混凝土结构的腐蚀机理及预防措施(2021新版)

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浅析桥梁混凝土腐蚀机理及采取的对策和措施

浅析桥梁混凝土腐蚀机理及采取的对策和措施

浅析桥 梁混凝 土 腐蚀机理 及 采取 的对 策和措 施
◎ 谢 凡 东
( 州路 桥 集 团有 限公 司 ,贵 州 贵 阳 5 0 0 贵 5 0 1) 摘 要 :钢 筋 混凝 土桥 梁一 经 投入 使 用 ,即 处于 各 种复 杂 的 自然和 人 为 环境 的 包 围之 中 ,在盐 腐 蚀 、冻害 、进 出 港的 重载 交通 的 综合 作 用下 ,桥 梁 会过 早 劣化 ,发生 各种 病 害 。从 设计 之 处 ,对桥 梁 进 行科 学 的防 腐蚀 设 计 ;对 存在 耐久 性 缺陷 的 既有 桥梁 ,进 行 合理 的 二次 防 腐蚀 设 计 ,是 保障 桥 梁耐 久性 的 必要 措 施 。本 文分 析 了 桥梁 混凝 土 结构 的 腐蚀 机理 以及采 取 的措 施 。 关 键词 :桥 梁 混凝 土 ;腐 蚀 对 策

二 、桥 梁 腐 蚀 病 害 对 策 及 措 施
钢筋 腐蚀与 混凝土 的碳化 、氯离子 侵蚀 以及水分 和氧 的存在 条件是分不开的 ,而提供这种 条件的通道 ,一个是 毛细孔道 ,另一 个 是 混 凝 土 裂 缝 ,其 中 裂 缝 对 钢 筋 的 腐 蚀 影 响 更 大 ,混 凝 土 裂 开 后 ,钢 筋 的 腐 蚀 速 度 将 大 大 加 快 。
钢筋混凝土表面封闭处理对维修后的桥梁进行整体性的封闭处理是保障桥梁整体性能的有效手段整体封闭后的结构处在同一个电化学环境下最大程度避免了维修区域与原来区域能态的不均衡隔绝了有害介质从而起到保护钢筋降低其锈蚀速度作用提高结构的耐久性

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1. 高 混凝 土 保 护 层 质 量 提 ( 1)加 大 混 凝 土 保 护 层 厚 度 和 密 实 度 。模 板 质 量 要 好 ,支 撑 牢 固 ,混 凝 土 不 跑 浆: 凝 土 振 捣 要 到 位 ,避 免 出 现 蜂 窝 、 孔 洞 : 混 掺

钢筋混凝土腐蚀机理

钢筋混凝土腐蚀机理

钢筋混凝土腐蚀机理钢筋混凝土是现代建筑中广泛应用的结构材料,它具有强度高、耐久性好等优点。

然而,在一些特定的环境条件下,钢筋混凝土也会遭受腐蚀,从而影响其结构的安全性和使用寿命。

要有效地预防和控制钢筋混凝土的腐蚀,就需要深入了解其腐蚀机理。

一、钢筋混凝土的组成与结构钢筋混凝土是由水泥、骨料(砂、石)、水以及钢筋等材料组成的复合材料。

水泥在与水混合后发生水化反应,形成水泥浆体,将骨料包裹并粘结在一起,形成具有一定强度和耐久性的混凝土结构。

钢筋则被埋置在混凝土中,主要用于承受拉力,提高混凝土结构的承载能力。

混凝土本身是一种多孔性材料,其中存在着大量的毛细孔、孔隙和微裂缝。

这些孔隙和裂缝为外界物质的侵入提供了通道,是导致混凝土腐蚀的潜在因素。

二、钢筋混凝土腐蚀的类型1、混凝土的化学腐蚀混凝土中的水泥水化产物在酸性环境下会发生化学反应,导致混凝土的强度降低和结构破坏。

例如,在酸雨的作用下,混凝土中的氢氧化钙会与酸反应生成可溶性盐,从而使混凝土逐渐失去碱性,降低其对钢筋的保护作用。

2、钢筋的锈蚀钢筋在混凝土中的锈蚀是钢筋混凝土结构腐蚀的主要形式。

当混凝土中的孔隙和裂缝使得外界的氧气、水分和氯离子等物质能够到达钢筋表面时,钢筋就会发生锈蚀。

氧气在钢筋表面形成阴极,水为电解质,钢筋中的铁为阳极,形成了一个电化学腐蚀电池。

在这个过程中,钢筋表面的铁逐渐失去电子,形成铁锈。

铁锈的体积比原来的铁大很多,会在钢筋表面产生膨胀压力,导致混凝土开裂和剥落,进一步加速钢筋的锈蚀。

氯离子是导致钢筋锈蚀的重要因素之一。

它能够破坏钢筋表面的钝化膜,使得钢筋更容易发生锈蚀。

沿海地区的混凝土结构由于受到海风中氯离子的侵蚀,往往更容易出现钢筋锈蚀的问题。

3、混凝土的冻融破坏在寒冷地区,混凝土中的孔隙水在冻融循环的作用下会发生体积膨胀和收缩,从而导致混凝土结构的破坏。

当孔隙水结冰时,体积会膨胀约 9%,产生的膨胀压力会使混凝土内部产生微裂缝。

混凝土结构中的腐蚀防护技术规程

混凝土结构中的腐蚀防护技术规程

混凝土结构中的腐蚀防护技术规程一、引言混凝土结构是现代建筑中最常见的材料之一,但它们仍然容易受到外部环境的影响,例如气候变化、盐分和化学物质等。

这些因素会导致混凝土结构的腐蚀,进而使其强度下降和寿命缩短。

因此,腐蚀防护技术规程是必要的,以确保混凝土结构的长期可靠性和安全性。

二、腐蚀机理混凝土结构的腐蚀主要是由于以下原因:1. 氧气和水:氧气和水是混凝土结构中最常见的腐蚀因素,它们会使金属材料氧化和腐蚀。

2. 碳化:碳化是指二氧化碳渗透混凝土表面,并与钙化合物反应,形成碳酸盐,这会导致混凝土结构的碱性下降和钢筋锈蚀。

3. 氯盐:氯盐是混凝土结构中最常见的盐类化学物质之一,它们会导致钢筋腐蚀和混凝土结构的开裂。

4. 硫酸盐:硫酸盐会导致混凝土结构的钙化合物溶解,并使钢筋腐蚀。

三、腐蚀防护技术为了防止混凝土结构的腐蚀,以下是一些常见的腐蚀防护技术:1. 表面涂层:表面涂层是最常见的腐蚀防护技术之一,它可以防止氧气和水对混凝土结构的腐蚀。

常用的涂层材料包括聚合物、环氧树脂和聚氨酯等。

2. 阳极保护:阳极保护是通过在混凝土结构中加入一些电极材料,例如铝和锌等,来保护钢筋免受腐蚀的影响。

3. 化学添加剂:化学添加剂是通过在混凝土结构中添加一些化学物质,例如硅酸盐和硝酸盐等,来增强混凝土的耐腐蚀性。

4. 防水膜:防水膜是一种可以防止水分渗透混凝土结构的膜材料,它可以有效地保护混凝土结构免受水分的腐蚀影响。

5. 防水层:防水层是一种可以在混凝土结构表面形成防水层的材料,例如聚合物和沥青等。

它可以有效地防止氧气和水对混凝土结构的腐蚀。

四、腐蚀防护技术规程为了确保混凝土结构的长期可靠性和安全性,以下是一些腐蚀防护技术规程:1. 混凝土结构的设计应考虑到腐蚀防护的要求,并采取相应的措施来保护混凝土结构免受腐蚀的影响。

2. 在混凝土结构中使用符合规范的钢筋和混凝土材料,以确保混凝土结构的质量。

3. 采用符合规范的腐蚀防护技术,例如表面涂层、阳极保护和化学添加剂等。

海工混凝土结构的腐蚀机理与防腐措施

海工混凝土结构的腐蚀机理与防腐措施

海工混凝土结构的腐蚀机理与防腐措施发布时间:2022-01-17T03:45:57.275Z 来源:《中国建设信息化》2021年10月第19期作者:蔡海信[导读] 由于受到海水以及潮湿自然环境的影响和干扰,海工混凝土结构时常会出现腐蚀性破坏问题蔡海信中交二公局东萌工程有限公司陕西省西安市 710000摘要:由于受到海水以及潮湿自然环境的影响和干扰,海工混凝土结构时常会出现腐蚀性破坏问题,在此过程当中海水当中的氯离子会侵蚀到混凝土钢筋表面,致使混凝土钢筋表面的钝化防护膜失去应有作用,在腐蚀过程当中会产生极为复杂的电化学腐蚀状况,而遭到腐蚀的海工混凝土结构都会失去原有的刚度和韧性,其使用寿命严重降低。

为了有效规避海水以及潮湿空气对海工混凝土结构带来的腐蚀作用,本文全面探究了海工混凝土结构的腐蚀机理,并提出了几项合理有效的防腐措施,以期为广大海工混凝土结构防护人员提供参考和借鉴。

关键词:海工混凝土结构;腐蚀机理;防腐措施;引言:开展海洋事业是推动我国社会主义经济持续发展的主要动力之一,所以我国海工工程项目的建设速度也在不断加快。

现代化海空工程项目通常会运用钢筋混凝土结构进行建设工作,将其作为主要的构筑材料结构。

而我国海洋面积极为庞大,海工事业的建设规模也在不断扩大,各大海港工程在实际建设期间,其结构建设的稳定性和安全性受到了广大行业内部人员的强烈关注。

以往已经正式投入运行的海工工程项目,已经被海水严重腐蚀。

因此,在未来的海工工程项目建设期间,必须要交钢筋混凝土结构防腐工作作为重点内容进行关注,避免腐蚀问题对设施的安全性造成侵扰和威胁。

1 海工混凝土结构的腐蚀机理1.1 混凝土腐蚀破坏及腐蚀现状分析在海工工程项目长期运行的过程当中,其结构外部的混凝土钢筋材料会在环境的作用下发生物理反应和化学反应,对其材料表面产生极大的腐蚀,使其耐久性以及力学性都会出现严重的下降。

而在混凝土被腐蚀破坏的过程当中,其内部钢筋也会逐渐暴露在空气当中,当钢筋的锈胀力过大时就会出现开裂问题,一旦钢筋材料开裂就会严重威胁到海工工程的稳定性和安全性。

钢筋混凝土的腐蚀机理与防护技术应用论文.doc

钢筋混凝土的腐蚀机理与防护技术应用论文.doc

钢筋混凝土的腐蚀机理与防护技术应用论文在工程设计中,场地地下水、土常常具有腐蚀性,腐蚀严重影响混凝土结构耐久性、可靠性。

在生产建立中的各类建、构筑地基根底常用的结构形式一般为钢筋混凝土结构,这些根底与地下水、土直接接触,建构筑物根底受到腐蚀性水、土的侵蚀,会引起根底混凝土剥落、丧失强度、钢筋锈蚀等现象,从而降低根底的耐久性,直接影响整个结构的使用平安。

因此,防腐蚀设计以成为建构筑物根底设计不可缺少的内容。

钢筋混凝土的腐蚀分为两局部:一局部是混凝土的腐蚀,另一局部是钢筋的腐蚀。

这里主要讲述硫酸盐及氯离子对钢筋混凝土的腐蚀机理。

2.1硫酸盐对混凝土的腐蚀机理。

混凝土硫酸盐腐蚀的机理是一个非常复杂的物理、化学过程,硫酸盐侵蚀引起的危害包括混凝土的整体开裂和膨胀以及水泥浆体的软化和分解,主要是通过物理、化学作用破坏水泥水化产物,使其丧失强度。

硫酸盐侵蚀的物理作用是指水土中的硫酸根离子通过混凝土孔隙进入混凝土结构中,在没有与混凝土中的组分发生化学反响以前,在干湿循环状态下,外部环境中的硫酸钠吸水发生结晶膨胀。

硫酸钠吸水后体积膨胀,一般表现为混凝土外表开裂、强度降低。

硫酸盐侵蚀的化学作用是指水土中的硫酸根离子通过混凝土孔隙进入混凝土结构中后与混凝土中的不同组分发生一系列的化学反响,这些化学反响生成的盐类矿物一方面由于吸收了大量水分子而产生体积膨胀导致混凝土的破坏,另一方面也可使水泥中硬化组分溶出或分解,导致混凝土强度和粘结性丧失。

2.2氯离子对钢筋的腐蚀机理。

水或土对钢筋的腐蚀主要为电化学反响过程。

混凝土中钢筋一般处于氢氧化钙提供的碱性环境中,在这种碱性环境中钢筋与氧化性物质作用,作用在金属外表形成一种致密的、覆盖性能良好的、牢固的吸附在金属外表上的钝化膜(水化氧化物nFe2O3·mH2O),对钢筋有很强的保护能力,防止钢筋进一步锈蚀。

相关研究说明钝化膜在高碱性环境中才是稳定的,当钢筋所处环境中pH<9时钝化膜逐渐破坏。

混凝土结构的腐蚀及防治

混凝土结构的腐蚀及防治

氢氧化钙饱 和溶液 , 其碱度 很高 ,H值 在 1 p 2以上 。钢 筋在 高碱 度的环 境中 , 表面沉积一 层致密 的氢 氧化铁薄膜 , 而转入钝 化状
即使 有空气 和水分进入 , 也不 可能导致 钢筋 的腐蚀 。当混凝 和水 。影响素混凝 土结 构耐久 性 的主要 因素 为碱一集料 的反应 态 , 钢筋 由钝 化 ( 混凝土中碱含量超标 , 暴露在水或潮湿环 境使用时 , 中的碱 与 土受到外部 因素作用而使混凝土的液相碱度 降低 时 , 其 状 态转化为活性状态 , 时若有 空气和水 分进入 , 筋便开始 生 此 钢 碱活性集料间发生反应 , 引起膨胀) 。 锈。造成混凝土液相碱度降低的原因 , 一般来说是由于酸性气体 2 钢筋混凝土结构 。从化学成分来看 , ) 钢筋 的锈蚀 物一般为 以保 证抹灰层有 良好的凝结硬化条件 , 抹灰层不致在水 化过程 面层等每一个环节制定 出相应 的施工措 施 , 使 加强质量 监督 , 认真 中因水分被加气混凝土吸走而失去预期强度 , 引起空鼓和开裂。 执行有关加气混凝土砌块 的施 工规范 、 规程。采 用该施工方法进 3 底灰砂浆标 号不宜过 高 , 选用 刚度 小 、 缩少 的砂 浆配 行施工的墙体抹灰质量较 好 , 本没 有 出现空鼓 和开裂等 现象 , ) 要 收 基 合比 , 不得用 细砂或含泥量过大 的砂 子。底灰 通常采用 1 3 泥 达到 了较好的效果。 :水 砂浆或 1 16水泥石灰砂浆 。抹底灰 前 , :: 先刷一道胶质水 泥素浆 参考文献 : ( 加细砂) 随即抹底灰 , , 不得在水泥素浆干燥后再抹灰 。
中图分类号 : U3 5 T 7
文献 标 识 码 : A
随着社会 的不 断进 步, 人们 对环境 资源 的重视 , 对建 筑质量 F ( H), e0 2 F 3 4等, 体积 比原金 属体 积增 大 2倍 ~ e0 3F ( H), e0 其 有更高的要求 , 也越来越重视建筑工程 中的腐蚀 现象 。腐蚀是影 4 。由于铁锈膨胀 , 倍 对混凝土保 护层 产生巨大 的辐射压力 , 其数 响混凝土结构耐久性 、 靠性 的至关重 要 的因素 , 可 而关系 民生 的 值 可达 3 a大于 混凝土 的抗 拉极 限强度 ) 使混凝 土保护层 0MP ( , 诸如大批 的中小水厂和加压工程 中的储水构筑 物( 如清水 池) 各 沿着锈蚀 的钢筋形成裂缝( ; 俗称顺筋裂缝) 。这些裂缝进一步成为 类建筑物的地基基础 。它们 常用 的结构 形式 一般为 钢筋混凝 土 腐蚀性介质渗入钢筋 的通 道, 加速 了钢筋 的腐 蚀。钢筋 在顺缝 中 结构 , 而且都跟地基 土或地下水 直接 接触。 由于某些地基 土及 地 的腐蚀速度往往 要 比裸露情况快 , 等到混凝土表 面的裂缝开展到

浅谈耐腐蚀混凝土的机理及施工技术措施

浅谈耐腐蚀混凝土的机理及施工技术措施

[] 1钱红萍. 土木工程材料[ . M]北京: 机械工业出版社,05 20 .
混凝土之所以具有某种特殊功能, 无非都是在普通混凝土中加入 4 阎西康 , 赵方冉, 伉景富, 土木工程材料[ . 等. M]天津: 天津大 了一些特殊功能材料, 正是由于加入了这些功能材料 , 才使得混 [ ]
维普资讯
第3 3卷 第 4期 2 007年 2月
山 西 建 筑
S HANXI ARCHI TECFURE
V0 _ 3 No. l3 4
F b 20 e. 0 5 2 0 140 9 -3 1 0 . 2 (0 7 0 — 17 6 0
能的主要因素 , 粘结剂 的固化 时间是控 制结构在受 到损伤 时变形
作用 , 用于减轻地震 、 对建筑物 的损 坏 比较合适 ; 刚度 较大 木工程材料 , 风害 而 为国家的基础设施 建设 做贡献 。 的粘结剂 , 可以有效恢复结构 的刚度和强度 。 参考文献 :
2 特殊功能混凝土存在的问题及发展展望
配合比设计、 合理选用施工工艺, 保证施工质量, 减轻腐蚀给桥梁
的体积变化、 吸水性及渗透性等。当混凝土中碱含量超标, 暴露
工程带来的负面影 响, 已成为工程 技术 人员探索 的课题 。对 土木
在水或潮湿环境 中时 , 中的碱 与碱 活性 集 料间发 生反 应 , 起 其 引 专业来说 , 建筑 物 的耐久性 , 确保 尤其是 保证 混凝 土结 构 的耐久 混凝土体积膨胀。 性, 防止或减少混凝土结构 中的腐蚀 出现 , 应该成为研究 的目标 。
这 就是 特殊功 能混凝 类进行选择 ( 天然 的沸石 有 4 0多 种 ) 可以 制备符 合实 际应 用需 能很 快就会 丧失掉 , 样会得 不偿 失 。最后 , , 要的 自动调节环 境湿 度 的混 凝 土 , 这种 调 湿 混凝 土 用于 室 内墙 土的生产工艺及生 产成 本 问题 。如果 想要大 规模 生产 这样 的 混 壁, 可取得很好 的调湿效果 。 凝土材料 , 必须 要制定 相应 的生 产工 艺 流程 , 而且 必须 进 行成 本

混凝土结构的腐蚀机理及预防措施

混凝土结构的腐蚀机理及预防措施

混凝土结构的腐蚀机理及预防措施建筑(ARCHITECTURE),巨大的工艺品。

它组成我们赖以生存的不可缺少的空间,建筑也以其优美造型给我们带来愉悦。

随着社会的不断进步,随着对环境资源的重视,人们对建筑质量有更高的要求,也越来越重视建筑工程中的腐蚀现象。

由于多种因素,在建筑工程中,腐蚀无所不在。

腐蚀给国民经济带来巨大的损失,腐蚀给我们生存的建筑空间带来不确定的安全隐患。

所谓腐蚀,是材料与其环境间的物理化学作用引起材料本身性质的变化。

腐蚀反应的场所,首先是材料和腐蚀性介质之间相界面处。

在一个腐蚀系统中,对材料行为起决定作用的是化学成分、结构和表面状态。

腐蚀过程中如伴有机械应力的作用,将加速腐蚀而出现一系列特殊的腐蚀现象。

但单纯的机械负荷(如拉应力、摩擦、磨损、疲劳等)造成的材料损伤,则不属于腐蚀范畴。

由于电力工程的特点,电力工程建设中存在着大量的腐蚀行为。

如何通过设计选材适当、保证施工质量,减轻腐蚀给电力工程带来的负面影响,应成为电力工程技术人员探索的课题。

对电力土建专业来说,确保建筑物的耐久性,尤其是保证混凝土结构的耐久性,防止或减少混凝土结构中腐蚀出现,应该成为我们探索的目标。

一、影响混凝土结构的腐蚀性介质为了确定建筑物不同部位的防护措施,将腐蚀性介质按其形态并结合不同的作用部位分为5种:气态介质、腐蚀性水、酸碱盐溶液、固态介质和污染土。

各种介质对不同材料的腐蚀程度,可按介质类别、环境相对湿度和作用条件等因素分为强腐蚀性、中等腐蚀性、弱腐蚀性和无腐蚀性共四个等级。

1.气态介质包括腐蚀性气体和以液体为分散相的气溶胶(酸雾、碱雾等),其作用的部位主要是室内外上部建筑结构的构配件。

2.腐蚀性水系指在工业生产过程中受到各种介质污染的工业水(生产水和废水)或地下水,介质在腐蚀性水中的含量较低。

腐蚀性水作用的部位主要是地基、基础、污水池、地面和墙面等。

3.酸碱盐溶液:含有不同浓度介质的酸碱盐液体(包括完全潮解或溶解的腐蚀性固体),其作用的部位主要是地面、水沟、墙面、设备基础的地上部位、储槽和污水池等。

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( 安全论文 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改混凝土结构的腐蚀机理及预防措施(2021新版)Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.混凝土结构的腐蚀机理及预防措施(2021新版)摘要:腐蚀是影响混凝土结构耐久性、可靠性的至关重要的因素。

为深入了解混凝土结构的腐蚀,本文从影响混凝土结构的腐蚀性介质,混凝土结构的腐蚀机理,混凝土结构的腐蚀预防措施,并结合电力工程中混凝土防腐措施的施工要点进行了阐述。

为了保证防腐蚀工程的质量,在设计中应根据腐蚀介质的性质、浓度和作用条件,结合工程部位的重要性等因素,正确选择防腐蚀材料和构造;在施工中应严格执行科学的制度,精心施工,确保建筑工程质量,提高建筑物使用寿命,执行可持续发展。

关键字:混凝土结构腐蚀腐蚀性介质腐蚀机理预防措施施工要点工程实例建筑(ARCHITECTURE),巨大的工艺品。

它组成我们赖以生存的不可缺少的空间,建筑也以其优美造型给我们带来愉悦。

随着社会的不断进步,随着对环境资源的重视,人们对建筑质量有更高的要求,也越来越重视建筑工程中的腐蚀现象。

由于多种因素,在建筑工程中,腐蚀无所不在。

腐蚀给国民经济带来巨大的损失,腐蚀给我们生存的建筑空间带来不确定的安全隐患。

所谓腐蚀,是材料与其环境间的物理化学作用引起材料本身性质的变化。

腐蚀反应的场所,首先是材料和腐蚀性介质之间相界面处。

在一个腐蚀系统中,对材料行为起决定作用的是化学成分、结构和表面状态。

腐蚀过程中如伴有机械应力的作用,将加速腐蚀而出现一系列特殊的腐蚀现象。

但单纯的机械负荷(如拉应力、摩擦、磨损、疲劳等)造成的材料损伤,则不属于腐蚀范畴。

由于电力工程的特点,电力工程建设中存在着大量的腐蚀行为。

如何通过设计选材适当、保证施工质量,减轻腐蚀给电力工程带来的负面影响,应成为电力工程技术人员探索的课题。

对电力土建专业来说,确保建筑物的耐久性,尤其是保证混凝土结构的耐久性,防止或减少混凝土结构中腐蚀出现,应该成为我们探索的目标。

一、影响混凝土结构的腐蚀性介质为了确定建筑物不同部位的防护措施,将腐蚀性介质按其形态并结合不同的作用部位分为5种:气态介质、腐蚀性水、酸碱盐溶液、固态介质和污染土。

各种介质对不同材料的腐蚀程度,可按介质类别、环境相对湿度和作用条件等因素分为强腐蚀性、中等腐蚀性、弱腐蚀性和无腐蚀性共四个等级。

1.气态介质包括腐蚀性气体和以液体为分散相的气溶胶(酸雾、碱雾等),其作用的部位主要是室内外上部建筑结构的构配件。

2.腐蚀性水系指在工业生产过程中受到各种介质污染的工业水(生产水和废水)或地下水,介质在腐蚀性水中的含量较低。

腐蚀性水作用的部位主要是地基、基础、污水池、地面和墙面等。

3.酸碱盐溶液:含有不同浓度介质的酸碱盐液体(包括完全潮解或溶解的腐蚀性固体),其作用的部位主要是地面、水沟、墙面、设备基础的地上部位、储槽和污水池等。

4.固态介质包括腐蚀性碱、盐的颗粒、粉尘和以固体为分散相的气溶胶,主要作用于地面、墙面和有上部建筑结构的构配件。

5.污染土系指建筑场地由于生产或自然环境等综合因素造成地基土的污染,主要作用于地下水部位的地下混凝土构筑物。

二、混凝土结构的腐蚀机理1、素混凝土结构素混凝土的基本组成材料是水泥、砂、石和水。

影响素混凝土结构的耐久性的主要因素为碱-集料的反应(混凝土中碱含量超标,暴露在水或潮湿环境使用时,其中的碱与碱活性集料间发生反应,引起膨胀)。

2、钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构材料是混凝土与钢筋的复合体,它的腐蚀形态可分为两种:一是由混凝土的耐久性不足,其本身被破坏,同时也由于钢筋的裸露、腐蚀而导致整个结构的破坏;二是混凝土本身并未腐蚀,但由于外部介质的作用,导致混凝土本身化学性质的改变或引入了能激发钢筋腐蚀的离子,从而使钢筋表面的钝化作用丧失,引起钢筋的锈蚀。

从化学成分来看,钢筋的锈蚀物一般为Fe(OH)3、Fe(OH)2、Fe3O4·H2O、Fe2O3等,其体积比原金属体积增大2~4倍。

由于铁锈膨胀,对混凝土保护层产生巨大的辐射压力,其数值可达30MPa(大于混凝土的抗拉极限强度)使混凝土保护层沿着锈蚀的钢筋形成裂缝(俗称顺筋裂缝)。

这些裂缝进一步成为腐蚀性介质渗入钢筋的通道,加速了钢筋的腐蚀。

钢筋在顺缝中的腐蚀速度往往要比裸露情况快,等到混凝土表面的裂缝开展到一定程度,混凝土保护层则开始剥落,最终使构件丧失承载能力。

在通常情况下,混凝土空隙中充满了由于水泥水解时产生的氢氧化钙饱和溶液,其碱度很高,pH值在12以上。

钢筋在高碱度的环境中,表面沉积一层致密的氢氧化铁薄膜,而转入钝化状态,即使有空气和水分进入,也不可能导致钢筋的腐蚀。

当混凝土受到外部因素作用而使混凝土的液相碱度降低时,钢筋由钝化状态转化为活性状态,此时若有空气和水分进入,钢筋便开始生锈。

造成混凝土液相碱度降低的原因,一般说来是由于酸性气体与混凝土中氢氧化钙作用的结果。

酸性气体沿着混凝土中的空隙或裂缝,从外部逐渐向内部渗透,与混凝土空隙中的氢氧化钙溶液产生中和反应,大大降低了混凝土空隙中氢氧化钙的浓度。

空气中的二氧化碳属于酸性气体,它与混凝土中氢氧化钙作用(俗称碳化作用),其反应式如下:Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O生成的碳酸钙为微溶的化合物,其饱和溶液pH值为9,远远小于钢筋保持钝化状态所要求大于11.5的数值。

其它酸性气体如SO2、H2S、HCl、NOx也可以与混凝土中氢氧化钙作用(称为混凝土的中性作用),但它们对钢筋的腐蚀,除了使钢筋成活化状态外,还与它们中性化后生成的盐类的性质、种类有关。

某些卤离子(如Cl-、I-、Br-)对钝化膜有特殊的破坏作用。

它们在钢筋保护层不被碳化或中性化的情况下也可以破坏钢筋钝化膜,使腐蚀过程得以进行。

氯离子是这一类离子中最常遇到的。

氯离子半径很小,穿透力强,很容易吸附在钢筋阳极区的钝化膜上,取代钝化膜中氧离子,使钢筋起保护作用的氢氧化铁变为无保护作用的氯化铁。

氯化铁的溶解度比氢氧化铁的溶解度大得多。

由于氯离子到达钢筋表面的不均匀性,特别是氯离子作用在钢筋局部区域时,则局部区域为阳极,形成了大阴极小阳极的腐蚀。

这种坑蚀或局部腐蚀对结构的危害较大。

影响混凝土中性化(包括碳化)速度的因素很多,但主要的因素是混凝土的密实度,即抗渗性能。

混凝土愈密实,即抗渗性能愈高,则外界的气体只能作用于混凝土表面,向内部渗透比较困难。

影响混凝土密实度的主要因素是混凝土的水灰比和单位水泥用量。

水泥品种对混凝土的中性化速度有一定的影响;不同品种的水泥,因其掺合料的品种及含量不同,水解时生成的碱性物质数量不同,使混凝土的中性化速度也就不同了。

普通硅酸盐水泥的熟料含量多,掺合料的含量一般不大于15%,其碱度比其它品种的水泥高,中性化速度相对的要慢。

火山灰质硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥,由于掺合料中的活性氧化硅与水泥熟料中水解时产生的氢氧化钙结合,从而降低了混凝土孔隙中的液相碱度,加快了碳化或中性化的速度。

3、预应力混凝土结构预应力混凝土结构的腐蚀除了具有普通混凝土结构的腐蚀类型外,由于采用高强度钢筋和钢筋在高应力条件下工作,所以可能发生应力腐蚀和钢材的氢脆。

(1)应力腐蚀应力腐蚀是钢筋在拉应力和腐蚀性介质共同作用下形成的脆性断裂。

这种破坏与单纯的机械应力破坏不同,它可以在较低的拉应力作用下破坏;这种破坏又与单纯的电化学腐蚀破坏不同,它可以在腐蚀性介质很弱的情况下而破坏。

腐蚀性介质与钢筋作用,在钢筋表面形成一个大小不等弥散分布的腐蚀坑后,每个腐蚀坑相当于一个缺口,钢筋在拉应力的作用下,形成应力的不均匀分布和应力集中,在缺口的边缘,当钢筋平均应力不高时,其集中的应力即可达到断裂应力的水平,而引起钢筋的断裂。

由于缺口的存在,形成了拉应力三轴不相等状态,阻碍了钢筋塑性变形的开展,使塑性变形性能在钢筋断裂前不能充分发挥出来,延伸率、冷弯等塑性指标均有明显下降。

预应力钢筋的腐蚀是拉应力与腐蚀性介质共同作用的结果,腐蚀因素对钢筋断裂的最初形成起主要作用,而拉应力则促进了腐蚀的发展。

(2)氢脆氢脆是预应力钢筋在酸性与微碱性的介质中发生脆性断裂的另一中类型。

氢脆与应力腐蚀的机理完全不同。

应力腐蚀发生在钢筋的阳极,而氢脆发生在钢筋的阴极区域。

氢脆是由于钢筋吸收了原子氢,而使其变脆,所以称为氢脆。

钢筋在腐蚀过程中,表面可能有少量氢气产生,在通常情况下,生成的原子氢会迅速结成分子氢,在常温下是无害的,但当这一过程受到阻碍时,氢原子就会向钢筋内部扩散而被吸收到金属内部的晶格中去,如果钢筋内部有缺陷存在,氢原子很可能重新结合成为氢分子。

氢分子的生成产生很大的压力,出现"鼓泡"现象。

使钢筋变脆。

产生氢脆的钢筋在受到超过临界值的拉力作用时,便会发生断裂。

硫化氢是能引起预应力钢筋氢脆的介质之一。

4、纤维混凝土结构我国工程中常见的纤维混凝土为钢纤维混凝土、玻璃纤维混凝土以及聚丙烯纤维混凝土。

它们均是将纤维材料均匀分布在水泥砂浆、混凝土中,用以改变基材的物理力学性能。

纤维混凝土的腐蚀机理与普通混凝土基本相同,但纤维的直径较细,且均匀分布,其耐久性相对普通混凝土要强一些。

开裂的纤维混凝土构件在潮湿的环境下,裂缝处的混凝土碳化后,碳化区的钢纤维开始锈蚀。

有研究表面,钢纤维混凝土中钢筋的锈蚀较普通混凝土钢筋的锈蚀减轻,其原因除了钢纤维阻裂作用的影响外,还在于细小纤维在混凝土中乱向均匀分布,从而改变了钢筋电化学锈蚀的离子分布状态,阻止了钢筋的锈蚀。

5、轻骨料混凝土结构及加气混凝土轻骨料混凝土的腐蚀机理与类型基本与普通混凝土相同,由于大多数轻骨料抵抗气体扩散能力较低,腐蚀性气体较易渗入内部,因此必须控制轻骨料混凝土的密实度。

加气混凝土的显气孔较多,不致密,吸水率高,碳化速度较快,在正常使用条件下尚需对钢筋进行表面涂覆保护层,而且加气混凝土表面气孔多,不容易进行保护,所以在腐蚀环境下不宜使用加气混凝土。

三、预防混凝土结构腐蚀的措施对混凝土结构腐蚀预防应针对其不同的结构组成制定不同的措施。

1、原材料的选择(1)水泥水泥是水泥砂浆和混凝土的胶结材料。

水泥类材料的强度和工程性能,是通过水泥砂浆的凝结、硬化而形成。

水泥石一旦遭受腐蚀,水泥砂浆和混凝土的性能将不复存在。

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