糾正和預防混凝土腐蝕

如果在設計階段就考慮到腐蝕影響，并在施工前做出正確的決定，那么酒店等公共用途的建筑就可以建造得經久耐用，并盡可能長時間地防止腐蝕。
腐蝕在一定程度上影響了世界各地的所有混凝土建筑和結構，每年給國民經濟造成數十億美元的損失。對于酒店資產，腐蝕通常是美觀問題，而發生剝落的混凝土掉落會帶來公共安全風險。酒店經營者不希望長時間展示腳手架、電纜和裸露的金屬制品。（有關公共部門的另一個看法，請觀看視頻：約翰·奧利弗（john oliver）談美國搖搖欲墜的基礎設施。）混凝土中鋼材的腐蝕在惡劣的環境中會加速，尤其是在高鹽度或較端溫度會加速的沿海、熱帶或沙漠環境中衰變率。
通常，暴露的元素首先惡化——但潛在的腐蝕是看不見的。下方鋼筋的主動腐蝕可能需要 5 到 15 年才能在混凝土中引發裂縫，但大部分腐蝕的鋼筋是看不見的。
鋼筋的腐蝕機理在新混凝土中，堿性（高 ph 值）條件會在鋼筋表面形成鈍化膜，從而防止或減少初的腐蝕。由碳酸化或氯化物（鹽）的進入引起的 ph 值降低會導致鈍化膜降解，從而使增強材料在氧氣和水分存在的情況下腐蝕。
發生這種情況時，腐蝕（陽極）位點和被動（陰極）位點之間會產生大約 0.5 v 的電壓差，從而形成腐蝕電池，其中電子通過鋼從陽極移動到陰極。反應速率很大程度上取決于混凝土的電阻或電阻率。在陽極（腐蝕）部位形成酸，這會降低 ph 值并促進鋼的腐蝕。
混凝土腐蝕的常見原因混凝土腐蝕的兩個常見原因是碳化和氯化物（鹽侵蝕）。從廣義上講，當碳化、氯化物和其他侵蝕性物質滲透混凝土時，它們會引發腐蝕，從而導致混凝土基礎設施開裂、剝落和弱化。（另一種常見的故障，混凝土分層，在為什么會發生混凝土分層 – 以及如何處理中進行了討論。）
當鋼筋生銹時，生銹產物的體積可能會增加到原來鋼材的六倍，從而增加對周圍材料的壓力，從而使混凝土緩慢開裂。多年來，裂縫終出現在表面上，混凝土開始剝落或剝落。
鋼筋的退化和隨后的混凝土弱化是從內部發生的，并且可能很多年都看不到。
根據infracorr consulting pl常務董事 ian godson 的說法，可能需要長達 15 年的時間才能看到任何裂縫。“這是一個隱藏的問題，這意味著當你發現它時，它通常很**，非常像冰山一角，”龍芯說。
碳酸化是二氧化碳（co2）溶解在混凝土孔隙流體中（caco3）的結果。在相對較短的時間內，新拌混凝土的表面將與空氣中的 co2發生反應。逐漸地，該過程深入到混凝土中，一年后，對于低滲透性的致密混凝土，它可能達到 1 毫米的深度，對于多孔性和滲透性較高的混凝土，它可能達到 5 毫米，具體取決于水與水泥的比例。
氯化物，通常來自海邊飛濺或風，隨著時間的推移遷移到多孔混凝土中，當氯化物濃度在鋼筋處達到臨界水平時會引起腐蝕。此外，較舊的結構可能在施工時作為混凝土“促凝劑”，從而導致嚴重的腐蝕問題。
維修與預防傳統的混凝土修復方法是將開裂、剝落的混凝土清除到鋼筋后方20-30毫米的深度，使生銹的材料充分暴露出來，將受污染的混凝土從鋼筋中清除掉。然后去除所有被腐蝕的材料并處理或更換鋼材。完成此操作后，應用專業修復混凝土砂漿并修復表面。
現代的發展是對修復砂漿進行聚合物改性，以提高附著力并抵抗污染物的進一步侵入。涂層通常與補丁修復結合使用，以減少未來碳化或氯化物的進入。
從惡化部分去除受污染混凝土的修補修補通常不能完全解決隱藏的腐蝕，并導致周圍區域加速惡化，通常在三到五年內再次失敗。龍芯補充說：“修補修補的一個限制是，你必須去除大量堅固的混凝土才能解決問題，這會對建筑物的居住者造成很大的噪音和干擾。”
remedy asset protection的涂料顧問賈斯汀·里格比 (justin rigby)表示：“混凝土是一種很好的材料，一開始通常是不透水的，但為了提高耐久性，應該涂上一層涂料。”（有關選擇涂層的更多信息，請參閱針對不同服務暴露的防腐蝕涂層。）
保護性彈性 防水膜可以滾動或噴涂到混凝土表面上。平屋頂允許在薄膜上滾動，但在幾何形狀復雜的地方，噴涂是有效的應用方法。
外加電流陰極保護修補修補的主要替代方法是陰極保護 (cp)。一種類型，外加電流陰極保護 (iccp)，是一種技術，其中一個小的*電流通過混凝土到達鋼筋，以從根本上阻止鋼腐蝕。
iccp 的主要好處是大大減少了混凝土的拆除和修復，只有剝落和分層的混凝土需要修復。一旦安裝，腐蝕可以長期控制，即使在嚴重的氯化物或碳化污染的混凝土中也能消除未來的剝落和劣化。
對于耐用且高效的 iccp 系統而言，正確的陽極系統選擇是重要的設計考慮因素。陽極系統的不正確選擇和放置會導致性能下降并大大縮短安裝壽命。
在龍芯看來，陰極保護理論上比較簡單。“將陽極以設定的間距插入混凝土中，連接到直流電源的正極端子，并將負極端子連接到鋼筋。iccp 系統通常在 2 到 5 伏直流電壓下運行，”他說。“缺點是您需要大量電纜和*電源，這導致該技術主要限于民用結構，例如碼頭和橋梁，很少用于建筑物。”
混合陰極保護近的一項發展是混合陰極保護，它使用安裝在鉆孔中的鋅陽極。陽極的初始供電時間約為十天。初的高 cp 電流通過將氯化物從鋼筋中遷移出來并在混凝土中恢復堿性（高 ph）環境，從而使鋼筋完全鈍化。
在初始外加電流階段之后，臨時電源和電纜被移除，然后陽極通過本地放置的接線盒連接到鋼筋，以提供持續的電流保護。這種相對較低的電流維持了鋼筋處持續的被動狀態，并防止進一步的混凝土損壞。混合 cp 系統的設計壽命通常為 30 年或較長。
混合 cp 提供 iccp 的所有優點，包括腐蝕控制和較少的混凝土去除，而*高成本和電源、電纜和控制系統的維護。以前用 iccp 處理困難和不經濟的區域和結構可以使用混合 cp 技術得到保護。這包括位于橋梁和涵洞等無動力場所的小型和偏遠結構。
對于建筑物，混合 cp 通過消除對難看且昂貴的布線和電源的需求，提供了** iccp 的顯著優勢。（有關更多信息，請閱讀文章預應力混凝土橋梁的混合腐蝕防護系統。）
總之，對于酒店等高**資產的所有者來說，重要的是要考慮忽視腐蝕對混凝土建筑和結構的影響所帶來的成本影響。在腐蝕控制和緩解的設計階段進行規劃有許多優點。適當的腐蝕管理的兩個主要好處是延長資產的使用壽命并減少維護時間和成本。此外，較低的維護可提高資產的整體利用率，并可以提高其環境可持續性。
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