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海洋環(huán)境下混凝土的腐蝕機(jī)理簡(jiǎn)介 |
來(lái)源: 發(fā)布:2024/11/19 15:23:33 |
1.海洋環(huán)境下鋼筋混凝土的化學(xué)腐蝕主要有以下幾種: 1)氯離子腐蝕:一般情況下,由于混凝土為強(qiáng)堿性物質(zhì),其液相PH值為12.5~13.5,鋼材在這種環(huán)境中能形成厚約40μm的致密的共格構(gòu)薄膜(鈍化膜),它不僅可以隔絕氧接觸鋼筋,而且阻止鋼筋內(nèi)部形成腐蝕電流,因此對(duì)鋼筋起到保護(hù)作用。 然而海水中存在著大量的氯化物,氯離子是鋼筋最強(qiáng)烈的活化劑之一,當(dāng)氯離子滲透到鋼筋表面達(dá)到一定濃度時(shí)會(huì)使得局部保護(hù)膜破壞,在氧和水充足的條件下,活化的鋼筋表面形成一個(gè)小陽(yáng)極,未活化的鋼筋表面成為陰極,結(jié)果陽(yáng)極金屬溶解形成腐蝕坑,這種腐蝕成為點(diǎn)腐蝕(鐵銹)。鐵銹若繼續(xù)失水就形成水化氧化物紅銹,由于鐵銹成多孔從而伴隨著較大的體積膨脹,因此很容易在混凝土中出現(xiàn)順筋裂縫,引起結(jié)構(gòu)物的耐久性破壞。 同時(shí)氯鹽還可以和混凝土中的Ca離子反應(yīng)生成易溶的CaCl2和帶有大量結(jié)晶水、比反應(yīng)物體體積大幾倍的固相化合物,造成混凝土的膨脹破壞。如果水泥中鋁酸三鈣含量高于8%,其制成的混凝土很容易受到Cl-腐蝕。 在水位變動(dòng)區(qū),漲潮時(shí)混凝土表層吸飽海水;落潮時(shí)被風(fēng)吹干,鹽分析晶,如此干濕交替,又有充分的O2,因此腐蝕嚴(yán)重;而浪濺區(qū)(設(shè)計(jì)高水位加1.5m至設(shè)計(jì)高水位減1.0m之間),一方面接觸海水浪花,另一方面由于毛細(xì)孔作用海水從混凝土內(nèi)部上升,而且這一部位風(fēng)吹日曬強(qiáng)度大,O2供給最充足,混凝土內(nèi)部積累的Cl-含量最大,通常腐蝕也最為嚴(yán)重。 www.sxgycq.com 南通歐尼特新材料科技有限公司 2)硫酸根離子腐蝕:當(dāng)海水中存在的SO42- 進(jìn)入混凝土表層內(nèi)部后與混凝土的某些成分反應(yīng),生成物吸水腫脹產(chǎn)生膨脹應(yīng)力,當(dāng)應(yīng)力達(dá)到一定程度時(shí)混凝土就產(chǎn)生裂縫,這種腐蝕作用在不同條件下又有兩種表現(xiàn)形式,即E鹽破壞和G鹽破壞。 E鹽破壞即鈣礬石膨脹破壞,其生成物的體積比反應(yīng)物大1.5倍多,呈針狀結(jié)晶,引起很大的內(nèi)應(yīng)力,其破壞特征為混凝土表面出現(xiàn)幾條較粗大的裂縫。 G鹽破壞即石膏膨脹破壞,當(dāng)外界溶液中SO42-濃度達(dá)到1000mg/L,SO42-可與Ca(OH)2反應(yīng)生成石膏晶體,生成的CaSO4*2H2O體積增大1.24倍,導(dǎo)致混凝土因內(nèi)應(yīng)力而破壞,其破壞特征為混凝土表面無(wú)粗大裂縫但是遍體潰散,即使?jié)舛炔桓�,但是混凝土處于干濕交替狀態(tài),因水分蒸發(fā)而導(dǎo)致石膏結(jié)晶的G鹽破壞也容易發(fā)生。 3)鎂離子腐蝕:鎂鹽(MgSO4和MgCl2)在海水中含量較大,深入混凝土中將和Ca(OH) 2發(fā)生反應(yīng)。雖然生成的固相物質(zhì)積聚在孔隙內(nèi),在一定程度上可以阻止介質(zhì)的侵入,但是大量的Ca(OH) 2與鎂鹽反應(yīng)后,堿度降低 會(huì)使得水泥石中的水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣與酸性的鎂鹽反應(yīng),同時(shí)生成的Mg(OH) 2還能與鋁膠、硅膠緩慢反應(yīng)造成混凝土粘結(jié)力減弱,導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度降低。 4)碳化作用:空氣中的CO 2 與混凝土中的Ca(OH) 2和水化硅酸鈣反應(yīng),導(dǎo)致混凝土堿度降底、碳化層的收縮裂縫和混凝土本身的竕化,同時(shí)也可能導(dǎo)致鋼筋表面鈍化膜的消失�;炷撂蓟芏喾N因素影響,混凝土的組成材料、配合比、環(huán)境條件如溫濕度、CO 2濃度等。 |
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