實踐證明，在混凝土中摻加阻銹劑是阻止或減緩鋼筋銹蝕最經濟最簡便而有效的措施。