分析海港码头工程中的防腐工作技术
海洋环境下钢筋混凝土结构腐蚀以及防腐技术
海洋环境下钢筋混凝土结构腐蚀以及防腐技术摘要：在海洋环境下，钢筋混凝土结构腐蚀现象较多，钢筋腐蚀会造成海洋环境下钢筋混凝土结构腐蚀破坏，其中影响钢筋腐蚀最重要因素是氯离子、氧及湿气，使用传统局部修补术效果并不好，需采用各种新型防腐技术改善钢筋混凝土的结构与性能。
本文将首先分析下海洋环境下钢筋混凝土结构腐蚀，钢筋混凝土腐蚀机理，最后结合实际情况提出海洋环境下钢筋混凝土防腐蚀技术。
关键词：海洋环境；钢筋混凝土；腐蚀；防腐技术钢筋混凝土结构耐久性是很多研究者关注的焦点与重点问题，我国很多海港码头混凝土结构使用寿命常常不超过10年就出现顺筋锈胀开裂及剥落等等，海港码头工程质量深受影响。
在海洋环境下，腐蚀钢筋混凝土结构的主要原因是氯盐外侵，造成钢筋混凝土结构性能降低，壁内陆腐蚀现象更严重。
一、海洋环境下钢筋混凝土结构腐蚀钢筋周围混凝土在正常情况是高碱性的，并且钢筋表面会有一层致密钝化膜，其对钢筋有很强的保护能力，防止钢筋受腐蚀。
海洋环境下的钢筋混凝土，会受到来自海水中极强穿透能力氯离子影响，这些氯离子透过混凝土毛细孔到钢筋表面，钢筋周围混凝土液相中氯离子含量处于临界值时就会局部破坏钢筋钝化膜。
只要具备钢筋腐蚀需要的水氧等必要条件，就可能造成严重钢筋腐蚀[1]。
钢筋被腐蚀后会降低混凝土结构性能，促使其性能劣化如损伤钢筋断面、断裂钢筋应力腐蚀等等。
在海洋环境中，钢筋混凝土结构一般处于两种环境：直接暴露环境、间接暴露环境，其中前者是指将部分或全部浸泡在海水中的钢筋混凝土结构，间接暴露主要是沿海岸线构造的不与海水接触的钢筋混凝土结构。
当钢筋混凝土结构处在直接暴露环境且部分浸泡在海水中时，可以依据腐蚀程度分区：水下区、水位变化区、浪溅区与大气区。
浪溅区腐蚀最严重，这是海浪溅湿了处于高潮时的结构物，结构物在低潮时会蒸发水分，混凝土表层空隙液的氯离子浓度由此增高，并持续扩散到混凝土内，钢筋周围空隙液氯离子浓度由此增大，一直到达破坏钢筋钝化膜的临界浓度值[2]。
海港工程钢筋混凝土腐蚀原因及防护技术措施
中国新技术新产品
一３ ９—
关键 词 腐 防
冬季使用 的“ 融雪剂 ”化冰盐 ） 渍土（ （ ， 盐 含较高 砂石料和拌合用水 的试验研 究 ， 确保小于一定 钢筋 混凝土结构设施是现代使用最广泛 的 盐分 的土壤 ） ， 等 通过混凝土表层渗透 到达钢筋 值 ， 就可使钢筋长期处 于钝态。 构筑物之一。目 ， 前 我国正处 于基本建设高潮时 表面 ， 破坏钝化膜而 产生腐蚀 ， 大大缩 短了使 用 ３ ． ２涂料涂装保护 期， 随着海 洋开发的规模 不断扩 大 ， 海洋 产业 ， 寿命 。海 洋工程 中的钢筋 混凝土结构 往往 ３５ ￣ 混凝土表 面实施 涂料涂装保 护，可阻止或 包括临海工业如大量的港湾码 头、海 洋跨海大 年就 出现腐蚀 。试 验表 明 ， 、 有 无涂装 的混凝 土 减缓环 境介质 中氯离子 的侵人 ，也起到装饰效 桥 、以及 以旅游 和运输业 为 目的建造 的人工岛 暴露于海洋大气环境下 ７ 年时 间 ， 未涂装 的其 果 。但 必须解决涂层 中的耐碱性和附着力等两 和码头正在逐渐增加。另外 ， 国六 、 我 七十年代 钢筋腐蚀 面积接 近 ８％，而涂装 的几 乎未被腐 方面的问题 、受 阳光直射部位表面 的耐光老化 ０ 已建的大量临海码头等设 施已将 进人 腐蚀破坏 蚀 。 问题 、以及 潮湿表面实施时的湿 固化与湿面附 的高风险期。这些 已建和在建钢筋混凝 土设 施 碱一 骨料反应 ： 骨料反应是混凝 土中某 着力 问题 。 碱一 亟需 良好的腐蚀控制。 这已不单是技术 问题 ， 也 些活性矿物骨料 与混凝 土孑 隙中的碱性溶液 之 Ｌ 底层 涂料 （ 闭漆 ） 封 ， 有低粘度 和高渗 应具 间的反应。碱 一 骨料反应 中， 碱与 Ｓ ｉ 反应生成 透能力 ， 渗透到混凝土 内起到封闭孑隙和提 Ｏ 是关系到 国家经济发展 的长远利益问题 。 能 Ｌ ２海港工程钢筋混凝土结 构腐蚀 的原 因及 的碱 硅胶会吸收微孑 中的水分 ， Ｌ 发生体积膨 胀。 高后续涂层附着力的作用，是混凝土表面涂装 现状 当膨胀 压力超过 硬化水 泥浆 的抗拉 强度时 ， 就 保护 的关键 和质量控制步骤 。 就耐碱性而言 ， 呋 昆 当前 我国的海 港、 桥梁 、 隧道 以及海 岸工 程 会引起ｔ 凝土开裂破 坏。 喃树脂优 于环氧树脂 ，耐碱性好的封闭漆有利 等海 洋工程 建没蓬勃发展 ，使沿海地 区钢筋 混 碱一 骨料反应发 生的条 件有三个 ： 第一 ， 充 于涂层 长期 附着性能 。国 内海港码头工程中使 包 外部 的 用涂层保护 的工程实例 已较多 ，但尚未很好解 凝土结构 的数量迅速增长 。 然而 ， 我国海洋工程 分的水 （ 括混凝土中原有的水和来 自 钢筋 混凝土结构腐 蚀也十分严重 ，经济损失 巨 水 ） ； ， 第二 限量值 以上 的 Ｎ Ｏ ａ Ｈ浓度 （ 中原 决底漆的渗透与附着力问题。早期部分工程在 微孔 大。据调查，我国 ２０ 年海洋腐蚀损失约为 有 的碱和来 自外 部的碱 ） 三 ， 中存在反 使用几年后 ， ０４ ； 第 骨料 就出现涂层的析碱、 开裂乃至脱落 只要切断产生碱 一 反应的其 问题。 骨料 ５０ 亿元 ＾民币 ， 占国民生产总值的 ５ ０ｏ 约 ％。我 应性 二氧化硅 。 国上世纪 ９ 年代前修建的海港工程 ， ０ 一般使 用 中—个 因素 ， 就能抑制碱一 骨料反应 。 南 京 水 利科 学 研 究 院 分 别 于 １９ 和 ９７年 １－０ ０２ 年就钢筋锈 蚀严重 。 － 对已有建筑 而言 ， 反应性 ＳＯ 及 Ｎ Ｏ 已 ｉ２ ａ Ｈ １９ 年 ， 军獭 山驱 逐舰码头约 １００ ９９ 对海 ３０ｍ 和 海洋领域 的开发对—个国家的发展起到 了 经存在 于其 中 ，可控的因素只有 水。有报告显 北仑港区 ２ ５万吨级矿石装船码头约 １０ｍ 构 ２０ ￣ 很重要 的作用 ，近年来我国对海洋领域也是越 示 ， 在湿度 ≤８％ 。 ５ 时 即使发生碱— 骨料反应也不 件表面 ， 了 Ｆ 实施 Ｈ系列的呋喃改性环氧封闭底 来越重视 ，大量的新的海 洋工程 钢筋 混凝土结 会产生膨胀 ， 么， 那 通过防止外部水 分渗入就可 漆 环 氧煤沥青 中间漆与面漆的涂装保护 。 涂层 构物都在兴建中。 另外 ， 根据我 国海工工程的调 以控制碱一 骨料反应 。 性能检验 结果表 明 ， 涂层 附着力 （ 拉开法 ）－ － ／混 查 ，目前我 国现有的海 洋工程 钢筋混 凝土结构 ３钢筋混凝土结构防护技术措施 凝土本体抗 拉强度 ， 常达到 ２ Ｍ ａ 右 ； 通 ． ｐ左 ０ 呋 物如码头 、 桥梁等 ， 已进人 中 、 ， 许多 老期 亟需要 ３ ． １内掺 钢筋 阻锈剂 喃改性环 氧封 闭底 漆的渗 透深度达 ｌ３ ｍ 抗 ￣ｍ ； 国内外大 量的实践表明 ， 钢筋腐蚀 是影响 氯离子渗透试验表 明 ， 修复 。随着我国综合实力 以及 国际影 响力的不 未发现任何脱落与开裂 断提高，我国在海外承接的海洋工程钢筋混凝 钢筋混凝土耐久性的首要 、 因索 。 关键 混凝土中 现象。 土结 构物 的新建 和修 复工程 的项 目也 越来 越 钢筋锈蚀破坏 ， 已成为世界性 问题。 大量研究表 所 以，海港工程钢筋混凝土 中实施涂料涂 多。混凝土是复合的人工 材料 ， 有多孔性 、 具 显 明钢筋阻锈剂对 防止和减缓 钢筋锈 蚀具有 独到 装 保护是一种经济实用 的防腐蚀技术措施 。但 微裂缝结构和较粗糙的表面。由于混 凝土和钢 的效能 。其花 费少 ， 使用简便且 经济有效 ， 已成 涂 装质量的控制十分关键 ， 一旦局部存在各种 筋的变形性不同 ，导致结构表 面产生 较大的变 为防止钢筋锈蚀的主要技术措施之一 。 近年来 ， 缺陷与针孑被氯离子 突破 ，则在一定范 围内涂 Ｌ 形 ， 局部显微裂缝 和９￣ （ １０ ｍ ） 出现 ９ ． ０ ￣３ ｍ 。 ． 钢筋阻锈剂大量应用于海港工程 。 层 的封 闭保护作 用将会 丧失 。 潮湿面涂装时， 设 混凝土表面的粗糙度和多孑 性， Ｌ 为其表面 海工混凝土中钢筋的腐蚀 ，事实上是 一种 计选材 十分关键 ，因为任何一种封闭底漆在干 其 阳极反应都在钢筋 电解 质界 燥面与潮湿面的附着力存在明显的差别 ， 吸收水分创造了条件。促使钢筋混凝土腐蚀劣 电化学腐蚀 ， 阴、 所以， 化的原因主要有 以下几种 ： 面上发生， 若能阻止其中任何一种界面反应 ， 就 必要时需辅以其他措施提高构件表面的干燥程 中性化： 水泥水化产物中含氢氧化钙较多， 能抑制腐蚀。如果某种（ 或某些） 化学物质能够 度。另外， 前市售涂料品种， 目 均不能有效地克 因而混凝土是强碱 性的 ， 其孔隙 内溶液 的 Ｐ 优先 参与并 阻 止上 述两 种或其 中一种 界面 反 服活动性裂缝，除非是专项设计生产的弹性涂 Ｈ≥ １． ２ 。当大气 中的 Ｃ 后变成酸性液体 ， ６ Ｏ 遇水 不 应 ， 能长期保持稳定状态 ， 且 则用此类化学物质 层 。因此 ， 实施涂 料涂装 的钢筋混凝土构件 ， 首 断地 渗透侵蚀混凝土 ， Ｐ 其 Ｈ值逐 渐降低 ， 泥 就可有 效地阻止钢筋锈蚀 ，这种在混凝土拌制 先必须进行控 裂设计 ，至少达到构件在不同工 水 水 化产物发生分解 ， 导致混凝土胀裂 、粉化 脱 过程 中掺 加少量 化学物 质（ 外加剂 ） 过影响 况 条件下 ， 拉弯区裂缝的缝宽基本不变 ， ， 通 受 以确 落， 使其强度大大降低。 这个过程即中性化。 其 上述 界面电化学反应来阻止钢筋腐蚀的方法是 保涂层保护的效果 。 者， 再 预制件采取岸上涂装 反应如下 ：Ｏｖ ２＋ ａ 厂 ａ ０ Ｈ０ Ｃ ＝ ０Ｃ （ ｒ Ｈ Ｏ Ｃ ２ 简便 易行 的 ， 化学物质（ 这种 外加剂 ）对钢筋而 封闭 ，则存在 吊运安装 过程中局部损坏和现场 ， 冻融 ： 在寒冷的地区或季节 ， 混凝土 中的水 言 ， 就是阻锈剂。按阻锈机 理 ， 可分为阳极型 ， 阴 补 口问题 ；现 浇构 件则存在减少海水初期污染 分在 ０ 以下结冰 ， ￣ Ｃ 这使得其表面和 内部 由于 冰 极型 和混合 型三类 ；按材质种类可分为有机类 和涂装时 机问题 ；此外涂层设计使用年限通常 的体积增大而出现胀裂， 温度高时冰融化， 反复 和无机 类两 种。以往大规模工程应用的亚硝酸 只有 １ 到 １ 年 ，受 阳光直射 部位的面漆耐紫 ０ ５ 的冻融使？凝土浅表面 由于产生裂纹而变得疏 钙 ， 昆 属阳极型阻锈 剂。苯甲酸钠 、 重铬酸、 氯化亚 外线老 化设计 年限 通常不 到 １ 年 ， ， 继 Ｏ 届时 后 松 以致脱落。 冻融不仅破坏混凝土本身 ， 也使其 锡等 也是 阳极型阻锈剂。 近来 ， 开发了大量 的有 防腐技术措施如何， 两者的匹配性如何等问题， 中的钢筋失去保护而发生腐蚀。 因此 ， 害也是 机类阻锈剂 ，以及 有机胺盐类 与亚 硝酸钠的复 这些在设计或组织实施 中， 冻 均应充分考虑。 影响钢筋混凝土结构耐久性的重要 因素 。 合阻锈剂。 参考文献 氯离子侵蚀 ： 土的氯盐 （ｌ有 两种来 混凝 ｅ一 ） 内掺亚 硝酸钙和复合型亚硝酸钙钢筋阻锈 ｆ李常升． １ ］ 水利水 电工程质量监控 与通病防治全 源， 一是 使用 了含氯盐 的外加剂 ， 如使 用海砂 ， 剂 ，是一种经过长期‘ 试验研究和工程实践的经 书 】 ： ． 北京 环境科学 出版社 ， ９． １ ９ ９ 施工用水中含 Ｃ－ １加入含 Ｃ－ 、 １ 的防冻剂等等 。再 济实用 的钢筋保护措 施。与预估钢 筋周围混凝 『黄 国兴 ， ２ ］ 陈改新． 工混凝土建筑物修补技 术 水 就是环境 中的氯盐 ， 比如海洋 环境 、 城市立交桥 土 中氯化物含 量相 比， 过对实际使用的水泥 及Ｉ 通 Ｍ 北京 ： 中国水利水 电出版社． ９． １８ ９
码头防腐蚀技术要求(A版)
宁波光明通用泊位工程水工建筑物防腐蚀技术要求(A版)中交第三航务工程勘察设计院有限公司中国·上海2008年9月编制人：程培军沈惠龙周娜目次前言1. 总则2. 工程环境条件3. 工程简介4. 标准和规范5. 钢管桩防腐蚀要求6．混凝土防腐蚀要求7．栏杆、盖板、爬梯及预埋件防腐蚀要求附图(见随后出版的《宁波光明通用泊位工程水工建筑物防腐技术要求图集》)为使宁波光明通用泊位工程水工建筑物具有必要和良好的耐久性能，并做到技术先进、经济合理、质量可靠和方便施工。
根据现行有关防腐标准规范，编制了水工建筑物结构防腐蚀技术要求。
水工建筑物结构防腐根据预定功能和所处环境条件共分为三部分：钢管桩防腐蚀要求；混凝土防腐蚀要求；栏杆、盖板、爬梯及预埋件防腐蚀要求。
本<技术要求>明确了防腐蚀的基本原则，提供了工程环境条件和应遵循的标准规范，确定了各体系防腐蚀的范围、设计使用年限、设计要求、施工及质量检测等内容。
本<技术要求>是为防腐蚀配套涂料的选择及施工提供了设计要求。
1.1 本<技术要求>仅适用于本工程水工建筑物结构的防腐蚀技术要求。
1.2 本<技术要求>列出了防腐蚀工程中必须注意的基本问题和要求，对于防腐蚀工程中一般性的要求和规程，虽未列出，但均必须严格遵守，不得降低要求。
1.3 本<技术要求>列出了主要标准和规范，当各标准规范的内容有差异时，应以质量要求高的标准规范为依据。
1.4本<技术要求>中专业术语的定义应以现行有关标准规范中的规定为准。
1.5防腐产品应选用知名大企业、质量好、信誉高、有成功业绩的产品。
涂料生产厂商提供的防腐蚀涂层系统配套涂料应符合本<技术要求>，同时应在工程环境条件相近的外海工程中使用过，且防腐效果良好。
1.6涂料生产厂商应依据本<技术要求>明确的各防腐体系设计方案和设计使用年限，结合本工程特点，根据各自涂料的特点和性能，提出涂料的涂层体系及涂料厚度，并不得低于本<技术要求>的有关规定；涂料生产厂商需同时提供有关防腐蚀涂料的涂装工艺、施工注意事项、质量检查验收标准等有关技术文件。
(统考版)2023高考化学二轮专题复习 第一部分 题型7 电化学原理应用——化学电源与电解技术
题型7 电化学原理应用——化学电源与电解技术真题·考情全国卷1.[2022·全国乙卷]LiO2电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好应用前景。
近年来，科学家研究了一种光照充电LiO2电池(如图所示)。
光照时，光催化电极产生电子(e－)和空穴(h＋)，驱动阴极反应(Li＋＋e－===Li)和阳极反应(Li2O2＋2h ＋===2Li＋＋O2)对电池进行充电。
下列叙述错误的是 ( )A．充电时，电池的总反应Li2O2===2Li＋O2B．充电效率与光照产生的电子和空穴量有关C．放电时，Li＋从正极穿过离子交换膜向负极迁移D．放电时，正极发生反应O2＋2Li＋＋2e－===Li2O22．[2022·全国甲卷]一种水性电解液ZnMnO2离子选择双隔膜电池如图所示[KOH溶液中，Zn2＋以Zn(OH)42−存在]。
电池放电时，下列叙述错误的是( )A．Ⅱ区的K＋通过隔膜向Ⅲ区迁移B．Ⅰ区的SO42−通过隔膜向Ⅱ区迁移C．MnO2电极反应：MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2OD．电池总反应：Zn+4OH−+MnO2+4H+===Zn(OH)42−＋Mn2＋＋2H2O3．[2021·全国甲卷]乙醛酸是一种重要的化工中间体，可采用如图所示的电化学装置合成。
图中的双极膜中间层中的H2O解离为H＋和OH－，并在直流电场作用下分别向两极迁移。
下列说法正确的是( )A．KBr在上述电化学合成过程中只起电解质的作用B．阳极上的反应式为：C．制得2 mol乙醛酸，理论上外电路中迁移了1 mol电子D．双极膜中间层中的H＋在外电场作用下向铅电极方向迁移4．[2021·全国乙卷]沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率。
为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示)，通入一定的电流。
浅谈海港工程混凝土防腐施工
浅谈海港工程混凝土防腐施工摘要：深圳机场油料码头迁建工程位于深圳机场内，建设一座2个5 000 t 级成品油泊位高桩码头。
该码头地处珠江出海口，与南沙港隔海相望，混凝土结构常年饱受海水腐蚀（设计高水位：3.08 m，设计低水位：0.47 m，混凝土结构顶高程为5.5 m），为防止受海水腐蚀及在设计使用年限内的安全和正常运作。
根据设计要求，本工程的梁板、系缆墩、桩帽等水工混凝土构件均应采取防腐蚀措施，采用防腐涂层和掺加海港混凝土抗蚀增强剂联合保护，以达到防止水工混凝土结构的腐蚀破坏及提高其耐久性的目的。
关键词：混凝土防腐；抗蚀；涂装；施工工艺深圳机场油料码头迁建工程混凝土防腐施工分为在混凝土内掺加抗蚀增强剂、防腐涂料涂装两部分进行。
混凝土施工时，在混凝土拌和时掺加海港混凝土抗蚀增强剂，浇筑完成后，采用淡水潮湿养护，28 d龄期后达到设计强度并验收合格后，在混凝土构件的底部和侧面进行混凝土表面涂层防腐。
本工程涂层系统的设计使用年限不应少于10年。
1 混凝土施工本工程混凝土采用商品混凝土供料，其原材料及施工配合比均达到规范和设计的要求和施工的要求，外加剂采用海港混凝土抗蚀增强剂（CPA－6），掺量为胶凝材料的8%。
其抗氯离子渗透性≤1 000 C，符合设计及规范要求。
混凝土浇筑前，先检查模板的牢固性及密封性，防止在混凝土振捣过程中出现漏浆。
保证混凝土钢筋保护层的厚度是混凝土防腐施工的重点，本工程的混凝土构件钢筋保护层的厚度大气区为50 mm、浪溅区为70 mm，施工时安置足够的保护层垫块，检查防止绑扎垫块和钢筋的铁丝伸入保护层内，对模板的对称拉杆采取套管处理，且与所有配筋的距离符合规范和设计要求。
混凝土运至施工现场后，对混凝土的塌落度进行检验，符合要求后再进行浇筑，均匀振捣，使混凝土的均匀性和密实性得到保证。
本工程系缆墩混凝土方量较大，采用分层施工，其施工缝符合规范要求。
混凝土浇筑完毕后，在其终凝后浇淡水养护，一般养护不少于14 d。
海洋工程结构与船舶的腐蚀防护_现状与趋势_韩恩厚
船舶与海洋工程结构主要采用金属材料 。 在海洋环境这种高腐蚀环境中长期服役的金属材料必须采取腐蚀防护措施 。 文章概 述了目前我国海洋工程结构 和船 舶的腐 蚀 现 状，介绍了目前采用的腐蚀防护技术的现状与问题，包括 常 用 的 多 种 涂 料 （ 油 漆） 、 包覆技术 、 电化学保护（ 牺牲阳极和外加电流阴极保护技术） 以及表面处理技术 、 缓蚀剂 、 结构健康监测与检测 、 寿命 评价与可靠性评估等 。 指出了各类技术的发展趋势，例如以涂料为例，追求高固体份 、 无（ 弱） 溶剂化 、 水性化 、 无重金属 化 、 高性能化 、 多功能化 、 低表面处理化 、 节省资源化 、 智能化 、 低成本是涂料发展的国际趋势 。 提出了我国应该采取的措 施和建议 。
［2 ］物约有 50 ～ 100 种 ，包括固着生物（ 如藤壶、 牡蛎、 苔
藓虫、水螅类、花筒螅、石灰虫、海鞘等） 、粘附微生物 （ 如细菌、 硅藻、 真菌和原生动物等） 、 附着植物（ 如藻 类，浒苔、水云、丝藻） 等。这些海洋生物附着在船底生 长和繁殖会使船底污损和发生腐蚀，造成船底粗糙，摩 擦力增大，从而降低船舶航行的速度，增加燃耗。 据国外统计分析，海洋生物污损每年给全球造成的 经济损失为
［2 ］
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海洋工程结构与船舶的腐蚀现状
海洋腐蚀的危害和损失 海洋约覆 盖 了 71% 的 地 球 表 面，航 海 和 海 洋 产 业
浅谈海港码头工程中的防腐技术
Байду номын сангаас
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浅谈海港 码头工程 中的防腐 技术
万 雷
（ 黑龙 江省 航 务 勘 察 设 计 院 ， 黑 龙 江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ０ ０ ）
摘 要： 随着世界 经济持 续稳定增 长和经济全球 化的发展 ， 海港码 头建设成 为推动我 国经济迅猛化发展 的叉一关键 因素。但 相较于 其他 交通运输基础设施的建立 ， 海港码头工程周边环境更加 恶劣 ， 特别是 每天处于风吹 日晒 以及 海水侵 蚀 中， 所 以对 于海港码 头工程而 言， 防腐技 术的应用显得 尤为关键 。鉴 于此 ， 本 文着眼我 国海港码 头面临的腐蚀现状 ， 对 目前 工程建设 中使 用的防腐工作进行初探 。 关键词 ： 海港码 头； 防腐工作 ； 阴极保护法 ； 混凝 土表 面涂层 ； 渗透性涂层
改革开放 ３ ０年 ， 特别是进 入 ２ ｌ 世 纪 以来 ， 在全 球经济一 体化 铝合金低 电位 的特点来降低钢筋混凝土结构受腐 的技术。 一般操作 的大环境下我 国逐步侧重外向型经济发展模式 ， 这一变化也直接推 流程是将铝合金焊接到钢制结构上 ， 利用铝合金牺牲 阳极电位 比一
动我国海港码头的建设 。尤其是 “ 十一五 ” 之后 ， 我 国沿海港 口码头 般钢制材料 电位负极更强的特点 ， 在海水 中形成有效 实用 的大容量 建设在数量 、规模和能力等方面更是不断发生着 日新月异 的变化 。 电化学 电池 ， 牺牲 阳极 因较 活拨 而优先溶解 释放的电流 ， 再通过 海 目前 ， 我国拥有 １ ４ ０ ０多个沿海港 口， 有 ７个海港 占据 世界港 口吞吐 水介质流入到海港码头各钢桩 表面 ， 保护钢筋混凝土 防止腐蚀 。 量排行榜前十位 ， 可 以说近年来海港 已经逐渐成为 国民经 济和社会 ２ ． ２ ． ２混凝土表面涂层技术。 为混凝土表面涂覆涂层可以隔离周 发展 的重要 基础设施 ， 强有力地 支撑 着经济 、 社会和人 民生活水平 边环境腐蚀介质 ， 有效地 防止有害离子渗透侵入钢筋 内部 。 日常所 的提高。 用 的涂层技术主要有两种 ： 封 闭性涂层 和渗 透性 涂层 。封 闭性 涂层 １海港码头工程受腐两大因素 主要是 指用 电镀 、 热镀 、 喷镀等方法给钢筋 表面镀上一层 不易被腐 １ ． １ 恶劣周边环境。 海港码头所处环 境聚集着大量潮气和盐雾 ， 蚀 的金属 ， 从而 阻挡水和空气对钢筋等材料 的腐蚀 。最新 的有热 喷 再加上海水不停 冲刷着码头建筑 物 ， 特别是钢筋混凝 土结构 的破损 铝 防腐 技术 ， 它主要利用激光 、 电弧 、 液体燃料 之类 的热源将塑 料 、 尤为严重 ， 目前 我 国很多码头 修建不足 １ ０年就开始 出现露筋 、 裂 碳化物 、 合金 、 金属 、 陶瓷等喷涂材料加热至半熔融状态或者熔融状 缝、 脱落等不同程度的腐 蚀现象。 所以， 极其复杂恶劣的环境导致海 态 ， 再 通过气流 吹动 以雾化方式高速喷射到物体表面 ， 形成喷涂层。 港码 头工程难度增大 ， 钢筋混 凝土结构 的安全性受到 严峻考验。 虽然 目前这 项技术还处 于应用 开发初期 ， 但是未来前 景较强 ， 在 以 １ ． ２工程材料易腐蚀 。目前 ， 海港码头的建筑材料 多为钢筋混凝 后 的海港码 头防腐工程 中会逐渐被重用。 土， 也就是工程上所 说的钢筋砼 。 ？ 昆 凝土结构虽有较强 的抗压强度 ， ２ ． ２ － ３ 渗透性涂层技术。该技术属 于表面涂层技术 的一 种 ， 多是 但抗拉强度较低 ， 人 们通 常会 在混凝土 中加人钢筋等加劲材料 与之 在混凝土表 面涂上渗透性涂料 ， 这些涂料可 以在混凝土 内部形成保 共 同工作 ， 由钢 筋承担其 中拉力 ， 混凝土承担压力部分 ， 所 以这种钢 护层 ， 有效 防止外界环境 中的有害介质进入 ， 加大对钢筋 的保护 ， 避 筋混凝土结构具备较高 的承载力和较好的受力性能。 但应用与海港 免或者降低 其腐蚀性 。 码 头的钢筋混凝土却 因为天然所处环境 的因素及 其容易被 海水腐 ２ ． ３ 分 区防护多技术协作 。海 港码 头一般分为 四个 区域 ：浪溅 蚀， 主要是海水 中所含 的有害离子 ， 特别是氯离子 等引起 的锈 蚀破 区 、 水位变化区 、 水下 区、 大气 区。我们对海港码头的防腐工作也可 坏。 一般情况下 ， 混凝 土可 以有效地保护钢筋 ， 但码头长期处于海水 根据不同区域科学地采用不 同防腐技术来保护其建筑物腐蚀破坏 。 侵泡 、 冲刷 ， 氯离子可以很轻易地随海水侵人钢筋混凝土 中， 致使钢 对于浪溅 区我们可 以采用涂层保护技术 ； 在水位 变化 区可以用 防腐 筋产生 电化学腐蚀 、 混凝土 出现胀裂现象 ， 破坏钢筋混凝土结构 。 蚀涂层 和牺牲 阳极法来进行综合保护 ； 在水 下区等腐 蚀程度较轻的 ２ 海 港码 头工 程 防腐 解 决 方 案 区域可以采用牺牲 阳极 阴极保护法实施 防护措施 ； 而水面以上的大 ２ ． １ 基础技术 。自２ ０世纪 ８ ０年代起 ， 我 国有关部 门就开始着手 气 区 ， 因经常风吹雨淋腐蚀 程度 比较严重 、 面积较大 局域可 以采用 研究海港 码头的腐蚀 问题 ， 针 对不同规模 、 类型 的码 头最基础 的防 表 面涂抹高性能 防腐涂层的方法来进行隔离保护 ， 例 如涂 抹环 氧漆 腐技术就是保障质量。 或氯化橡胶漆等 复合 涂层 ， 降低氯离子 的渗透 ， 实现保 护钢筋混凝 在 我 国很 多码 头建 筑 工 程 中 过度 强 调 节 约 ，轻 视 码 头 耐 久 性 ， 土 的 目的 。 只单纯的计算建造费用 ， 却忽略维修费用 。所 以要从基础 上防御海 结束 语 港码头 的锈蚀 ， 那 就要仔细设计 和施工 ， 提高所用钢筋 混凝土 的质 综上所述 ， 海港码头 的防腐工作是一件长久任务 ， 需要 国家 、 政 量。 近年来 ， 大量高性能混凝土的研发使用 ， 极大程度的提高了海港 府和科研人员的团结合 作 ，深入 分析了解 不同海港码头腐蚀 成因 ， 码头工程 的安全性 ， 减少 了码头工 程腐 蚀威胁 ， 可 以说 改变混凝 土 寻 找更 多更 有效地技术 ， 开发更强 而有力的高性能 材料 ， 提高海港 质地 、 使用高性能混凝土是对海港钢筋混凝土结构防腐工作最 经济 码头 的抗腐 蚀能力 ， 从而降低海港码 头的维修重建成本 ， 让 海港码 实用的技 术。 例如， 现在经常使用 的添加高效减水剂 ， 可以改善混凝 头成为 国民经济快 速化发展 的有利翅膀。 土和易性 ， 降低水化热速度 ， 减少混凝 土表 面问题梯 度变化 ， 避免或 参考文献 减轻混凝土开 裂 ； 又 或者是添加优质粉 煤灰 、 矿渣粉等 活性混合材 ［ １ ］ 邓卫 东． 海洋平 台防腐 中热喷铝防腐技 术 的应 用【 Ｊ Ｊ ． 化 学工程 师， 料， 这些 都可 以加密水 泥石结构 、 改善集料 和水 泥浆界 面之 间 的粘 ２ ０ １ ３ （ ２ ） ． 结， 提高钢筋混凝土结构的抗裂 能力 。 【 ２ 】 吕进． 浅谈 海港码 头工程 中的防腐技 术『 Ｊ １ ． 工业技 术， ２ Ｏ ｌ １ （ １ ２ ） ． ２ ． ２辅助技术。海港码 头工 程防腐工作除 了从根本上保障质量 ［ ３ 】 张 东东， 邵吉林． 海港 码 头 钢 筋 混 凝 土 建 筑 物 的 腐 蚀 和 防 护 ｆ Ｊ ］ ． 交 外， 有时候还要根据周 围环境来增加 其他辅助技术保护钢筋混凝土 通 科 技 ， ２ ０ １ ０ （ ５ ） ． 结构 。目前 比较 常见 的技术有 ： 铝合金 阴极保护牺牲 阳极保护法 、 钢 ［ ４ 】 郭导． 牺牲 阳极 的阴极保护施 工技 术在 海港码 头工程 中的应 用【 Ｊ ］ ＿ 筋混凝土表面增加防护涂层 、 混凝土掺加阻锈剂等技术 。 港 口科技 ， ２ ０ ０ ９ （ ７ ） ． ２ ． ２ ． １ 铝 合金 牺牲 阳极阴极保护法 。阴极保护 主要是基 于电化
2020-2021部编本高中化学 第04章 电化学基础 专题4.4 金属的电化学腐蚀与防护试题 新选修4
最新人教版小学试题4-4 金属的电化学腐蚀与防护一、金属的电化学腐蚀 1．金属腐蚀：（1）概念：金属与周围的__________________物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。
（2）本质：金属本身失去电子变成阳离子的过程（发生________反应）：M −ne− Mn+ 。
（3）金属腐蚀的类型。
①化学腐蚀 金属跟接触到的_______________(如SO2、Cl2、O2等）或_______________液体（如石油）等 直接发生化学反应而引起的腐蚀。
②电化学腐蚀 不纯的金属与电解质溶液接触时，会发生________反应，比较活泼的金属失去电子被 ________的腐蚀。
电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，危害更大。
2．钢铁的电化学腐蚀： （1）腐蚀类型类型 发生条件 正极反应 负极反应总反应钢铁的析氢腐蚀示意图 析氢腐蚀水膜酸性较强 2H++2e− H2↑ Fe−2e− Fe2+ Fe+2H+ Fe2++H2↑钢铁的吸氧腐蚀示意图 吸氧腐蚀 水膜弱酸性、中性或碱性 O2+2H2O+4e− 4OH− 2Fe−4e− 2Fe2+ 2Fe+O2+2H2O 2Fe(OH)2部编本试题，欢迎下载！最新人教版小学试题最 终 生 成 铁 锈 （ 主 要 成 分 为 Fe2O3•xH2O) ， 反 应 如 下 ： _______________________ ， 2Fe(OH)3 Fe2O3•xH2O+(3−x)H2O（2）钢铁的吸氧腐蚀实验 实验操作实验现象实验结论导管中____________________，铁 装置中铁、碳和饱和食盐水构成原钉表面有________生成电池，铁钉发生________腐蚀二、金属的防护 1．金属的电化学防护：（1）牺牲阳极的阴极保护法：利用________原理，让被保护金属作________，另找一种活泼 性较强的金属作________。
如图所示：用实验验证牺牲阳极的阴极保护法： 实验名称验证牺牲阳极的阴极保护法实验装置实验原理 实验用品锌电极：Zn－2e－ Zn2+； 铁电极：2H++2e－ H2↑。
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分析海港码头工程中的防腐工作技术
摘要：海港码头，作为重要的交通基础设施在我国国民经济发展中起了很大的作用。
但是，海港码头工程所处环境比河港码头要恶劣得多，对于海港码头来说，防腐工作技术更加迫切。
本文对海港码头工程中的防腐技术进行了阐述。
关键字：海港码头；防腐工作；渗透性涂层；混凝土表面涂层；阴极保护法
建国以来，我国在港口工程建设方面发生了巨大变化，从解放初期仅有的6个较大港口发展到如今的1400多个沿海港口，尤其是进入21世纪后，我国集装箱吞吐量和港口货物吞吐量均已连续多年稳夺事件头牌，“十一五”之后，海港的货物吞吐量将会增加到50亿吨。
海港为我国国民经济的发展出了起到重要作用。
一、海港码头工程所面临的问题
（一）海港工程与一般工程相比，所处的海水环境很恶劣。
海水对海港码头钢筋混凝土结构的腐蚀破坏相当迅速，一个码头往往修建不到10年就会出现顺筋锈胀开裂甚至是剥落，而这种情况相当普遍！这使钢筋混凝土结构的使用安全性威胁受到严重威胁。
（二）钢筋混泥土容易被海水腐蚀。
我国海岸线超过20 000 km，而且由南到北气候条件差异很大，导致我国海水的含盐量从北至南逐渐降低。
但是从总的来说，海水的盐度变化量并不大。
目前我国港口工程的主要破坏形式是氯盐引起的锈蚀破坏。
海水中的氯离子能渗入混凝土中从而使钢筋腐蚀。
由于，港口码头的建造材料大都是钢筋混泥土，钢筋是骨混凝土是肉，钢筋是整个建筑物的受力材料。
一般情况下，钢筋在混凝土的高碱性环境中呈钝态，不受腐蚀，随着混凝土的劣化和环境腐蚀介质（例如氯离子）的侵入，使钢筋产生电化学腐蚀，混凝土胀裂，进而影响结构的承载能力严重时甚至导致结构破坏。
由于水泥的水化作用，钢筋在混凝土高碱性（pH值约为13）环境下，表面能生成致密的钝化膜而获得保护。
所以，通常情况下，混凝土能有效地保护钢筋，但是，在特殊条件下，一些侵蚀性的物质会从混凝土的空隙进去，不断地侵蚀钢筋的表面，钢筋附近的环境慢慢发生着改变，从而钢筋
发生了腐蚀。
同时，码头由于长期遭受海水浸没、海水冲刷、氯离子、氧气渗入等影响，腐蚀性更严重。
二、海港码头工程防腐措施
（一）基本措施
这里的基本措施是，通过仔细设计和施工，使得混凝土本生的质量得到最大限度地提高，使其在使用中能保持低渗透性。
只有减少渗透或者不渗透，才能限制环境侵蚀介质渗透到混凝土中，导致钢筋腐蚀。
近几年来，高性能混凝土的研发成功，提高了混凝土对钢筋的保护作用。
改变混凝土质量，提高其对钢筋的保护作用是最经济实惠的，也是最有效的。
在混凝土中掺加粉煤灰可产生“活性效应、形态效应、微集料效应”，总称为“粉煤灰效应”。
“粉煤灰效应”的二次水化作用、减水作用和微集料作用使混凝土的密实度大大提高，改善了混凝土的孔结构，降低了混凝土的空隙率，提高了混凝土的抗渗性能，使环境腐蚀介质不容易侵入同时，可以增强混凝土的护筋效果和抑制碱集料反应。
（二）补充措施。
这里的补充措施是指，在环境侵蚀作用很严重的时候，如果单单靠混凝土达不到对钢筋的保护作用了，就需要增加其它的保护措施。
例如混凝土掺加阻锈剂、涂覆混凝土表面涂层和阴极保护、采用环氧涂层钢筋。
这些措施都是近年来，针对海洋环境下的混泥土耐久性而设计的。
混凝土掺加阻锈剂是一种比较经济的方式，阻锈剂可以改变接触混凝土钢筋的介质环境，通过提高氯离子产生腐蚀的临界浓度值来稳定钢筋表面的氧化物保护膜，从而延长混凝土结构的寿命。
混凝土表面涂层对环境腐蚀介质有隔绝作用，能有效地防止海水中的氯离子通过混泥土空隙渗透到钢筋周围，从而侵蚀钢筋的外环境。
混凝土表面涂层有两种，一种是封闭性涂层；一种是渗透性涂层。
封闭型涂层有着很好的密实性、抗渗性和附着力。
渗透性涂层就是在混凝土的表面涂上渗透性涂料，这些渗入混泥土的涂料在混凝土内部形成保护层，更有效地防止外界环境里的腐蚀介质深入混凝土内部，进一步保护钢筋，使其免受腐蚀。
在码头上，混泥土的区域被分为四个区——大气区，即裸露在外面不被海水飞溅、侵蚀的区域；浪溅区，即能被浪花飞溅到，但是不会长时间被海水浸泡的区域；水位变动区，即海水涨潮、落潮时候浸泡到的区域；水下区，顾名思义，这就是长期浸泡在海水里的区域；泥下区，泥面以下的区域。
根据不同的区域，采取不同的措施。
例如，大气区一般用涂层保护措施，浪溅区和一些水位变动区
用涂层保护加上阴极保护措施或者单独使用阴极保护措施；部分水位变动区和水下区一般不采用涂层保护措施而单独采用阴极保护措施。
什么是阴极保护法？阴极保护法就是运用钢筋自身的电化学腐蚀原理，人为地给钢筋施加负向电流，从而使金属表面的反应由原来的失去电子的氧化反应，成为得到电子的还原反应，从而降低或避免钢筋腐蚀的技术。
阴极保护法又分为两种，一种是牺牲阳极阴极保护；另一种是外加电流阴极保护。
外加电流阴极保护，是一种用外部直流电源直接把阴极电流通向被保护金属，使其阴极化，从而达到保护的目的的方式。
它主要是由辅助阳极参比电极、直流电源和相关的连接电缆所组成。
牺牲阳极阴极保护是由一种比被保护金属电位更负的金属或合金与被保护金属电性连接，在电解液中，牺牲阳极因较活泼而优先溶解释放电流供被保护金属阴极极化，实现保护。
阴极保护是一种基于电化学腐蚀原理而发展的一种电化学保护技术。
在电极反应中任意两种金属/合金的组合,都可构成电化学电池;低电位者为电池的阳极,主要发生氧化反应;高电位者为阴极,主要发生还原反应。
由于阳极和阴极之间存在着电位差,外部电连接的阳极和阴极之间将有电流流过电池,从而加速了阳极的腐蚀,同时抑阻阴极的腐蚀,使阴极金属获得阴极保护。
目前深水码头的基桩,普遍采用大直径钢管桩。
由于长年处于海水状态下,作为主要海洋工程结构物钢管桩,其防腐工作极其重要。
钢管桩牺牲阳极阴极保护是一种控制金属电化学腐蚀的保护方法。
钢管桩牺牲阳极的阴极保护原理钢管桩牺牲阳极的阴极保护是一种控制金属电化学腐蚀的保护方法。
在牺牲阳极阴极保护系统构成的电池中,氧化反应集中发生在阳极(铝-锌-铟合金块)上,从而抑阻了作为阴极的被保护金属(钢管桩)上的腐蚀。
结论：
在海港码头工程中，为了防止钢筋的腐蚀，增加混泥土的密实度、降低其空隙，提高其抗渗透的能力，码头工程所使用的混凝土应该采用高性能的混凝土。
对于混凝土的补充措施，首选表面涂层技术和阴极保护技术。
由于码头分区不同，接触海水的面积的同，所使用的防腐措施也各不相同，水下区可采用牺牲阳极阴极防护措施；浪溅区、潮差区是钢筋混凝土结构腐蚀最严重的部位，可采用涂层与牺牲阳极阴极保护联合防护措施或单独采用锌合金牺牲阳极阴极保护措施；大气区可采用涂层防护措施。