影响腐蚀的结构因素
第二章 影响腐蚀的结构因素
钢（00Cr18Ni9）管更换。使用不到两年出现泄漏，
检查管道外表面发生穿晶型应力腐蚀破裂。
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实例2：某化工厂生产氯化钾的车间，一台SS-800
型三足式离心机转鼓突然发生断裂，转鼓材质为
1Cr18Ni9Ti。经鉴定为应力腐蚀破裂。
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实例3：CO2压缩机一段、二段和三段中间
第二章 影响腐蚀的结构因素
主要内容
掌握： 1.常见的局部腐蚀形式
2.各种局部腐蚀产生的条件 3.各种局部腐蚀的机理及防护措施 学会： 分析腐蚀事例，并提出防护措施
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局 部 腐 蚀
力学因素
几何因素
异种金属偶接
焊接因素
减轻局部腐蚀的途径
2
第一节
力学因素
力学因素主要表现在不同性质的力与腐蚀介质共同 作用产生的腐蚀。
对一种合金材料，并非在所有环境中都会发生SCC; 在一种环境中，并非所有合金材料都会发生SCC。 常见的发生应力腐蚀的条件组合见书P41表2-1
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3.应力腐蚀的破裂速度和裂纹形貌
分两种情况： 金属在无裂纹、无蚀坑或缺陷的情况下，SCC分为三 个阶段： 1）腐蚀引起裂纹或蚀坑—潜伏期 90% 10%
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裂纹内的过程：
裂纹内的闭塞电池，因为 尺寸小，使其内部溶液不易与 外部发生对流交换。因而溶液 将浓缩。同时，金属腐蚀产生 的金属离子在裂纹中的浓度增 高，为保持电中性，裂纹内部 的金属离子与外部的活性阴离 子相向扩散迁移，尤其是Cl-， 将使溶液酸化，这样裂纹尖端 的腐蚀速度相当大。
由上述过程看出，裂纹尖端微区具有动力阳极的特征， 这就是为什么微观裂纹一旦形成就加快扩展的原因。 12
建筑类毕业论文设计混凝土结构钢筋腐蚀的影响因素及防护论文
混凝土结构钢筋腐蚀的影响因素及防护摘要：钢筋混凝土结构从出现到21世纪，经历了比较久的发展时期，并且依旧占据着建筑结构中最重要的一部分。
然而，近年来的工程实际情况表明，在役钢筋混凝土结构因为耐久性问题而引起破坏的现象越来越严重，因此，有必要对钢筋锈蚀对混凝土结构耐久性的影响做研究。
尤其是混凝土中影响钢筋锈蚀的因素和针对这些因素所采取的措施。
关键词：混凝土结构；耐久性；钢筋锈蚀；预防措施Factors Influencing The Corrosion ofSteel In Concrete And Its ProtectionAbstract：From being create to twenty-first century，Reinforced concrete structure experienced a period of development for a long time, and still plays the most important part of the building structure. However, the actual situation of the project shows that in recent years, the damage caused by durability problems in existing reinforced concrete structure is more and more serious, which is leaded by the orrosion of steel bar give a large part. Therefore, it is necessary to do research on the influence of reinforcement corrosion on the durability of concrete structures. Especially the influence factors of steel corrosion in concrete and the measures taken in response to these factors.Keywords：reinforced concrete structure；durability；corrosion；prevention measures0 引言最开始人们认为，钢筋混凝土结构很好地结合了钢筋与混凝土材料的优点，可模性好、可塑性强、整体性好、耐久性好、后期维护费用较低以及易于就地取材等诸多优点使得当今世界上的建筑大多选择采用钢筋混凝土结构。
水工钢结构腐蚀的影响因素及防腐蚀措施
水工钢结构腐蚀的影响因素及防腐蚀措施发表时间：2018-03-06T14:20:04.917Z 来源：《防护工程》2017年第30期作者：林裕龙[导读] 钢结构在水利工程中的应用广泛，比如水工建筑物中大量采用的钢闸门、阀门、拦污栅、船闸闸门、升船机和钢引桥等。
摘要：钢结构在水利工程中的应用广泛，比如水工建筑物中大量采用的钢闸门、阀门、拦污栅、船闸闸门、升船机和钢引桥等。
由于空气和水中含有各种化学介质，如果钢结构表面未采取防腐措施，则会发生锈蚀，特别是水工建筑物中的钢结构常处于水下或干湿交替的环境中，更易发生化学变化，腐蚀更加严重。
腐蚀不仅会削弱钢结构截面的承载能力，还会产生局部锈坑，形成应力集中，进而降低正体结构的承载能力，引发结构脆断。
因此，开展水工钢结构的腐蚀防护研究非常重要，从而确保水工钢结构的完整性，延长其使用寿命。
关键词：水工钢结构；腐蚀防护；影响因素引言水工结构是水工建筑物的重要组成部分,由于金属结构长期浸没在水中,或处于干湿交替,被高速水流冲刷等环境中，受到各种水质(河水、海水、工业污水)、大气、水生物等的侵蚀,泥沙和其它漂浮物的冲击摩擦也会使钢材发生严重腐蚀，从而降低结构的承载能力，严重威胁到闸门的安全运行。
如何有效地解决水工结构的腐蚀问题，是水利水电工程管理中的重要任务。
搞好防腐蚀施工的质量控制，是关系到水工结构使用寿命的重要因素。
1 水工钢结构腐蚀的原理和影响因素 1.1 腐蚀原理。
腐蚀是指物质与外部介质发生化学作用而产生的破坏现象。
腐蚀的形式主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。
化学腐蚀是指金属与接触到的物质直接发生氧化还原反应而被氧化损耗的过程；电化学腐蚀是指不纯的金属与电解质溶液接触时发生的原电池反应，比较活泼的金属会因失去电子而被氧化。
水工钢结构的腐蚀多属于电化学腐蚀。
1.2 影响因素。
钢结构所处环境：比如，水工钢闸门常处于水下或半水下的干湿交替环境，易发生电化学腐蚀现象；空气中的介质会与暴露在外的钢材发生化学反应。
混凝土结构防腐蚀的实用方法
混凝土结构防腐蚀的实用方法一、引言混凝土结构是建筑工程中广泛采用的一种材料。
然而，混凝土结构在长期使用过程中会受到各种自然环境和人为因素的影响，导致腐蚀、开裂、老化等问题，严重影响结构的安全性和使用寿命。
因此，混凝土结构防腐蚀是建筑工程中必不可少的一项技术工作。
本文将详细介绍混凝土结构防腐蚀的实用方法，希望能为读者提供有用的参考。
二、混凝土结构腐蚀原因分析混凝土结构腐蚀主要受以下因素影响：1. 自然环境因素：如气候、温度、湿度、降雨等。
2. 化学因素：如酸碱性、盐度等。
3. 人为因素：如施工质量、使用环境等。
以上因素都会导致混凝土结构表面的保护层破坏，使内部钢筋暴露在外，进而引起钢筋锈蚀，从而使混凝土结构的使用寿命缩短。
三、混凝土结构防腐蚀的实用方法1. 表面防护混凝土结构的表面防护是防止混凝土结构表面保护层受到破坏，进而保护结构内部钢筋不受腐蚀的重要手段。
表面防护的方法包括：（1）涂层防护：涂层防护是目前最常用的混凝土表面防护方法。
涂层可以涂刷在混凝土表面，形成一层保护膜，防止外界环境对混凝土结构的侵蚀。
常用的涂层材料有聚氨酯、环氧树脂、有机硅等。
（2）砖瓦、石材等外覆层：这种方法适用于一些特殊的建筑结构，如立面墙等。
外覆层可以形成一个保护膜，防止混凝土结构受到侵蚀。
（3）喷涂混凝土：喷涂混凝土也是一种表面防护方法，它可以在混凝土表面形成一个厚实的保护层，保护混凝土结构的表面不受侵蚀。
2. 钢筋防护钢筋防护是防止钢筋锈蚀的重要手段。
钢筋防护的方法包括：（1）阴极保护：阴极保护是一种电化学方法，它可以通过施加电流的方式将钢筋表面变成阴极，从而防止钢筋发生氧化反应。
阴极保护广泛应用于桥梁、隧道、码头等混凝土结构中。
（2）涂层防护：涂层防护也可以应用于钢筋防护。
涂层可以在钢筋表面形成一层保护膜，防止外界的氧化物对钢筋的侵蚀。
常用的涂层材料有环氧树脂、有机硅等。
（3）缩小混凝土裂缝：当混凝土结构发生裂缝时，裂缝会使钢筋暴露在外，容易受到氧化物的侵蚀。
腐蚀的影响因素
腐蚀的影响因素
材料因素
环境因素
一材料因素
1）金属的电极电位
2）超电压
3）钝性——钝化系数
4）腐蚀产物——钝化膜
5）合金元素。
n∕8定律（塔曼定律）
（二相合金）
合金成分与选择性溶解
二．环境因素
（一）介质的PH值：1）较稳定的金属（Dt.Au）不受PH影响
2）两性金属（Al，Pb，Zn，Cu等）酸性.碱性均易腐蚀
3）易钝化金属（Fe，Ni，Mg等）溶于酸不容于碱（二）介质的成分和浓度
1.缓蚀剂
2.介质中的阴离子NO3▔<CHCOO³▔<CL▔<SO4▔ <CLO4▔
3卤化物I▔<Br▔<CL▔<F▔
（三）介质的温度T↑；v↑
（四）压力，介质流速
6.3材料与设计
1.正确选用耐蚀金属材料
2.介质处理
3.金属表面覆金属
4.电化学保护
5.合理的防腐设计
6.维护
6.3.1合理选用耐蚀材料
1.设备的工作条件
1）介质成分，类型，浓度，温度，压力，流速、
2）设备的类型及结构
3）环境对材料设备的影响
4）特殊要求：污染，有毒
6.3.2材料的性能考虑。
建筑钢结构防腐蚀技术
03
建筑钢结构防腐蚀技术的 应用
防腐蚀技术在建筑设计中的应用
防腐蚀材料选择
在建筑设计阶段，应充分考虑钢 结构所处的环境和使用条件，选 择耐腐蚀性能好的材料，如不锈
钢、热镀锌钢等。
防腐构造设计
通过合理的构造设计，如增加涂层 厚度、设置排水坡度等，降低腐蚀 风险，提高钢结构的耐久性。
防腐节点设计
针对钢结构的关键节点，如焊接点 、螺栓连接处等，进行特殊防腐 处理，确保这些部位不受腐蚀影响 。
缓蚀剂原理
通过添加缓蚀剂，在腐蚀介质中形成保护膜或吸附在钢材 表面，从而减缓腐蚀速率。
电化学保护原理
利用外加电流改变金属的电位，使金属处于钝态或低活性 状态，降低腐蚀速率。
阴极保护原理
通过外加电流或牺牲阳极的方法，使金属表面形成阴极， 从而抑制腐蚀的进行。
防腐蚀技术的优缺点
涂装防腐蚀技术的优点
施工简便、成本低廉、适应性强、应 用广泛。缺点：易受环境因素影响， 如紫外线、湿度等，可能导致涂层老 化、龟裂、脱落等现象。
外观损坏
腐蚀造成钢材表面变色、起泡、锈迹斑斑，影响建筑 美观。
02
建筑钢结构防腐蚀技术原 理
防腐蚀技术的分类
涂装防腐蚀技术
电化学防腐蚀技术
通过在钢结构表面涂覆防腐蚀涂料，形成 保护膜，隔离腐蚀介质与钢材接触。
利用电化学原理，通过外加电流改变金属 的电位，从而减缓或抑制钢结构的腐蚀。
热喷涂防腐蚀技术
失败案例：某住宅楼钢结构腐蚀问题分析
总结词：忽视维护
详细描述：该案例中，住宅楼的钢结构在设 计和施工过程中均未充分考虑到后期的维护 和保养。在使用过程中，由于缺乏有效的维 护措施，钢结构出现了严重的腐蚀问题，影 响了住宅楼的安全性和使用寿命。这一案例 提醒我们，建筑钢结构的防腐蚀不仅要在设 计和施工过程中采取有效的措施，后期的维
金属的腐蚀与防护
金属的腐蚀与防护简介：金属是一种常见的材料，在各个领域中都有广泛应用。
然而，金属材料在使用过程中，容易受到腐蚀的影响，从而导致质量下降甚至失效。
本文将探讨金属腐蚀的原因、危害以及常见的防护措施。
一、腐蚀的原因金属腐蚀是指金属在特定环境下与所处介质发生反应，从而引起金属表面或内部的氧化、脱层、破损等现象。
主要原因如下：1. 化学反应：金属与介质中的氧气、水、酸等发生化学反应，形成金属氧化物或金属盐，从而破坏金属结构；2. 电化学反应：金属在电解质溶液中，作为阴阳极参与电化学反应，产生腐蚀电流，导致金属丧失；3. 生物腐蚀：微生物、海洋生物或土壤中的细菌、藻类等对金属表面进行化学作用，加速金属腐蚀；4. 物理因素：高温、高湿度、紫外线、机械刮擦等物理因素也会对金属产生腐蚀影响。
二、腐蚀的危害金属腐蚀带来的危害主要体现在以下几个方面：1. 结构破损：金属腐蚀导致金属结构受损，影响其使用寿命，甚至引发安全事故；2. 功能下降：腐蚀使金属表面变得不平整、粗糙，降低了其原有的功能，如电导性、导热性等；3. 资源浪费：腐蚀使金属材料减少，需要更多的资源进行修复和替换，增加了成本和能源消耗；4. 环境污染：金属腐蚀产生的废物、气体和废水会对环境造成污染，对植物和动物产生不良影响。
三、金属腐蚀的防护措施为了减少金属腐蚀的发生，需要采取一系列的防护措施。
以下是常见的几种防护方法：1. 表面涂层：通过涂覆金属表面的保护膜，阻隔介质对金属的侵蚀。
常见的涂层包括漆膜、涂层、电镀层等；2. 阳极保护：在金属表面附近放置一个具有更高活性的金属，作为阳极进行保护，使其更容易受到腐蚀。
常见的阳极保护材料包括锌合金、铝合金等；3. 防蚀合金：将金属与其他元素进行合金化处理，提高其抗腐蚀性能。
如不锈钢中的铬能形成致密的氧化膜，阻隔外界介质；4. 缓蚀剂：添加适量的缓蚀剂到金属表面，形成保护膜，减缓腐蚀速度。
常见的缓蚀剂有无机盐、有机酸等；5. 电化学防蚀：利用电化学原理，通过施加外电场或电流，实现金属防蚀。
腐蚀的种类、原因、影响及腐蚀的控制
腐蚀及腐蚀的控制许多物品和构件涂漆主要是为了装饰；即：改变其外观。
使用保护涂料时，其目的则是为了保护表面免遭腐蚀。
当然，大多数涂料施工在表面上起着保护和装饰双重作用。
基本了解腐蚀过程将有助于使检查人员懂得为什么要使用保护涂料，并学会应用将碰到的各种配套。
每个人都亲眼目睹过一种或多种形式的腐蚀。
在工作场所和日常生活中有许多关于腐蚀的实例。
定义NACE 按如下定义腐蚀:腐蚀是一种材料(通常为金属)因与周围环境发生反应而变坏的现象。
该定义范围甚广，并说明除了金属以外，其它材料例如：混凝土，木材和塑料等也会变坏或遭受腐蚀。
对于本讨论，我们将主要关注用于建造业的钢材以及其它金属的电化学腐蚀。
[在本大纲的高级单元中，我们将研究混凝土的‘腐蚀’并发现钢筋混凝土的损坏往往由于增强(钢)筋遭受腐蚀而造成。
] 腐蚀是一种遵循科学规律的自然现象或过程，所以我们不应对腐蚀发生的现实情况感到惊奇。
几乎所有材料暴露于自然环境中都会变坏。
例如：铁或钢暴露于空气和水中时，我们会看到锈在几小时内逐步显现出来，出现我们所熟悉的红棕色氧化铁。
有时甚至会在几分钟内产生腐蚀。
如果是其它材料，例如：用铜，黄铜，锌，铝或不锈钢代替铁，也会发生某种程度的腐蚀，但可能所花时间较长。
这些材料腐蚀速率降低的一个原因是由于铜，锌，铝或铬形成了保护性金属氧化物。
这种氧化层虽然相当薄，但对不断的侵蚀形成了一种保护屏障，因而降低了腐蚀速率，使其几乎处于停止状态。
这种自然过程称作钝化。
无论是氧化物，碳酸盐，氯化物，硫酸盐，还是其它化合物，这一表面层的形成是耐腐蚀的主要因素，特别是如果表面层能有效地将金属与所处环境隔离开来。
这种自然形成的涂层必定是既具耐扩散性又具耐水性。
措施进行保护，金属最终必将遭至损坏。
在大多数情况下，保护涂料用于在金属表面上生成人工保护层并延长金属的有使用寿命。
通常认为金属的腐蚀与电化学有关。
电流通过电解质气。
[我们称这种腐蚀过程为电化学反应(有时也称作电池作用)的化学反应。
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• The anode to cathode area effect is an important characteristic. It is important in several other forms of corrosion including pitting corrosion, crevice corrosion, stress corrosion cracking and corrosion fatigue. Remember the important effects of the anode to cathode area ratios. • 阴、阳极的面积比是一个非常重要的影响 因素。在其他类型的腐蚀中，如点蚀、缝 隙腐蚀、应力腐蚀破裂和腐蚀疲劳中，阴、 阳极的面积比也十分重要。
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This is one of the most common forms of corrosion as well as one of the most destructive. Here’s a classic example of galvanic corrosion; a stainless screw in contact with a cadmium plated steel washer. 电偶腐蚀是最常见的腐蚀形式之一，也是最 具破坏性的腐蚀之一。图为不锈钢螺丝与镀 镉垫片接触，发生电偶腐蚀。
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• Therefore, if the current flowing between the anode and the cathode is one amp and the surface areas are one cm2, then the current density in each electrode is one A/cm2. However, if the area of the anode is only 0.1 cm2, then the current density in the anode with the same one amp flowing is 10 A/cm2. The corrosion rate depends on the CURRENT DENSITY in the anode. In this case decreasing the surface area of the anode increases the corrosion rate by a factor of 10.
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• 2. Distance Effect
• Another important factor for galvanic corrosion is the distance effect. Galvanic corrosion rates are the largest at the interface. As the distance between the anodic reaction site and the cathode reaction site increases the transport of the ions becomes more difficult and the corrosion rate decreases. • 电偶腐蚀的另一个重要因素是距离。电偶腐蚀速 率在阴、阳极界面处最大，离阴、阳极反应界面 越远，离子的迁移越困难，腐蚀速率越小。
lgi
电偶腐蚀电池形成原理
偶电流从icorr2增加到icorr2’ ；M1发生阴极 极化。腐蚀电流从icorr1降到icorr1’。 阳极体金属腐蚀速度增加的效应，称为接触腐蚀效应；阴极体 金属腐蚀速度减小的效应，称为阴极保护效应。
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一、电偶腐蚀原理
• 从混合电位的角度分析电偶腐蚀电池
形成原理，可以清楚地理解电偶腐蚀
过程。
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+E
设等面积的两种金属 M1 总还原反应 和 M2，当它们分别处于含 总氧化反应 H+为去极剂的腐蚀介质中 时，由于微电池的作用， icorr2’ 将各自发生共轭电极反应 n+ 1→M1 +ne Ec 金属 M1 M icorr1 2H++2e→H2↑ n+ 金属 M M →M i 2 2 2 +ne c icorr1’ icorr2 2H++2e→H2↑
第二章 影响腐 蚀的结构因素
第三节 异种金属组合因素
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• Dissimilar metal corrosion results from the coupling of two different metals in a corrosive electrolyte. It is also called bimetallic corrosion or galvanic corrosion. • When a galvanic couple forms, one of the metals in the couple becomes the anode and corrodes faster than it would all by itself, while the other becomes the cathode and corrodes slower than it would alone. • 异种金属彼此接触或通过其他导体连通，处于同 一个介质中，会造成接触部位的局部腐蚀。其中 电位较低的金属，溶解速度增大，电位较高的金 属，溶解速度反而减小，这种腐蚀称为电偶腐蚀， 或称接触腐蚀、双金属腐蚀。
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二、电偶腐蚀影响因素
Factors Affecting Galvanic Corrosion
• 1. Area Effect
• When current flows between the anode and cathode, the CURRENT will be the same in the anode and cathode independent of the surface area of each electrode. It is the CURRENT rather than the CURRENT DENSITY which is equal for the anodic and cathodic reactions. • 当电流流过阴阳极时，阴阳极电流应是相等的， 而与面积无关。要注意是电流而不是电流密度与 阴、阳极的反应速率相等。