钢筋锈蚀的成因及预防.pdf

总第194期
闭浍金
Total No, 194
2012年第2期
HEBEI METAL L URGY
2012. Number 2
钢筋锈蚀的成因及预防
邱菊,盂宪珩
(河北钢铁集团承钢公司技术中心,河北承德067002)
摘要:钢筋锈蚀是钢筋在潮湿环境中或长期露天存放未经表面防腐处理时发生的电化学腐蚀,通过分析
钢筋锈蚀机理,对比不同生产工艺钢筋锈蚀情况,提出阻断电化学腐蚀产生过程才能有效避免钢筋严重
腐蚀
关鍵词:钢筋;锈蚀;成因;预肪
中图分类号:TG174.3
文献标识码:B
文章编号:1006-5008(2012)02-0068-02
CAUSE AND PRECAUTION
OF EROSION ON REINFORCED BAR
Qiu Jv, Meng Xianheng
(Technique Center, Chengde Iron and Steel Company, Hebei Iron and Steel Group, Chengde, Hebei
067002)
Abstract: Based on analysis of erosion mechanism, compared the erosion status on reinforced bar produced by
different production process, it is proposed the erosion can be just avoided only by cutting off the electro
chemical erosion process
Key Words: reinforced bar; erosion; cause; precaution
前言
由此可见,对钢筋表面锈蚀问题大多数国家标
钢筋锈蚀是钢筋在髙温潮湿环境或长期露天存准都无具体规定,美国标准中有规定但内容是不能
放未经表面防腐处理时出现的不可避免的现象。对拒收。因此钢筋锈蚀不是标准问题,而是用户要求。
于严重锈蚀的钢筋,用户有可能提出退货的要求,因作为生产厂为了满足用户要求,避免钢筋严重锈蚀
此生产厂应该对锈蚀问题引起高度重视,弄清标准是非常必要的。
中对表面锈蚀的规定、锈蚀产生的原因以及可以采
钢筋表面锈蚀产生的机理
取的各种措施,以便更好地满足用户的要求
钢筋表面锈蚀实际是金属铁的电化学腐蚀过
钢筋标准中对表面锈蚀的有关规定
程,在自然界中是广泛存在的。电化学腐蚀过程相
国家标准GB1499.2-2007《钢筋混凝土用热当于原电池作用,阳极是金属铁,阴极是氧,铁的金
轧带肋钢筋》中对钢筋表面没有关于锈蚀的规定,属原子放出电子而成为铁离子,与氧离子结合就生
只是规定了“钢筋表面不得有裂纹、结疤和折叠”。成氧化铁。而这个过程的介质就是铁与大气接触中
而且在ISO国际标准、徳国标准、英国标准、日本标碰到的水、潮湿空气。当然如果介质是水或海水,腐
准、俄罗斯标准中都对表面锈蚀没有具体规定,只是蚀过程就会更快。
在美国标准AST-MA706/A706M-95b《钢筋混凝
而铁要与氧结合,必然会涉及到表面氧化膜的
土用低合金钢变形钢筋》中明文规定了有关锈蚀的问题。因为钢在生产过程中表面已经被氧化膜所
内容,标准原文如下:“锈蚀、裂纹、表面不平整或轧覆盖,铁要与氧结合需要铁离子扩散到氧化膜的表
制铁皮不作为拒收依据。经钢丝刷刷过的试样的重面,否则铁被氧化膜隔绝是无法继续与氧结合的。
量、尺寸、横截面积和拉伸性能不低于标准要求”
因此铁离子在氧化物中扩散速度就成为一个关键因
素,而扩散速度与表面形成的氧化膜厚度成反比,即
收稿日期:2011-12-30
氧化膜越厚扩散越慢。钢筋表面锈蚀实际上是一种
作者简介:邱菊(1978-),女,2009年毕业于中央广播电视大学工商
管理专业,现在河北钢铁集团承钢分公同科研科工作,E-mail
电化学过程,过程的快慢直接响钢筋锈蚀的严重
670931184@qq.com
程度,而影响过程的主要因素是氧化膜厚度和介质。
河北冶金
2012年第2期
需要说明的是钢筋锈蚀速度快慢绝不仅是上述500℃时为0.001%。当钢筋经过穿水,表面急剧降
原因,如化学成分、组织状态、金属内的夹杂物、表面至500℃左右时,钢中含氧量急剧下降,这些氧和铁
的粗糙程度均对锈蚀速度有影响。在承钢发生严重离子在形成氧化膜时将主要以Pe2O3形式存在,而
锈蚀的钢筋均是承钢生产的英标穿水钢筋,因此本Fe2O3是红色的。高于500℃,由于没有氧的急剧
文对这些影响因素未做分析。
变化,形成的氧化膜主要成分是FeO,因此不是红色
4钢筋銹蚀严重的原因分析
的;低于500℃,氧的溶解度变化不大,原来多余的
钢筋锈蚀严重的原因之一是穿水。由于穿水钢氧形成的氧化物没有在表面生成,也不显红色。也
筋由终轧机出口经过穿水后,温度由1200℃以上就是穿水钢筋轻穿不红,重穿也不红,只有使用中度
急剧降至600℃以下,甚至更低,使其生成的氧化膜快穿才会发红。
比不穿水钢筋薄了许多,而较薄的氧化膜缩短了铁
钢筋锈蚀的预防
离子扩散到氧化膜表面的时间,加速了钢筋表面锈
预防锈蚀最简单的办法是不让生产钢筋穿水,
蚀的过程。
但会使成本大幅度上升,既要生产英标穿水钢筋,又
曾于2007年6月7日、12日、20日委托棒线厂要防止锈蚀才是追求的目标。
取了p16mm、14mm、12mm三种规格钢筋进
(1)要防止钢筋锈蚀最好的办法就是防水。由
行时效试验。截止到2007年9月20日の16mm、于承钢穿水钢筋主要是按英标生产的出口钢筋,大
Φ14mm钢筋没有发生锈蚀,の12mm钢筋取样后部分是在干燥的冬季生产,以减少严重腐蚀。
就已经沾水生锈,锈蚀情况有所加重,但也比钢材市
(2)借鉴涟钢、济钢在棒材生产中使用防锈剂
场露天存放的钢筋锈蚀轻。因此第二个原因是致命的方法,立项研究两季使用防腐剂的措施。
的,即多雨、露天存放和桑拿天气。试验的钢筋是存6结语
放在室内,而大批量钢筋是露天存放的。
钢筋严重锈蚀的原因就是雨、雪导致的电化学
穿水钢筋表面发红也是一种锈蚀,它之所以产腐蚀,只要做好防护,使钢筋表面没有了产生电化学
生,除了上述原因外,还有氧在钢中溶解度问题。资腐蚀过程的介质,钢筋不管是否穿过水,均不会产生
料显示,氧的溶解度在δ铁中最大值为0.004%,在严重锈蚀,因此钢筋在储存和运输过程中做好防护
γ铁中为0.002%-0.003%,在a铁中最大值为是至关重要的。
0.03%(910℃以上),在700℃时为0.007%,在
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很难保证适合的精轧机轧制速度,因此不能获得所制厚度为1.2mm的带材时,宽度可超过1250mm。
期望的薄带材生产率。
4结语
相比之下,采用无头轧制时,由于张力作用在带
随着国民经济和相关行业发展的拉动,板带钢
钢的整个长度上,在无头轧制中,中间坯之间的轧制发展的速度和规模已经从数量上适应了需求,甚至
间距可定义为零。
出现了供大于求。当今板带材生产企业竞争的焦点
3.3尺寸范围超过了采用传统技术的薄产品
将集中在提高产品质量和档次,扩大品种规格,降低
在间歇式