混凝土腐蚀原理简析
查看次数:    日期:2015-09-10 15:14:08

混凝土作为大型基础设施的结构材料,一直被广泛应用。我国是世界上使用钢筋混凝土结构最多的地区,混凝土也是我国应用最多的一种结构形式,被广泛应用于电力、水利与建筑工程,海洋及港口建设工程,桥梁、公路与铁路工程,石油、化工等工程建设当中。可以说,混凝土材料为人类的文明与发展做出了巨大的贡献。

混凝土结构在使用过程中,长期暴露于日晒、雨淋和海洋大气、工业污染等环境下,再加上混凝土自身的碳化,钢筋的锈蚀等作用下,会产生劣化出现开裂、溶蚀、剥落、膨胀、松软及强度下降等,如果不引起重视和采取措施,严重者会使结构破坏倒塌。

为了抑制混凝土腐蚀,提高混凝土结构的耐久性、装饰性,可以采取多种防腐蚀措施,包括:混凝土结构耐久性设计、混凝土防腐蚀配合比设计、混凝土表面涂覆、钢筋表面涂覆、混凝土表面硅烷浸渍等。在以往国家重点工程和应用案例对比来看,混凝土表面涂覆专用涂料具有经济、有效、维修更新便捷的优点,也是目前国内外建筑工程中广泛应用的混凝土结构防腐措施。pk10开奖结果北京泽马新技术pk10开奖结果严格按着行业标准,遵从当今国际上涂料发展的“四E”原则,即经济(Economy)、高效(Efficiency)、环保(Ecology)、节能(Energy)的原则。结合企业自身优势研发生产出代表涂料行业未来发展趋势的混凝土系列防腐蚀防护高技术产品,并结合实例对主要混凝土结构防腐蚀防护进行分析和案例推荐。

泽马混凝土系列防护涂料性能优势

混凝土表面采用涂料涂装进行外防腐方法,提出了有效的防腐涂层配套体系,对混凝土结构外防腐涂料的性能做出如下要求:

1、良好渗透性

用于混凝土表面的防腐涂料,其渗透性必须非常强,封闭混凝土毛细孔,粘住混凝土的表面尘土,增强混凝土表面层强度。成膜后涂层致密,同样具有良好的抗渗透性能。

2、极强的附着力

如果混凝土结构处于潮湿环境或干湿交替环境,涂料必须具有良好的渗透性和润湿性来牢固地附在混凝土表面。以保证涂料与混凝土表面必须具有优良的附着力。

3、高耐碱性

混凝土的PH值为8-12.5,涂料必须具有良好的耐碱性。

4、抗氯离子渗透性

混凝土外防腐涂料复合涂层必须具有良好的抗氯离子渗透性,以阻截氯离子的渗透。

5、耐老化性

涂料不仅要有丰富的色彩可选,同时还要求在腐蚀环境中具有良好的耐老化性能。

6、柔韧性和延展性

涂料必须具有相应的柔韧胜和延展性才能符合混凝土的收缩和膨胀的要求。

7、装饰性

涂层除具有耐腐蚀、防腐的性能外,还必须具有很好的装饰性,要求涂层要有丰满感,保光保色性要好不易被粉尘、酸雨、汽车尾气等污染的特性。

混凝土结构腐蚀机理分析:

1、碳化作用 

空气中CO2作用于混凝土表面,与其中的氢氧化物反应形成碳酸钙,持续的作用导致混凝土碱性降低,最终破坏形成于钢筋表面的“钝化层”,导致钢筋锈蚀,这种现象称之为“碳化”。碳化的深度取决于混凝土的渗透性和大气中的CO2浓度。

  如果碳化深度超过了混凝土的保护层,就会引起钢筋表面钝化膜的腐蚀破坏,钢筋会在氧和水的作用下氧化腐蚀,出现钢筋体积膨胀,膨胀量一般在2~4倍左右。该腐蚀过程会对混凝土产生极大的膨胀应力并把混凝土的保护层胀裂,形成“顺筋裂缝”,继而出现保护层崩落、露筋以及钢筋断面严重削弱,最后使构件失去承载力而引起整个建筑物损毁。 

2、硫酸盐的腐蚀

  主要是膨胀破坏。SO2和H2S气体侵入混凝土后,经过一系列化学反应,会形成钙矾石,甚至石膏。 钙矾石生成后,比反应物的体积要大1.5倍以上。如有石膏生成,则体积会增大1.24倍。该盐类的生成都可能引起很大的内应力,其破坏特征是在表面出现几条较粗大的裂缝。 

3、酸性介质腐蚀

  酸性气体遇水形成酸,酸可以与混凝土中的某些成分发生反应生成非胶凝性物质或易于溶于水的物质,使混凝土产生由外及内的逐层破坏。另外酸还可以促使水化硅酸钙和水化铝酸钙的水解,从而破坏具有空隙结构的凝胶体,使混凝土的强度降低。氯离子是诱发钢筋腐蚀的主要危害之一,其表现为以下几个方面:

1、破坏钢筋表面的钝化层;

2、形成腐蚀电池;

3、强化离子通路,加速钢筋腐蚀速率。

在海边及高盐雾地区,由于空气中含有大量氯离子,氯离子的渗透会极大地加剧混凝土结构的腐蚀。其作用过程如下:

① 氯离子的侵进:在水分浸透的同时,由于碳酸、氯离子的渗透引起混凝土中性化。

② 钢筋的腐蚀:由于浸进的水、气、氯离子等,钢筋被腐蚀。即使不中性化,钢筋表层所含磷分,也会使钢筋发生腐蚀。

③ 裂纹的产生:由于钢筋被腐蚀、体积膨胀(2.5倍),混凝土产生裂纹。

④ 强度降低:腐蚀物质从裂纹处进一步浸进,加速钢筋的腐蚀、体积膨胀,从而降低混凝土强度。

4、水作用破坏

钢筋混凝土被碳化物腐蚀、氯化物腐蚀都是在水的作用下而得到实施。水是作为载体帮助碳化物、氯离子对钢筋混凝土实施腐蚀破坏。当混凝土相对湿度达到90﹪时,氯化物诱发的钢筋腐蚀速率最快,当混凝土相对湿度达到95﹪时,碳化物对钢筋的腐蚀最为强劲。


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