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鋼筋外露 | 生鏽 Concrete Spalling 工程 鋼筋生銹處理方法
大部分人遇到家居鋼筋生銹問題的时候，都都不知道該怎麼正確處理，甚至乎有人會不理，令生銹問題隨著時間變化越來越嚴重。如果長時間不處理的話，日後處理就會變得非常困難，這次就和大家講下鋼筋生銹的處理方法。
一般的鐵鏽形成初期，鋼筋表面呈黃褐色斑點，稱為色銹或水銹。這種水銹對鋼筋與混凝土之間的粘結影響其實不大，一般的情況之下都可以不處理。鋼筋是由鐵、碳和其他合金元素組合，鐵是主要成分，鋼筋表面如果接觸到水就會形成氧化鐵。當保管不善，會使氧化過程進一步嚴重，鋼筋表面形成一層氧化鐵層，這就稱為鐵鏽。
鋼筋外露 | 生鏽 Concrete Spalling 工程 處理方法
除銹機除銹
除銹機對直徑較細的盤條鋼筋，通過冷拉和調直過程自動去銹、粗鋼筋採用圓盤鋼絲刷除銹機除銹。鋼筋除銹機有固定式和移動式兩種，一般由鋼筋加工單位自製，由動力帶動圓盤鋼絲刷高速旋轉，來清刷鋼筋上的鐵鏽。固定式鋼筋除銹機一般安裝一個圓盤鋼絲刷，為提高效率也可將兩台除銹機組合，第二個方法是噴砂法除銹，主要是用空壓機、儲砂罐、噴砂管、噴頭等等的設備，利用空壓機產生的強大氣流形成高壓砂流除銹，除銹效果好。
人工除銹
人工除銹的常用方法一般是用砂盤、鋼絲刷、麻袋布輕擦或將鋼筋在砂堆上來回拉動除銹。
化學法除銹
鋼筋除銹劑是一種A、B組份混凝土鋼筋除銹防鏽材料，它比之前的鋼鐵除銹劑使用更安全、有效，在短時間內即可將嚴重鏽蝕除去。亦可以恢復金屬本色，可以洗凈鋼筋表面鐵鏽等物質，更可以自動溶解下來，在細微縫隙處也可以發生作用。處理過的金屬表面對焊接、電鍍、噴漆不會產生影響，不影響鋼筋的握裹力。
鋼筋生鏽的影響
鋼筋鏽蝕後對工作性能的影響
鋼筋鏽蝕是造成鋼筋混凝土橋樑耐久性損傷的最主要和最直接因素，也是混凝土橋樑耐久性破壞的主要形式之一。鋼筋鏽蝕後，鋼筋與混凝土之間的粘結錨固性能降低。鏽蝕鋼筋混凝土主梁抗彎承載力試驗值小於只考慮鏽蝕後鋼筋截面積減小、屈服強度降低計算得到的抗彎承載力值，說明鋼筋和混凝土的粘結強度降低也是鏽蝕鋼筋混凝土梁抗彎承載力降低的主要影響因素之一。因此，對受拉鋼筋必須乘以協同工作係數，以考慮粘結退化對鋼筋混凝土梁抗彎承載力的影響。
對鋼筋混凝土橋樑結構性能的影響
當混凝土中的鋼筋如果發生鏽蝕，在鋼筋表面生成一層的鏽蝕產物，同時向周圍混凝土孔隙中擴散，鏽蝕產物體積比腐蝕鋼筋的體積要大很多，一般可以達鋼筋腐蝕量的2至4倍。鏽蝕產物的體積膨脹使鋼筋外圍混凝土產生環向拉應力，當環向拉應力達到混凝土的抗拉強度時，在鋼筋與混凝土界面處將出現內部徑向裂縫，隨着鋼筋鏽蝕的進一步加劇、鋼筋鏽蝕量的增加，徑向內裂縫向混凝土表面發展，直到混凝土保護層開裂產生順筋方向的銹脹裂縫，嚴重影響鋼筋混凝土橋樑的正常使用。
對鋼筋混凝土橋樑結構性能的影響
當混凝土中的鋼筋如果發生鏽蝕，在鋼筋表面生成一層的鏽蝕產物，同時向周圍混凝土孔隙中擴散，鏽蝕產物體積比腐蝕鋼筋的體積要大很多，一般可以達鋼筋腐蝕量的2至4倍。鏽蝕產物的體積膨脹使鋼筋外圍混凝土產生環向拉應力，當環向拉應力達到混凝土的抗拉強度時，在鋼筋與混凝土界面處將出現內部徑向裂縫，隨着鋼筋鏽蝕的進一步加劇、鋼筋鏽蝕量的增加，徑向內裂縫向混凝土表面發展，直到混凝土保護層開裂產生順筋方向的銹脹裂縫，嚴重影響鋼筋混凝土橋樑的正常使用。
鋼筋外露原因
濕氣過重或漏水：混凝土塊如果經常遇到水，儲存的濕氣會導致鋼筋生鏽而引發體積膨脹，進而撐開外圍的混凝土，最終爆裂外露。
混凝土含有高量的氯離子：海砂里的高量氯離子遇水會促使鋼筋生鏽，從而引發膨脹外露。
混凝土層過薄：當灌漿時，保護層的厚度不足夠或震動棒的搗實不確實，或坍度不足等，都會引起鋼筋外露或蜂窩。
外力影響：鋼筋具有彈性，外覆的混凝土塊則很剛硬，遇到強大的震動時會令到扯裂而導致外露。
Causes of Concrete Spalling
- Corrosion of embedded reinforcing steel, because the corrosion products (rust) occupy more volume than the original steel, and the resultant pressure spalls the concrete.
- Fire exposure due to which free water in concrete change to stem and create internal expansive pressure in concrete, consequently spall off concrete.
- Freeze and thaw cycling
- Expansive effects of Alkali Silica Reaction
- Inadequate depth of cover over reinforcement
- Low quality concrete cover over reinforcing steel.
- Joint spalls are often caused by improperly constructed joints lead to joint spalling
- Bond failure in two-course construction due to Differences in shrinkage between topping and base courses, drying of the bonding grout before the topping concrete is placed etc.
施工方法
士波令工程
在混凝土(石屎)破裂和剝落的地方我們稱之為天花士波令 (Spalling), 而發生剝落的原因有很多，最常見的是鋼筋受潮(水氣)而導致腐蝕(生銹)，由於鋼筋在高溫氣體或潮濕環境的空氣中受到化學的變化而導致腐蝕(生銹)的效果，腐蝕的鋼材可擴大至原體積的數倍甚至十倍，對周圍混凝土(石屎)造成壓力，是混凝土(石屎)剝落的最主要原因。石屎剝落或士波令（Spalling）是香港最常見的樓宇自然損耗問題之一，為免造成結構性裂縫而引致意外發生或日常生活擔憂，業主應於發現初期立即尋求專業人士意見及評估，了解欠妥之處的可能成因，以及適時進行維修及保養工程，以保持樓宇結構狀況良好及安全。
施工方法
那我們應該如何用 天花士波令(Spalling)修復剝落的混凝土和鋼筋，保持建築物結構的穩定性，以下我們會通過兩種手段去運用 天花士波令修復鋼筋和混凝土(石屎) 剝落的問題 :
方法一
陰極防蝕的方式，以電化學的方法來控制或抑制鋼筋或鋼材發生腐蝕。陰極防蝕是以犧牲陽極法兩種不同之金屬在同一電解質中會有不同之電化學電位。因此將此兩種金屬以導線連接，並置於同一電解質中，則電流會由某一種金屬流向另一種金屬，具有較高(正)電位之金屬成為陰極，具較低(負)電位之金屬則成為陽極，當電流通過時，會加速陽極的溶解犧牲了陽極，同時也保護了陰極，抑制陰極的腐蝕性。
一般情況下以電化學的方法來保護鋼筋，可以達至二十年以上之防蝕效果。當我們做好鋼筋防蝕的措施，我們再以天花士波令(Spalling) 的修補方法去完成混凝土和建築物結構上的修補。
方法二
1. 打掉粉化範圍
先用鐵鎚將出現剥落的石屎敲出。請注意安全。
2. 用砂紙除銹
如有鋼筋露出，應該不難發現露出部分已經全部生銹。此時可利用粗砂紙將鋼筋表面的鐵銹磨走。
3. 塗防銹油
於鋼筋表面塗上防銹油。紅丹油雖然防銹，但因內含大量有毒重金屬，所以我們不建議使用。
4. 用鋼絲刷清潔表面
用鋼絲刷將石屎表面的粉塵盡量掃走。
5. 使用修補材料(包仔料)修復石屎
按3份粉1份水的比例，將修補材料和清水倒進合適容器化並徹底混和。利用灰匙和灰板將修補材料在剥落位置按壓和掃平。等待10分鐘後，可用灰匙將多餘的修補材料刮走。再用濕海棉在修補材料表面進行清潔。
6. 如有需要，使用相同顏色的油漆遮蓋修補材料。
方法二
1. 打掉粉化範圍
先用鐵鎚將出現剥落的石屎敲出。請注意安全。
2. 用砂紙除銹
如有鋼筋露出，應該不難發現露出部分已經全部生銹。此時可利用粗砂紙將鋼筋表面的鐵銹磨走。
3. 塗防銹油
於鋼筋表面塗上防銹油。紅丹油雖然防銹，但因內含大量有毒重金屬，所以我們不建議使用。
4. 用鋼絲刷清潔表面
用鋼絲刷將石屎表面的粉塵盡量掃走。
5. 使用修補材料(包仔料)修復石屎
按3份粉1份水的比例，將修補材料和清水倒進合適容器化並徹底混和。利用灰匙和灰板將修補材料在剥落位置按壓和掃平。等待10分鐘後，可用灰匙將多餘的修補材料刮走。再用濕海棉在修補材料表面進行清潔。
6. 如有需要，使用相同顏色的油漆遮蓋修補材料。
Repairing Process of Spalling of Concrete
Repair of concrete spalling vary based on severity of the damage, type and location of concrete structure. It should be performed based on recommendations of applicable codes such as ACI Code and BS EN 1504.
1. Clean Spalled Concrete Area
Clean the area to be repaired from any dirt to eliminate bond breaker agents. If heavy stains and dirt build up, then a pressure washer may be needed to properly clean the surface.
2. Clean and Coating Corroded Steel Bars
Clean the rebar from corrosion or other dirt using wire brush and then, apply a protective coating to avoid rusting.
3. Apply Repair Material Mixture
The best recommended patching material is Portland-cement-based or epoxy.
Damage on driveways, walkways, and other horizontal surfaces may be repaired with a cementitious overlay.
If affected area is adjacent to a joint, ensure that it is restored properly so as to give some allowance for expansion of the member.
請各位留意，以上步驟有一定的危險性，例如在步驟1，在打掉鬆石屎時就有機會造成大範圍石屎掉落，所以如果閣下的石屎剥落有一定範圍，請師傅上門維修是比較安全和省時的方法，而DIY的風險請各位自己衡量！
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[ 十大工程之十 ]
Spalling工程
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