氯化物对预应力钢筒混凝土管腐蚀机理分析

合集下载

混凝土氯离子侵蚀分析

混凝土氯离子侵蚀分析

混凝土氯离子侵蚀分析混凝土作为一种常用的建筑材料,在日常的建设和使用中扮演着重要的角色。

然而,由于外界环境的影响,混凝土结构往往会受到氯离子的侵蚀。

本文将对混凝土氯离子侵蚀的原因、影响以及防控措施进行分析和探讨。

一、混凝土氯离子侵蚀的原因混凝土结构受到氯离子侵蚀的主要原因是外界环境中含有氯离子的物质,比如海水、盐湖水、工业废水等。

这些含氯离子的物质会通过渗透、浸泡等方式进入混凝土结构内部,导致氯离子与混凝土中的水化产物反应,从而破坏混凝土的结构。

二、混凝土氯离子侵蚀的影响1. 结构破坏:氯离子与混凝土内部的钙离子反应生成溶解性的氯化钙,从而破坏混凝土内部的结构。

随着氯离子的不断侵蚀,混凝土的抗压强度和耐久性会逐渐下降。

2. 钢筋锈蚀:混凝土中的钢筋是提供强度和稳定性的重要组成部分。

然而,氯离子的侵蚀会导致钢筋锈蚀,从而破坏钢筋与混凝土之间的黏结力,加速混凝土结构的老化和破坏。

3. 导电性增加:氯离子侵蚀会导致混凝土导电性的增加。

这可能对混凝土结构内部的电子设备和电气系统产生干扰,影响其正常运行。

三、混凝土氯离子侵蚀的防控措施为了降低混凝土结构受到氯离子侵蚀的影响,以下是几种常见的防控措施:1. 表面涂层防护:采用防氯离子渗透的特殊涂层,在混凝土结构表面形成一层保护膜,防止氯离子的侵入。

2. 材料加防:通过在混凝土的原材料中引入防护剂,如氯盐抑制剂、表面活性剂等,可以减缓氯离子的渗透和侵蚀作用。

3. 合理设计:在建筑设计中,应合理选择混凝土的配合比例和混凝土强度等参数,以提高混凝土结构的抗氯离子侵蚀能力。

4. 定期维护:对于已建成的混凝土结构,定期进行维护和检查是非常重要的。

可以通过清洗、修补表面涂层、防水处理等方式,延长混凝土结构的使用寿命。

四、结语混凝土结构受到氯离子侵蚀是造成结构老化和破坏的重要原因之一。

为了保护混凝土结构的完好性与稳定性,我们应该加强对混凝土氯离子侵蚀的认识,并采取相应的防控措施。

混凝土中氯离子侵蚀原理

混凝土中氯离子侵蚀原理

混凝土中氯离子侵蚀原理混凝土是一种广泛使用的建筑材料,但是在使用过程中,混凝土会受到各种因素的影响,其中之一是氯离子侵蚀。

氯离子侵蚀会导致混凝土结构的损坏,影响其强度和耐久性。

本文旨在探讨混凝土中氯离子侵蚀的原理。

一、混凝土中氯离子的来源混凝土中的氯离子主要来自于以下几个方面:1.水泥中的氯离子:水泥是混凝土中最主要的成分之一,而水泥中常含有一定量的氯离子。

2.混凝土原材料中的氯化物:混凝土的原材料中也含有一些氯化物,如砂、石、水等。

3.外部环境中的氯化物:混凝土在使用过程中,会受到周围环境中的氯化物的影响,如海水、雨水等。

二、氯离子的运移规律混凝土中的氯离子不会停留在固定的位置,而是会随着水的流动和渗透而向混凝土内部运移。

氯离子在混凝土中的运移规律主要受到以下几个因素的影响:1.水的运动:混凝土中的氯离子是通过水的运动而向混凝土内部运移的。

水的流动速度和方向会影响氯离子的运动方向和速度。

2.混凝土的孔隙度:混凝土中的孔隙度对氯离子的运移也有重要影响。

混凝土中的孔隙度越大,氯离子的运移速度越快。

3.氯离子的浓度:混凝土中的氯离子浓度越高,运移速度也越快。

三、氯离子侵蚀混凝土的原理氯离子侵蚀混凝土的原理主要是由于氯离子的化学反应和物理作用导致混凝土结构的破坏。

1.化学反应:氯离子会与混凝土中的水化产物反应,形成氯化钙和氯化铁等化合物。

这些化合物的形成会导致混凝土中的钙铝硅酸盐减少,影响混凝土的强度和耐久性。

2.物理作用:氯离子会与混凝土中的钢筋发生化学反应,导致钢筋腐蚀。

钢筋腐蚀会导致混凝土的开裂和脱落,进而影响混凝土的强度和耐久性。

四、氯离子侵蚀混凝土的危害氯离子侵蚀混凝土会对混凝土结构造成严重的危害,主要表现在以下几个方面:1.降低混凝土的强度:氯离子的化学反应和物理作用会导致混凝土中的水化产物减少,影响混凝土的强度和耐久性。

2.导致混凝土开裂和脱落:氯离子会与混凝土中的钢筋发生化学反应,导致钢筋腐蚀。

混凝土钢筋锈蚀原理

混凝土钢筋锈蚀原理

混凝土钢筋锈蚀原理1.电化学原理:混凝土中的水和氧气会形成电解质,而钢筋则作为阴极。

当水中含有电解质(如氯离子)时,就会形成一个电池体系,在外加电压或散生电流的作用下,电子从阴极(钢筋)流向阳极(混凝土中的电解质),而阳离子从阳极流向阴极。

这个过程就是电化学腐蚀反应。

在这个反应过程中,电子与环境中的水和氧气反应生成氢气,然后与钢筋表面的水反应生成氢氧化亚铁(Fe(OH)2)。

氢氧化亚铁与氧气反应生成氢氧化铁(Fe(OH)3),然后再与氯离子反应生成铁(III)氯化物。

这些产物会继续参与到混凝土结构的反应中,促进钢筋的进一步腐蚀,形成锈蚀。

2.氯离子渗透:氯离子是混凝土中常见的电解质,主要来自于外部环境的海水、盐湖水、道路盐碱水等。

在混凝土结构中,氯离子会通过渗透途径(如毛细孔、裂缝、空隙等)进入混凝土,与钢筋发生电化学反应,造成钢筋的锈蚀。

氯离子的渗透也会导致混凝土结构中的碱性环境被破坏,从而降低了钢筋的钝化能力。

3.水泥碱骨料反应:混凝土中的水泥和碱骨料也可能引发钢筋的锈蚀。

在混凝土结构中,水泥中的碱性物质会溶解出来,并与碱骨料中的硅酸盐反应,产生一种叫做水泥碱骨料胶凝物(AAR)的胶凝物质。

这种胶凝物质具有一定的腐蚀性,会引发钢筋锈蚀。

4.二氧化硫腐蚀:工业废气中的二氧化硫也是钢筋锈蚀的一种常见原因。

二氧化硫在大气环境中与雨水结合形成硫酸,而硫酸是一种具有较强腐蚀性的物质。

当混凝土结构处于工业废气的污染区域时,钢筋容易受到二氧化硫的腐蚀。

为了有效地预防混凝土钢筋的锈蚀,可以采取以下措施:1.密封混凝土表面:采用涂层、膜材料等方式封闭混凝土表面,减少氯离子和其他有害物质的渗透。

2.控制混凝土中的含氧量:尽量降低混凝土中的含氧量,可以采用气体密封、渗透性降低等方法。

3.控制混凝土中的水分:控制混凝土中的含水量,减少混凝土结构中的湿度。

4.添加防腐剂:可在混凝土中添加一些防腐剂,减少腐蚀反应。

5.设计合理的排水系统:对于频繁接触水的混凝土结构,应设计合理的排水系统,避免水在混凝土结构中积聚和滞留。

混凝土氯盐腐蚀机理

混凝土氯盐腐蚀机理

混凝土氯盐腐蚀机理混凝土氯盐腐蚀机理混凝土是一种广泛应用于建筑工程中的材料,具有优异的耐久性和强度。

然而,当混凝土结构暴露在含氯盐的环境中时,混凝土的性能会受到严重的影响,甚至会引起严重的腐蚀现象。

氯盐腐蚀是混凝土腐蚀中最常见的形式之一,它是由于氯离子进入混凝土内部,与钢筋表面上的氧化铁物质反应而导致的。

氯离子进入混凝土内部的途径主要有三种:第一种是通过混凝土的孔隙结构,由外部渗透进入;第二种是通过水分子的迁移作用,沿着水的流动方向扩散进入混凝土内部;第三种是通过混凝土与地下水或海水的直接接触而进入混凝土内部。

氯离子进入混凝土后,会与钙离子结合形成氯化钙,使得混凝土的离子平衡被破坏,从而导致混凝土内部的酸碱度变化。

当氯离子浓度达到一定程度时,混凝土内部的pH值会下降,从而导致钢筋表面上的氧化铁物质被溶解,使得钢筋表面裸露出来,进一步加速了混凝土的腐蚀过程。

此外,氯盐腐蚀的机理还涉及到一些其他的因素。

例如,混凝土中的水泥基质和骨料中的硅酸盐矿物质也会受到氯离子的影响,从而导致混凝土的力学性能下降。

同时,氯离子还会影响混凝土中的氯离子扩散系数和电导率等物理性质,从而使得混凝土对腐蚀的抵抗力下降。

为了防止混凝土氯盐腐蚀,一些有效的措施已经被采取。

例如,在混凝土的配合设计中,可以采用低氯离子含量的骨料和水泥;在混凝土的施工中,可以采用密实性好的混凝土,以减少氯离子的渗透;还可以采用防水层和钢筋防锈层等措施,防止氯离子的侵蚀。

此外,定期进行混凝土的维护和修复也是非常重要的一项工作。

总之,混凝土氯盐腐蚀是混凝土腐蚀中最常见的一种形式,其机理非常复杂。

针对氯盐腐蚀,需要采取多种综合措施,才能够有效地防止混凝土的腐蚀。

含氯环境钢筋混凝土中钢筋的锈蚀机理

含氯环境钢筋混凝土中钢筋的锈蚀机理

含氯环境钢筋混凝土中钢筋的锈蚀机理摘要:钢筋混凝土结构是工程中使用最多一种结构形式,但在沿海和冬季使用除冰盐的地区混凝土结构容易遭受氯离子的侵蚀,导致结构较早损坏,对结构的耐久性、安全性带来极大危害。

本文阐述了在处于含氯环境下钢筋混凝土中钢筋的锈蚀机理。

中图分类号:tu375 文献标识码:a 文章编号:氯离子虽然对混凝土强度有影响,但对于含氯环境下钢筋混凝土结构由于氯离子的侵蚀而导致结构的提前破坏主要还是表现在对钢筋的锈蚀上。

这种破坏的过程从微观上看主要有以下几个方面:1、对钢筋表面钝化膜的破坏混凝土由于水泥的水化作用而呈现出较高碱性,所以钢筋混凝土结构中的钢筋在这种高碱性环境中在其表面会形成一种致密的氧化膜即所说的钢筋钝化膜。

这种钝化膜中有si-o键,起到保护钢筋不宜受到锈蚀,但si-o键只有在周围环境的ph值高于11.5时才能保持相对的稳定从而形成钝化膜,一旦环境中的ph值低于此值就变得不稳定,当环境中的ph值太低,低于9.88的时候不但很难形成钝化膜,而且已形成的钝化膜也已经开始遭到破坏[1]。

由于氯离子具有强吸引力会于水中的氢离子结合形成氯化氢,导致附近的ph值快速下降,最低时候可达到4以下[2]。

而ph值降到低于9.88钝化膜开始分解,随着ph值的逐渐下降,钝化膜也随之分解破坏。

2、腐蚀电池的形成钢筋混凝土结构处于“相对均匀”的氯离子环境中,混凝土中的氯离子含量也“相对均匀”(这种均匀指的是距混凝土表面距离相等处的混凝土中所含氯离子的量基本相等);在这种条件下,钢筋混凝土中的钢筋钝化膜附近的氯离子一般也较为均匀,所以钢筋受到的锈蚀也认为是均匀锈蚀。

但这种“相对均匀”的氯离子环境较少,钢筋锈蚀许多情况下是局部锈蚀。

局部的钢筋钝化膜附近首先出现氯离子,导致附近的ph值快速的下降,钝化膜遭到破坏,暴露出钢筋,再加之混凝土中处于一种潮湿的环境,钢筋中的铁原子与周围未遭破坏的钢筋钝化膜之间会产生电位差,形成类似与原电池的腐蚀电池。

论钢筋混凝土的腐蚀原因及混凝土防腐措施

论钢筋混凝土的腐蚀原因及混凝土防腐措施

论钢筋混凝土的腐蚀原因及混凝土防腐措施摘要:混凝土是当今社会广泛应用的建筑材料,常用的混凝土是由粗、细骨料、水泥、水按适当比例配合拌制而成,经过一定时间的养护硬化而成的人造石材。

在混凝土中配以适量的钢筋,则为钢筋混凝土。

混凝土的腐蚀将使钢筋失去保护而锈蚀,直接影响着结构的耐久性和安全性。

本文论述了钢筋混凝土基本的防腐措施。

关键词:混凝土;碳化;腐蚀;防腐措施混凝土腐蚀的原因分析1.1氯化物的侵蚀在沿海、内陆(如盐桥、盐碱地) 或盐碱工业区,混凝土的骨料和拌制用水的氯盐含量较高,而且其工作环境也受氯盐的侵蚀,氯盐对混凝土和钢材有如下的腐蚀作用:(1)对混凝土的腐蚀:①MgCl2与混凝土中的Ca结合形成CaCl2能溶于水,形成多孔混凝土;②海水中的MgSO4与混凝土中的Ca(OH)2反应生成CaSO4,又与铝酸钙生成硫铝酸钙——水泥杆菌,混凝土发生膨胀破坏;③盐分子在混凝土毛细管内上升,不断结晶、聚集,从而胀裂混凝土。

(2)对钢筋的腐蚀:①氯离子破坏钝化层;②氯离子与铁构成了原电池,在钢筋表面形成特有的坑蚀;③氯离子与铁离子生成FeCl2,再溶于水并转换成Fe(OH)2,释放出氯离子,周而复始,腐蚀钢筋,此为极化作用。

然而并非氯离子一到达钢筋表面就能破坏其钝化保护膜,也就是引起钢筋的腐蚀,而是当氯离子的浓度超过引起钢筋腐蚀的临界氯离子浓度才会发生钢筋的腐蚀。

有研究表明:氯离子临界浓度与pH值间存在一定的关系,Huasmann发现当[Cl-]/[OH-]>0.6时,钢筋开始腐蚀。

而且只要少数的氯离子就可以周而复始的引发腐蚀,造成恶性循环。

Gouda认为氯离子临界浓度与pH值之间的关系为:pH=0.83logCl-+K (其中K为常数)。

到目前为止,关于临界氯离子浓度引起钢筋腐蚀的观点已得到许多科学工作者的认可,同时也取得了一些研究成果。

1.2冻融冻融破坏是我国北方地区水工混凝土建筑在运行过程中产生的主要病害,对于混凝土破坏来说,无论酸蚀冻融、碱蚀冻融、还是盐蚀冻融,都是物理作用及化学作用的综合效应,而单一的冻融因素破坏过程,则基本上是一个物理变化过程。

混凝土结构氯离子腐蚀机理浅析

混凝土结构氯离子腐蚀机理浅析
3 结论 1)钢筋在混凝土中稳定存在的条件是混凝土空隙液的 高碱性环境,而氯离子的渗入降低了混凝土空隙液的 PH 值, 使其转化为酸性,即氯离子的酸化作用。 2)钢筋在混凝土的碱性环境中形成一层致密的氧化膜, 防止发生锈蚀,而氯离子的存在破坏了钢筋钝化膜,即氯离 子造成钢筋锈蚀的主要原因是它的阳极去钝化作用,氯离子 被混凝土吸附后击穿钝化膜,从而腐蚀钢筋。 3)在钢筋去钝化而被腐蚀的过程中,氯离子本身并不 被消耗,而只充当了催化剂,加速腐蚀进程,周而复始的催 化锈蚀,一般很难补救。
而混凝土中钢筋钝化膜的破坏主要是由于混凝土的碳化和氯化物侵入这两种情况不仅会影响混凝土内部的碱性环境即影响混凝土孔隙液的ph值又会影响钢筋的表面电位从而直接影响钢筋在混凝土结构物中的稳定性一般说来混凝土中的氯化物主要有两种一种是游离的cl一般溶解在混凝土孔隙液中另一种是结合氯离子是水泥水化产物结合的氯化物
一些学者研究发现,在钢筋去钝化发生锈蚀过程中,氯 离子只充当催化剂,作用是加速腐蚀进程,而并不被消耗。 主要是因为,腐蚀电池形成后,阳极区裸露的铁被腐蚀生成 铁离子,腐蚀原电池电场作用下,氯离子向阳极区不断的转 移和集中,于是 Fe2+和 Cl-生成可溶于水的 FeCl2,然后向阳 极区外扩散,在 Cl 一作用下,Fe2+被及时地“搬运”出去, 而不在阳极区堆积下来,然后 FeCl2 又与本体溶液或阴极区 的 OH-生成 Fe(OH)2,俗称褐锈,褐锈在水和氧的作用下 又很快转化成其他形式的锈。而生成 Fe(OH)2 的同时又放 出 Cl-,新的 Cl-又向阳极区转移,带出更多的 Fe2+,周而复 始,不停循环。 简言之,氯离子引起钢筋锈蚀的原理主要 是通过激活钢筋表面,使铁原子失去电子成为阳极,而 Cl本身不构成腐蚀产物,只是反复对腐蚀起催化作用而不被消 耗。另外,氯离子还会降低混凝土的电阻率。氯化物侵入混 凝土后,氯离子及钠离子、钙离子等阳离子都会参与到混凝 土中的离子导电,从而降低了腐蚀原电池阴、阳极之间的混 凝土电阻,提高了腐蚀电池的效率,加速了钢筋电化学腐蚀 过程。因此氯离子侵蚀一旦发生,就会不断腐蚀钢筋,很难 补救[3]。

混凝土中钢筋的腐蚀机理及影响因素分析

混凝土中钢筋的腐蚀机理及影响因素分析

混凝土中钢筋的腐蚀机理及影响因素分析作者:何昌亮来源:《装饰装修天地》2018年第03期1 前言由于侵蚀性物质(如氯离子,二氧化碳等)对混凝土的侵蚀和混凝土碳化所引起的钢筋的腐蚀,是使混凝土钢筋结构性能劣化的主要原因。

钢筋的腐蚀将导致钢筋表面钝化膜破坏,引起钢筋截面损失,钢筋与混凝土之间的粘结力减小,而且会引起混凝土保护层的破裂与脱落,严重时,将导致钢筋结构承载能力达不到规定要求,发生事故,造成巨大的人力物力损失。

因此,钢筋腐蚀对于混凝土的安全性以及承载能力影响巨大,对于混凝土中钢筋的腐蚀机理研究意义重大。

影响钢筋腐蚀的因素众多,主要包括空气的相对湿度,氧气浓度,环境湿度,混凝土保护层的厚度等。

在阴极,阳极和电阻三种控制下,钢筋发生腐蚀。

目前,关于钢筋腐蚀的研究方向主要是阴极反应或离子传输。

2 腐蚀机理在新浇筑的建筑中,混凝土呈高碱性,PH值通常大于12.5,能保证钢筋表面钝化膜的稳定性,保护钢筋不受侵蚀性物质的腐蚀,但是氯离子和二氧化碳等侵蚀性物质的腐蚀或混凝土自身碳化会使混凝土失去对钢筋的保护作用,产生去钝化效应,使钢筋表面的钝化膜被破坏。

当钢筋表面同时存在氧气和水时,就会对钢筋产生腐蚀作用。

此时,去钝化的钢筋作为阳极,为氧气的还原反应提供电子,反应产物经过混凝土中的缝隙流到阳极区;钝化膜完好的钢筋作为阴极,为氧气的还原反应提供场所,阳极反应产物与阴极反应产物可以进一步发生反应,反应产物为氢氧化铁和氢氧化亚铁。

反应的电化学方程式为:阴极: O2+4e-+2H2O→4OH阳极:Fe→Fe2++2e在阳极区发生的二次反应的方程式为:Fe2++2OH-→Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)32.1 氯离子引起钢筋腐蚀的机理氯离子的侵蚀是引起钢筋腐蚀最重要的原因之一。

研究表明,氯化物的存在会提高混凝土的吸湿性,使混凝土内部离子通道增加,电阻率降低,加速钢筋腐蚀。

氯离子进去混凝土的方式主要有以下两种:一是界环境的引入,比如海水等;二是混凝土原材料的引入,比如掺和料,拌合水等。

氯化物会导致点蚀和应力腐原理

氯化物会导致点蚀和应力腐原理

氯化物会导致点蚀和应力腐原理氯化物在工程材料中的应用广泛,但同时也存在一些潜在风险,其中包括点蚀和应力腐蚀。

本文将以氯化物导致点蚀和应力腐蚀为主题,从原理、影响因素、预防措施等方面进行详细讨论。

一、点蚀的原理点蚀是指金属表面局部区域产生的小孔洞或凹坑。

氯化物是导致点蚀的主要因素之一。

其作用机理主要包括两个方面:一是氯化物的存在导致金属表面的局部腐蚀,形成小孔洞;二是氯化物通过极化效应,降低了金属的极化能力,使得金属更易腐蚀。

二、应力腐蚀的原理应力腐蚀是指金属在受到外界应力作用下,在特定介质中发生的腐蚀现象。

氯化物也是导致应力腐蚀的重要因素之一。

其作用机理主要包括三个方面:一是氯化物在介质中能够增加金属的应力集中程度,使得金属表面出现微小的应力集中区域;二是氯化物作为电解质,加速了金属的电化学反应速度,使得腐蚀更为迅速;三是氯化物可以影响金属的裂纹扩展行为,导致金属在应力作用下更易发生断裂。

三、影响因素氯化物导致点蚀和应力腐蚀的影响因素主要包括:氯化物浓度、温度、氯化物类型、金属材料和应力状态等。

1.氯化物浓度:氯化物的浓度越高,对金属的腐蚀作用越大。

2.温度:温度越高,金属和氯化物之间的反应速率越快,导致腐蚀加剧。

3.氯化物类型:不同类型的氯化物对金属的腐蚀效果有所不同,如氯化铵和氯化钙的腐蚀作用较大。

4.金属材料:不同金属对氯化物的腐蚀抵抗能力不同,某些金属对氯化物的腐蚀更为敏感。

5.应力状态:应力作用下,金属的腐蚀形式和速率有所变化,更易发生应力腐蚀。

四、预防措施为了避免氯化物导致的点蚀和应力腐蚀,工程实践中可以采取以下预防措施:1.选择适当的材料:选择抗氯化物腐蚀性能较好的金属材料,如不锈钢、高合金钢等。

2.提高金属表面的耐氯化物能力:通过表面处理技术,如防腐涂层、阳极处理等,提高金属表面对氯化物的耐蚀性能。

3.合理设计和施工:在工程设计和施工过程中,考虑到氯化物的影响,采取合理的措施,如增加材料厚度、减少应力集中等。

混凝土中氯离子含量对钢筋锈蚀的影响原理

混凝土中氯离子含量对钢筋锈蚀的影响原理

混凝土中氯离子含量对钢筋锈蚀的影响原理1. 引言混凝土是一种广泛应用于建筑和基础设施工程中的材料。

钢筋的锈蚀是一种常见的问题,它会降低混凝土结构的强度和耐久性。

氯离子是导致钢筋锈蚀的主要因素之一。

本文将深入探讨混凝土中氯离子含量对钢筋锈蚀的影响原理。

2. 混凝土中氯离子的来源混凝土中的氯离子主要来自以下几个方面:2.1 混凝土材料中的氯离子:混凝土原材料(例如水泥、骨料等)中可能含有一定量的氯化物。

2.2 外部环境中的氯离子:例如海水、盐湖等地下水源、食盐等。

3. 氯离子对钢筋的侵蚀作用3.1 氯离子的渗透:氯离子在混凝土中很容易渗透到钢筋周围,尤其是在存在水分的环境中。

3.2 氯化反应:当钢筋周围存在氯离子时,钢筋上的保护层会被破坏,导致钢筋暴露在空气和水分中。

这会引发电化学反应,使钢筋开始腐蚀。

4. 混凝土中氯离子含量与钢筋锈蚀的关系4.1 氯离子浓度的影响:氯离子含量越高,钢筋锈蚀的速度就会越快。

当氯离子浓度超过一定阈值时,钢筋的锈蚀速度将大幅增加。

4.2 钢筋锈蚀的深度:氯离子含量越高,钢筋锈蚀的深度也会增加。

这会导致钢筋与混凝土结构之间的粘结力下降,严重时可能导致混凝土结构的破坏。

4.3 渗透性增加:高氯离子含量会增加混凝土的渗透性,导致更多的氯离子渗透到钢筋周围,从而加剧钢筋的锈蚀。

5. 钢筋锈蚀防护措施5.1 混凝土配比设计:通过合理的混凝土配比设计,降低混凝土中的氯离子含量,减缓钢筋锈蚀的速度。

5.2 表面涂层保护:在混凝土结构表面涂覆防护涂层,阻隔氯离子渗透,减少钢筋的暴露。

5.3 阳极保护:使用阳极保护技术,通过在钢筋上施加外加电流,使钢筋表面形成保护层,减少氯离子的侵入。

6. 总结与展望混凝土中氯离子含量对钢筋锈蚀有显著影响。

高氯离子含量会加速钢筋的锈蚀速度和锈蚀深度,进而降低混凝土结构的强度和耐久性。

通过合理的混凝土配比设计、表面涂层保护和阳极保护等措施,可以有效减缓钢筋锈蚀的速度,延长混凝土结构的使用寿命。

混凝土中氯离子对钢筋锈蚀的影响原理

混凝土中氯离子对钢筋锈蚀的影响原理

混凝土中氯离子对钢筋锈蚀的影响原理混凝土中氯离子对钢筋锈蚀的影响原理混凝土是一种复杂的多相材料,由水泥、水、骨料、细集料和空气组成。

在混凝土结构中,钢筋是起到承受荷载的主要构件,而混凝土则是钢筋的保护层。

然而,混凝土中存在着一些化学物质,如氯离子,它们可能对钢筋的锈蚀产生影响。

钢筋在混凝土里的主要保护机制是氧化钙的形成,它可以保护钢筋不被氧化。

当氯离子进入混凝土中时,它们会与氧化钙反应,生成氯化钙,破坏氧化钙层,使钢筋暴露在外界环境下,容易被氧化而发生锈蚀。

氯离子的来源主要有三种:混凝土原材料中的氯离子、施工时使用的含氯材料以及外部环境中的氯离子。

混凝土原材料中的氯离子主要来自于骨料和水泥中的氯化物,而施工过程中使用的含氯材料包括加速凝结剂、养护剂、脱模剂等,这些材料中含有的氯离子在混凝土中会逐渐释放。

此外,外部环境中的氯离子也可能会进入混凝土结构中,如海水、路面融雪剂等。

混凝土中氯离子的浓度是影响钢筋锈蚀的主要因素之一。

当氯离子的浓度超过一定阈值时,就会对钢筋产生不可逆的损害。

氯离子的浓度受到混凝土的配合比、骨料种类、水泥种类、养护质量等因素的影响。

一般来说,配合比中水灰比越小,氯离子的扩散越慢,混凝土的抗氯离子渗透能力越强。

而使用高抗氯水泥、优质骨料以及严格的养护措施也能够提高混凝土的抗氯离子渗透能力,减少氯离子对钢筋的影响。

此外,混凝土中氯离子的扩散也是影响钢筋锈蚀的重要因素之一。

氯离子的扩散受到混凝土的孔结构、温度、湿度等因素的影响。

孔结构是决定混凝土抗氯离子渗透能力的主要因素之一,孔径越小、孔隙率越小的混凝土抗氯离子渗透能力越强。

温度和湿度也会影响氯离子的扩散速度,一般来说,温度越高、湿度越大,氯离子的扩散速度越快。

综上所述,混凝土中氯离子对钢筋锈蚀的影响是非常复杂的,它受到混凝土的配合比、骨料种类、水泥种类、养护质量、氯离子浓度、氯离子扩散等多种因素的影响。

为了保护混凝土结构中的钢筋,需要从多个方面入手,采取有效的措施,如合理设计混凝土配合比、选用高抗氯水泥和高品质骨料、加强混凝土结构的养护等,以减少氯离子对钢筋的影响,延长混凝土结构的使用寿命。

混凝土中氯离子对钢筋的腐蚀机理分析

混凝土中氯离子对钢筋的腐蚀机理分析

混凝土中氯离子对钢筋的腐蚀机理分析一、前言二、混凝土中氯离子的来源三、氯离子对钢筋的腐蚀机理1. 氯离子导致钢筋表面形成氧化铁皮2. 氯离子促进钢筋表面的氧化还原反应3. 氯离子对钢筋表面的电位进行调节四、混凝土中氯离子含量的影响因素1. 混凝土配合比的影响2. 混凝土的质量控制3. 环境条件的影响五、混凝土中氯离子的检测方法1. 挥发法2. 比色法3. 氯离子选择电极法六、混凝土中氯离子的控制方法1. 加强混凝土的密实性2. 使用防渗剂3. 采用防腐涂料4. 选择耐腐蚀性能较好的钢筋七、结论一、前言混凝土中氯离子是导致钢筋腐蚀的主要原因之一,因此,对混凝土中氯离子对钢筋的腐蚀机理进行深入分析,对于保障混凝土结构的安全性具有重要意义。

本文将从混凝土中氯离子的来源、氯离子对钢筋的腐蚀机理、混凝土中氯离子含量的影响因素、混凝土中氯离子的检测方法以及混凝土中氯离子的控制方法等方面进行详细讲解。

二、混凝土中氯离子的来源混凝土中的氯离子可以来源于多个渠道,如地下水、海水、盐湖等。

在建筑工程中,由于混凝土施工时水泥的水化反应需要大量的水,如果使用了含有氯离子的水,就会导致混凝土中的氯离子含量增加。

此外,在混凝土的养护过程中,如果使用了含有氯离子的养护液,也会导致混凝土中氯离子含量增加。

三、氯离子对钢筋的腐蚀机理氯离子导致钢筋腐蚀的机理是多方面的,主要包括以下几点。

1. 氯离子导致钢筋表面形成氧化铁皮氯离子可以在钢筋表面形成氯化铁,使得钢筋表面的氧化铁皮变得更加松散,从而剥落,使得钢筋暴露在混凝土中的环境中,易于被氧化。

2. 氯离子促进钢筋表面的氧化还原反应氯离子可以促进钢筋表面的氧化还原反应。

当钢筋表面存在氯离子时,钢筋表面的氧化还原电位会发生变化,从而加速了钢筋表面的腐蚀反应。

3. 氯离子对钢筋表面的电位进行调节氯离子可以调节钢筋表面的电位,从而影响钢筋表面的腐蚀。

当氯离子的浓度较高时,钢筋表面的电位会降低,从而促进了钢筋表面的腐蚀反应。

混凝土中氯离子侵蚀的原理

混凝土中氯离子侵蚀的原理

混凝土中氯离子侵蚀的原理一、背景介绍混凝土作为一种常见的建筑材料,具有优良的力学性能和耐久性。

然而,在实际使用过程中,混凝土会受到一些外界因素的影响,比如氯离子的侵蚀。

氯离子侵蚀是混凝土结构耐久性失效的主要因素之一,因此深入了解混凝土中氯离子侵蚀的原理对于保障混凝土结构的安全和耐久性至关重要。

二、氯离子的侵蚀1. 氯离子的来源氯离子主要来自于水、土壤、空气中的盐分和混凝土原材料中的氯化物。

在混凝土中,氯离子主要由外部环境通过混凝土的孔隙结构进入混凝土中。

2. 氯离子的侵蚀机理氯离子会在混凝土中逐渐向内扩散,当氯离子浓度达到一定程度时,会引起混凝土内部的化学反应,形成氯离子与混凝土中的钙离子结合的化合物,导致混凝土的力学性能和耐久性下降。

此外,氯离子还会引起混凝土中钢筋的腐蚀,进而导致混凝土结构的失效。

三、混凝土中氯离子侵蚀的原理1. 氯离子的扩散混凝土中氯离子的扩散是混凝土中氯离子侵蚀的重要原因。

混凝土通常是由水泥、砂子、石子等原材料混合而成,其中砂子和石子中含有一定量的氯化物,这些氯化物会随着混凝土的水化反应而释放出来。

此外,氯离子也会从混凝土表面的环境中渗入混凝土内部。

混凝土中存在大量的孔隙和毛细孔,这些孔隙和毛细孔是氯离子侵蚀的重要通道。

当氯离子进入混凝土中后,由于混凝土中存在浓度梯度,氯离子会向浓度低的区域扩散,从而加速氯离子的侵蚀。

2. 氯离子与混凝土的反应当氯离子进入混凝土中后,会与混凝土内部的水泥石和水化产物发生反应,形成氯化钙、氯化钠等化合物。

这些化合物的生成会导致混凝土中的孔隙度增加,从而影响混凝土的力学性能和耐久性。

此外,氯化钠和氯化钙的结晶会导致混凝土膨胀,从而引起混凝土的龟裂和破坏。

3. 氯离子引起钢筋腐蚀当混凝土中的氯离子浓度达到一定程度时,会引起钢筋的腐蚀。

腐蚀会使钢筋的截面积减小,从而降低了钢筋的承载能力,导致混凝土结构的失效。

氯离子引起钢筋腐蚀的机理是氯离子进入混凝土中后,与钢筋表面的保护层中的水和氧气发生反应,形成氯化铁等物质,同时还产生了氢离子和氯离子。

混凝土中氯化物的作用原理

混凝土中氯化物的作用原理

混凝土中氯化物的作用原理一、引言混凝土作为一种常见的建筑材料,在建筑工程中得到了广泛的应用。

然而,在实际应用过程中,混凝土往往会遭受各种侵蚀,其中氯化物的侵蚀是最为普遍和严重的。

氯化物的侵蚀会导致混凝土的强度减弱、腐蚀钢筋、加速混凝土的龟裂和剥落,从而影响混凝土的使用寿命。

因此,深入了解混凝土中氯化物的作用原理,对于保障混凝土的使用寿命和提高建筑工程的质量至关重要。

二、混凝土中氯化物的来源混凝土中的氯化物主要来源于以下三个方面:1. 水泥和混凝土原材料中含有的氯化物:水泥中的氯离子主要来自于燃煤时煤中的氯元素,而混凝土原材料中的氯离子主要来自于天然砂石中的氯化钠等盐类。

2. 大气环境中的氯化物:氯化物可以通过大气沉降的方式进入混凝土中,尤其是在海边或工业污染较严重的地区,其氯化物含量会更高。

3. 地下水和土壤中的氯化物:地下水和土壤中的氯化物可以通过渗透作用进入混凝土中,尤其是在地下水位较高的地区,其氯化物含量也会更高。

三、混凝土中氯化物的作用机理混凝土中的氯化物主要是氯离子,其作用机理如下:1. 氯离子与钙离子的反应:混凝土中的水泥胶中含有大量的钙离子和水合物,当氯离子进入混凝土中后,会与水泥胶中的钙离子反应,形成氯化钙和水合物的沉淀物,从而使水泥胶中的钙离子减少,导致混凝土的强度降低。

2. 氯离子与混凝土中的金属离子的反应:混凝土中常用的钢筋、铝合金等金属材料中均含有金属离子,当氯离子进入混凝土中后,会与这些金属离子反应,形成金属氯化物,从而加速钢筋等金属材料的腐蚀,导致混凝土的破坏。

3. 氯离子引起混凝土内部的离子迁移:由于氯离子较小,容易在混凝土中迁移,当氯离子进入混凝土后,会引起混凝土内部的离子迁移,导致混凝土内部的电位差增大,从而引起混凝土的龟裂和剥落。

四、混凝土中氯化物的影响因素混凝土中氯化物的影响因素主要包括以下几个方面:1. 混凝土的配合比:混凝土的配合比直接影响混凝土中的水胶比,而水胶比是氯化物侵蚀混凝土的重要因素之一。

混凝土中氯化物的作用原理

混凝土中氯化物的作用原理

混凝土中氯化物的作用原理一、引言混凝土是一种常用的建筑材料,具有强度高、耐久性好等优点,但在一些特殊环境下,混凝土可能会出现氯离子的腐蚀现象,从而导致混凝土的性能下降,严重时可能会影响建筑物的安全性。

因此,深入了解混凝土中氯化物的作用原理,对于保证建筑物的使用寿命具有重要的意义。

二、混凝土中氯化物的来源混凝土中氯化物的来源主要有以下三种:1.混凝土原材料中的氯化物:混凝土的原材料中可能含有氯化物,例如水泥中的氯化钠、石灰石中的氯化钾等,这些氯化物在混凝土的生产过程中被搅拌、混合,最终成为混凝土中的一部分。

2.施工过程中的氯化物:施工过程中,混凝土可能会与含有氯离子的水、土壤等接触,这些氯化物也会进入混凝土中。

3.使用环境中的氯化物:建筑物在使用过程中,可能会接触到含有氯离子的空气、水等,这些氯化物也会进入混凝土中。

三、氯化物对混凝土的影响氯化物对混凝土的影响主要有以下两种:1.氯离子的渗透:氯离子可以通过混凝土的毛细孔、裂缝等缺陷进入混凝土内部,从而导致混凝土内部的化学反应,加速混凝土的腐蚀。

2.氯化物与混凝土中的钙离子反应:当混凝土中的氯离子浓度较高时,氯离子与混凝土中的钙离子发生反应,形成氯化钙,这种反应会导致混凝土的强度下降。

四、氯化物引起混凝土腐蚀的机理氯化物引起混凝土腐蚀的机理主要有以下两种:1.化学反应:氯离子进入混凝土内部后与混凝土中的水和氧气发生反应,生成次氯酸根离子和氢离子,进而反应生成氯离子和水,这个反应过程会释放出大量的热量,加速混凝土的腐蚀。

2.电化学反应:氯化物进入混凝土内部后会形成电化学池,混凝土中的钢筋作为阴极,氯化物作为阳极,形成电子流,导致钢筋腐蚀。

同时,氯化物还会促进混凝土中的水解反应,进一步加速混凝土的腐蚀。

五、混凝土中氯离子的测定方法为了保证混凝土的耐久性和使用寿命,需要对混凝土中的氯离子进行测定。

常用的测定方法有以下两种:1.水萃取法:将混凝土样品浸泡在去离子水中,经过一定时间后,将水样取出,用氯离子电极检测水中氯离子的浓度,从而计算出混凝土中的氯离子含量。

混凝土氯离子侵蚀机理及防治原理

混凝土氯离子侵蚀机理及防治原理

混凝土氯离子侵蚀机理及防治原理一、引言混凝土结构是工程建设中常用的材料之一,但是随着使用时间的增长,混凝土结构容易出现氯离子侵蚀现象,影响结构的使用寿命和安全性。

因此,混凝土氯离子侵蚀机理及防治原理成为了重要的研究领域。

二、混凝土氯离子侵蚀机理1. 氯离子侵蚀的来源氯离子来源主要有三种:混凝土原材料中含有氯化物,混凝土表面附着的氯盐,外界环境中含有氯盐的空气和水。

2. 氯离子侵蚀的作用机理氯离子在混凝土中的作用机理主要有三种:第一种是氯离子与水反应生成HCl,使得pH值降低;第二种是氯离子与水反应生成次氯酸根离子,次氯酸根离子与混凝土中的Ca2+、OH-等离子体反应,生成CaCl2、Ca(ClO)2等化合物;第三种是氯离子与混凝土中的水化产物反应,导致水化产物的破坏,从而影响混凝土的力学性能。

3. 混凝土氯离子侵蚀的条件混凝土氯离子侵蚀的条件主要包括:氯离子浓度、环境温度、风速、相对湿度等因素。

4. 混凝土氯离子侵蚀的影响混凝土氯离子侵蚀的影响主要表现在以下几个方面:混凝土的抗压强度、抗拉强度和抗冻性等力学性能下降,混凝土的耐久性降低,混凝土的使用寿命缩短等。

三、混凝土氯离子侵蚀的防治原理1. 控制混凝土中氯离子的含量采用低氯水泥、控制原材料中氯离子含量、限制混凝土中氯离子含量等方法。

2. 阻止氯离子的侵入采用防渗剂、涂层、覆盖层等方法,防止氯离子的侵入。

3. 提高混凝土的密实性提高混凝土的密实性可以减少混凝土内氯离子的渗透,采用高强度、高密实度的混凝土、加强混凝土的养护等方法可以提高混凝土的密实性。

4. 加强混凝土的抗氯离子性能采用添加剂、提高混凝土的抗渗性能、提高混凝土的抗冻性能等方法可以加强混凝土的抗氯离子性能。

5. 提高混凝土的维修能力建立混凝土的维修制度,定期检查混凝土的状况,及时进行维修和加固工作,可以提高混凝土的维修能力。

四、防治措施的应用应用防治措施需要根据具体情况进行选择,如在工程建设过程中,可以通过选择低氯水泥、控制原材料中氯离子含量、加强混凝土的密实性等方法,防止氯离子侵蚀。

混凝土中氯离子侵蚀的机理及其防治技术研究

混凝土中氯离子侵蚀的机理及其防治技术研究

混凝土中氯离子侵蚀的机理及其防治技术研究一、引言混凝土是一种重要的建筑材料,但是在使用过程中会受到各种环境的影响,其中氯离子是混凝土中常见的侵蚀因素之一。

氯离子的侵蚀会导致混凝土结构的破坏,影响其使用寿命和安全性。

因此,深入研究混凝土中氯离子侵蚀的机理及其防治技术对于保障混凝土结构的安全性具有重要的意义。

二、混凝土中氯离子侵蚀的机理1. 氯离子侵蚀的来源与形式氯离子侵蚀主要来自于大气中的氯化物和水体中的氯化物。

氯离子侵蚀的形式有三种:渗透侵蚀、化学侵蚀和电化学侵蚀。

2. 氯离子侵蚀的机理(1)渗透侵蚀机理:氯离子通过混凝土孔隙渗透到混凝土内部,与混凝土中的水化产物和水泥胶发生化学反应,导致混凝土的物理性能和化学性能发生变化。

(2)化学侵蚀机理:氯离子与混凝土中的水化产物和水泥胶发生化学反应,引起混凝土结构的破坏。

(3)电化学侵蚀机理:氯离子在混凝土中形成电池,引起混凝土的电化学反应,导致混凝土结构的破坏。

3. 影响氯离子侵蚀的因素(1)混凝土孔隙结构:混凝土孔隙结构的大小和分布会影响氯离子的渗透和侵蚀。

(2)混凝土配合比:混凝土中水胶比和水灰比的大小会影响混凝土的强度和耐久性。

(3)混凝土固化条件:混凝土的固化条件会影响混凝土的物理性能和化学性能。

三、氯离子侵蚀的防治技术1. 混凝土配合比优化通过优化混凝土配合比,减少混凝土孔隙结构的大小和分布,提高混凝土的密实性和耐久性,从而减少氯离子的渗透和侵蚀。

2. 表面处理采用防水材料对混凝土表面进行处理,可以防止氯离子的渗透和侵蚀。

3. 混凝土密封剂混凝土密封剂可以填充混凝土孔隙,减少氯离子的渗透和侵蚀。

4. 添加防蚀剂添加防蚀剂可以防止氯离子与混凝土中的水化产物和水泥胶发生化学反应,从而减少混凝土结构的破坏。

四、结论氯离子侵蚀是混凝土结构的重要问题,深入研究氯离子侵蚀的机理,采取有效的防治技术,可以保障混凝土结构的安全性和使用寿命。

在实际工程中,应根据具体情况选择合适的防治技术,并进行有效的施工和维护。

氯离子与钢筋锈蚀

氯离子与钢筋锈蚀

氯离子与钢筋锈蚀钢筋锈蚀是混凝土的一大病害,从某种意义上讲,是最大和最严重的病害,而氯离子是造成钢筋锈蚀的主要原因之一。

一、氯离子诱发钢筋锈蚀的机理1,破坏钝化膜水泥水化的强碱性环境使混凝土内钢筋表面产生一层致密的钝化膜。

该钝化膜中含有Si-O键,它对钢筋有很强的保护能力。

然而该钝化膜只有在强碱性环境中才是稳定的,当PH值小于11.5时,这层钝化膜就开始变的不稳定,当PH值小于9.88时,已经生成的钝化膜逐渐被破坏,新的钝化膜也很难生成。

氯离子是一种很强的去钝化剂,当进入混凝土到达钢筋表面吸附于局部钝化膜处时,可使该处的PH值迅速降低到4以下,从而破坏钝化膜。

2,形成腐蚀电池如果在大面积钢筋表面上具有高浓度氯离子,则其所引起的腐蚀可能是均匀的腐蚀。

但是在不均质的混凝土中,常见的是局部腐蚀。

氯离子对钢筋表面钝化膜的破坏发生在局部,使这些部位露出了铁基体,与尚完好的钝化膜区域形成较大的电位差。

铁作为阳极而受腐蚀,大面积钝化膜区域作为阴极。

腐蚀电池作用的结果是在钢筋表面产生蚀坑,由于是大阴极对小阳极,所以蚀坑发展十分迅速。

图1:氯离子诱发的锈蚀在钢筋表面形成“蚀坑”3,加速阳极反应的进行氯离子不仅促成了钢筋表面腐蚀电池的形成,而且加速了电池的作用。

氯离子与阳极反应生成的铁离子结合生成氯化铁,将阳极产物及时带走,使阳极反应加速进行。

而氯化铁是可溶的,遇到氢氧根就能生成氢氧化亚铁,将氯离子置换出来,而不是消耗掉。

也就是说,凡是进入混凝土中的氯离子不会被消耗掉,而是长期存在在混凝土中,周而复始地起到破坏作用,危害极大。

4年就锈蚀断裂的箍筋图2的箍筋是从一个投入使用仅仅4年的海洋混凝土结构中取出,箍筋两端已经锈断,这个箍筋的直径为8mm,4年就锈断了,说明锈蚀速度至少达到每年1mm。

可见氯离子诱发的锈蚀,由于是大阴极对小阳极,其发展速度相当惊人。

4,导电作用腐蚀电池的要素之一是要有离子通路,而氯离子的存在强化了离子通路,降低了阴阳极之间的电阻,提高了腐蚀电池的效率,从而加速了电化学腐蚀过程。

氯离子侵蚀混凝土机理

氯离子侵蚀混凝土机理

氯离子侵蚀混凝土机理
混凝土是一种常见的建筑材料,但是在长期使用过程中,会受到各种因素的影响,其中之一就是氯离子的侵蚀。

氯离子是一种常见的离子,它可以通过空气、水、土壤等途径进入混凝土中,对混凝土造成侵蚀,导致混凝土的性能下降,甚至出现严重的损坏。

氯离子侵蚀混凝土的机理主要有两种,一种是化学侵蚀,另一种是物理侵蚀。

化学侵蚀是指氯离子与混凝土中的水、氢氧化钙等物质发生反应,形成氯化物,导致混凝土中的钙离子流失,从而破坏混凝土的结构。

氯化物的形成会导致混凝土中的钢筋锈蚀,从而使混凝土的强度下降,甚至出现裂缝、脱落等现象。

物理侵蚀是指氯离子在混凝土中的扩散和渗透,导致混凝土中的孔隙度增加,从而使混凝土的强度下降。

氯离子的扩散和渗透速度与混凝土的孔隙度、温度、湿度等因素有关,一般来说,温度越高、湿度越大,氯离子的扩散和渗透速度越快。

为了防止氯离子侵蚀混凝土,可以采取以下措施:
1. 选用高质量的混凝土材料,控制混凝土中的氯离子含量。

2. 在混凝土中添加防护剂,形成保护层,防止氯离子的侵蚀。

3. 加强混凝土的维护和保养,及时修补混凝土中的损坏部分,防止
氯离子的侵蚀加剧。

4. 在混凝土中添加防腐剂,形成防腐层,防止混凝土中的钢筋锈蚀。

氯离子侵蚀混凝土是一种常见的问题,需要采取有效的措施进行防护和修复。

只有加强混凝土的维护和保养,才能保证混凝土的使用寿命和安全性。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

() 3
() 4
水泥中 C A含量较低 时, 3 混凝土配料 中的硫酸盐 先于氯 离子 与 C A发生反应 , 3 生成 钙钒石 或单 硫型 铝酸钙 , 多数 大 的氯 离子外 于游离态型式存在于 混凝 土孔 隙 中, 这些游 离氯 离子构成对混 凝土 中钢件 潜在 侵蚀 性威 胁 。此 时化 学结 合 的氯化物 、 物理吸附 的氯离子 和游 离态 的氯离子 三者构 成相 对平衡 ; 若若平衡体系 中有氯离 子溢 出 , 平衡 体被 打破 , 化学
文章编 号 :0 7— 5 6 2 1 ) l 0 8 0 10 7 9 (0 1 0 一 0 7— 2
氯化 物 对 预 应 力钢 筒 混凝 土 管 腐蚀 机 理分 析
赵 明宇 , 李金 瑞 王立 明 ,
( .辽宁省大伙 房水库输水工程建设局 , 阳 107 2 1 沈 1 19;.大庆油 田建设集团哈尔滨华庆 管道 有限责任公 司, 哈尔滨 10 1 ) 5 1 3
产物 , 在腐蚀 中也 未被 消 耗 , 此 反复 对 腐蚀 起 催化 作 用 。 如 可见 c 一 1 对钢筋 的腐蚀起 着阳极去极化 作用 , 加速钢 筋 的阳 极反应 , 促进钢筋局 部腐 蚀 , 这是氯离子侵蚀钢筋 的特点 。
由于氢氧化铁是 限制沉积在 阳极和 阴极 间的部位 , 在持
土中的钢件锈蚀影响最大 。
阴极 ( 还原 ) 反应 : : 2 2 O + H O+ 4 一 e
综合 反应 : e 2 2 O 2 + H O+ 2 F
在有 氧和水补充条件下 : 2 eO 2 F ( H) F ( H) eO 3
F( H 2 eO )
F 2 3・ H O eO n 2
因此对预应力钢筒混凝土管 的钢 件增加 了腐蚀 的危 险, 降低
混凝土的晚期强度 ; 混凝 土配合 料 中含 有钠 、 的氯 化物 在 钾 时, 混凝土碱性增加 , 隙也会 增加 。相 对而言 , 的氯化物 孔 钙
续腐 蚀的情况下 , 氢氧 化铁越 积越 厚 , 步形成 带 结 晶水 的 逐 氢氧化铁 , 造成体 积膨 胀 , 混凝 土胀 裂或 剥落 。其 化 学反 使
个钝 化的氧化层 膜 ( as an x efm) 停 留在 表面 上 , psi t goi l 并 vi di
这样 就避免了电化学腐蚀 的可能性 。 在不 均质 的混凝土中氯离子能 够破坏钢 筋表 面钝化膜 ,
钢的抗拉 及抗 渗 优点 和 混凝 土抗 压 及 防腐 优 点 的复 合 管。 PC C P与环境及 介 质接 触 的表 面 全 为混 凝 土或 混 凝 土砂 浆
层 。所有 钢件 很好地 被混 凝 土包裹 起来 。但混 凝 土 中或环
使钢筋发生局 部腐蚀 。在阳极区铁 发生腐蚀 生成铁 离子 , 当 钢筋/ 混凝土界面环 境存 在氯 离子 时 , 在腐 蚀 电池产 生 的电
场作用下 , 氯离子不断 向阳极 区迁移 、 富集。F “和 C 一 e l 生成 可溶 于水 的 F C:然后 向阳极 区外 扩散 , e 1, 与本体溶 液或 阴极
1. , 3 5 在这样 的 p H值 下 , 置于混凝土 中的钢件表 面形成一 埋
预应 力钢筒混凝土管 , 英文为“ rs esdC n rt C l ( Pet se oce y— r e i e i ” n r p 简称 P C ) d Pe C P 。它 是一 种刚性 的 、 具有充 分利 用 了
区的 O ( H一 由阳极传来 电子和氧及水 的反应生 成 ) H一 O 是 生 成俗称 “ 锈” F ( H) 遇孔 隙液 中的水 和氧很 快又转化 褐 的 e O ,
成其他形式 的锈 。F C: e 1 生成 F ( H) 后 , e O : 同时放 出 c 一 新 l, 的c一 l 又向阳极 区迁 移 , 出更多 的 F“ 。c 一 带 e l 不构成 腐蚀
境 中的氯 离子( 或氯化物 ) P C பைடு நூலகம் C P中钢件的潜在破坏 因素 。
2 混 凝土 原材 料 中的氯 化物
氯化物在溶解 状 态才 与水 泥发 生反 应 。氯 化物 溶解 后 的氯离子 大水 泥拌合 物 中 比硅 酸根 、 酸根 极性 强 , 铝 会抑 制 后者 的溶解。 同时加速钙离子 的溶 出, 而加 速水 泥水化 , 从 氯
摘 要 : 析了氯化 物侵蚀混凝土及埋置其 中的钢件机理 以及生产使用 P C 时的应对措施 。 分 CP 关 键 词 : 化物;C P 腐蚀机理 氯 PC ; 中图分类号 :V 2 T 58 文献标识码 : B
1 概


中的钢件提供了防腐条件 。其水化物 的 p H值范 围为 1. 2 5~
21年 第 1 01 期 ( 3 第 9卷)







№ .1 2 . 011
H inj n cec n eh o g f tr o srac e og agSi eadT cnl yo e nevny l i n o Wa C
( o a N .9 T dl o3 )
应 过程如下 ; 阳极 ( 氧化 ) 反应 F — e F “ 十2 一 e e

比钠 、 的氯化物对 混凝 土的负面影响要大 。 钾
() 1 ( H) ( ) O 一 2
混凝土 中的氯有 3 种型式 , 化学 结合 的氯化物 、 即: 物理
吸附的氯 离子和游 离态 的氯 离子 。游 离态 的氯 离 子对 混凝
浓度较低 时 , 其抑制硅酸根 、 铝酸根溶 出 的效 果 明显 , 减缓 水 泥水化 , 之氯离子 加速钙 离子 溶 出效果 明显 , 而加 速水 反 从 泥水化 。有研究表 明, 水泥 重量 的 2 %氯化 钙相 当 于混凝 土
的养护温度提高 1 1C。 o 不 同氯化物对混凝 土的影 响有所不 同, 氯化钙 在加速 混 凝土凝结 的同时还 降低 了混凝 土的碱性 且增加 混凝 土孔 隙,
相关文档
最新文档