酸雨对水泥基材料的腐蚀
酸雨对建筑物有哪些危害
酸雨对建筑物有哪些危害
酸雨的出现虽然有一些大自然自身的因素，比如火山喷发可能会释放出一些酸性气体，但是绝大部分原因还是人类自身造成的。
因为人类使用的大量的石油和煤炭，这些能源在燃烧的过程中释放出大量的碳氧化物和硫化物，当这些有害气体在空气中与水蒸气结合之后，在一系列的化学反应之后就会形成酸性水滴，落到地面就是酸雨。
酸雨对整个生态系统的危害都非常大，其中也包括了对建筑物的危害。
酸雨更是建筑材料和文物古迹腐蚀破坏的罪魁祸首。
酸性物质对金属、石材、水泥等建筑材料有很强的腐蚀作用，铁轨、桥梁、输电线路等金属设施都难逃其魔爪，而基本采用石材和水泥建设的房屋及露天艺术品也难免遭受破坏。
如果说酸雨对材料破坏造成的损失相当惊人，那么对文物古迹的破坏更是难以估价。
欧洲是世界文物古迹十分丰富的地区，但同时也是酸雨重灾区，在酸性物质的腐蚀下，大量的雕塑和古建筑己面目俱非，给人类文化遗产造成了不可弥补的损失。
与此同时，酸雨对人类的危害是最为直接的。
酸雨污染对人类最严重的影响就是呼吸方面的问题，二氧化硫和二氧化氮会引起例如哮喘、干咳、头痛、和眼睛、鼻子、喉咙的过敏。
酸雨间接的影响就
是它会溶解在水中的有毒金属被水果、蔬菜和动物的组织吸收，虽然不直接影响，但是吃下这些东西却对人类的健康产生严重影响。
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雨水对建筑材料的腐蚀
雨水对建筑材料的腐蚀以下为1500字文章《雨水对建筑材料的腐蚀》：对于建筑材料来说，雨水可能是一个常被忽视却危害巨大的因素。
雨水中所含的各种物质和酸性成分，长期作用于建筑材料表面，造成不可逆转的损害。
本文将探讨雨水对建筑材料的腐蚀问题，并提出一些解决方法。
首先，雨水中的酸性物质是导致建筑材料腐蚀的主要因素之一。
在大气中存在的一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫等物质可与雨水中的蒸馏反应生成酸性物质，如硫酸和硝酸。
这些酸性物质会与建筑材料中的金属氧化物发生反应，造成材料的腐蚀和破坏。
例如，雨水中的硫酸会与混凝土中的钙氧化合物反应生成硬度较低的石膏，导致混凝土的脆弱性增加，最终使建筑物结构受损。
其次，雨水中的颗粒物和污染物也是建筑材料腐蚀的重要因素。
随着城市化进程的加快，大量的工业废水和废气排放进入大气中，随后与雨水结合形成酸性降水。
这些降水中含有大量的灰尘、铁锈、颗粒物等，它们会附着在建筑材料的表面，并加速其腐蚀速度。
在高温和潮湿的环境中，这些颗粒物容易吸附雨水，形成局部腐蚀点，最终导致材料的破坏。
那么，我们应该如何防止雨水对建筑材料的腐蚀呢？首先，选择合适的建筑材料是关键。
在设计和施工中，应优先选择抗腐蚀性能良好的材料，如不锈钢、耐候钢等。
这些材料能够有效地抵御雨水腐蚀，并延长建筑物的使用寿命。
其次，加强建筑材料的保护措施也是必不可少的。
在施工中，可以采用涂层、喷涂等方法，形成一层保护膜，阻隔雨水与材料的直接接触。
同时，定期进行维护和保养，及时清理表面的污物，修复可能存在的腐蚀点，保证材料的完整性。
此外，改善城市环境也是减少雨水腐蚀的重要举措。
通过加强环境保护，减少废气和废水的排放，可以减少雨水中的污染物含量，降低建筑材料的腐蚀速度。
同时，建立合理的雨水收集和处理系统，将雨水用于冲洗、植物浇灌等方面，减少对建筑材料的侵蚀。
总的来说，雨水对建筑材料的腐蚀是一个需要重视的问题。
通过选择合适的材料、加强保护措施以及改善城市环境，我们可以有效地减少雨水对建筑材料的损害，延长建筑物的使用寿命，为人们提供一个安全和可持续的居住环境。
酸雨的危害及防治措施
酸雨的危害及防治措施一、酸雨对建筑的危害1、酸雨对非金属建筑材料的危害酸雨使非金属建筑材料(混凝土、砂浆和砂砖)表面硬化溶解水泥，出现空洞和裂缝，强度下降，建筑物损坏。
建筑材料变脏、变黑影响城市容量和城市景观，被称为“黑壳”效果。
我国雾都重庆“黑壳”效果相当明显。
天然大理石通称汉白玉，3年后用酸雨洗净，完全变色失去光泽的时间为3-8年。
大理石含钙量特别多，最怕酸雨侵蚀。
砂浆混凝土墙面被酸雨侵蚀后，出现“白霜”，分析这种白霜是石膏(硫酸钙)。
例如，有两座高157米尖塔的着名德国科隆大教堂，石壁表面已经腐蚀凹凸不平的“酸筋”。
进入世界遗产名单的着名印度泰姬陵，由于大气污染和酸雨的腐蚀，大理石逐渐失去了光泽，乳白色慢慢变成了黄色。
2、酸雨对金属文物的危害酸雨也腐蚀了金属文物的古迹。
例如，着名的美国纽约港自由女神像，钢筋混凝土外包的薄铜片因酸雨疏松，一触即发(1932年检查完毕)，必须进行大修(1986年女神像成立100周年时修复)。
世界上有很多类似的情况。
荷兰中部尤特莱希特大寺院有一套音韵钟，是17世纪铸造的名钟。
三百年来，人们一直喜欢听那个声音。
但是，在过去的30年里，钟的音程出现了问题，音色逐渐变得不明亮。
钟是80%的铜制的，敲钟时反复振动铜锈逐渐剥落，酸雨腐蚀进入钟内。
在欧洲，镶有中世纪古老彩色玻璃的教堂等建筑超过10万栋。
这些彩色玻璃教堂和其他古老的建筑一样，不能逃避酸雨的袭击。
3、酸雨对保护涂层的破坏各种交通工具和许多仪器设备、电力和通信设备、基础设施建设等都涂金属、非金属和有机涂层保护。
但而，酸雨对这些保护层，尤其是金属保护层的腐蚀非常快。
关于油漆类防腐涂层，酸雨对油漆膜的光泽、颜色、粉化破坏也很快，对于普通油漆，使用1-2年，出现明显的失光和变色，3年后出现明显的粉化缺陷。
二、酸雨防治燃料燃烧排放的二氧化硫和氮氧化物是形成酸雨的主要原因，因此减少二氧化硫和氮氧化物的排放量是防止酸雨的主要途径。
酸雨对水泥砂浆表面腐蚀损伤的影响
酸雨对水泥砂浆表面腐蚀损伤的影响
陈梦成;夏峰;王凯;罗睿
【期刊名称】《混凝土》
【年(卷),期】2014(000)006
【摘要】基于干湿循环模拟酸雨侵蚀试验，通过球压痕法测试不同pH值模拟酸雨中的水泥砂浆应力-应变曲线，研究了酸雨侵蚀对水泥砂浆表面腐蚀损伤的影响试验。
结果表明：酸雨酸度和腐蚀龄期对水泥砂浆表面腐蚀损伤有显著影响。
酸雨酸度越高，腐蚀龄期越长，水泥砂浆表面腐蚀越严重。
体视显微观察表明，酸雨对水泥砂浆的侵蚀破坏是一种由表及里的溶蚀性破坏过程。
用球压痕法可以实时监测水泥砂浆酸雨侵蚀发展状态及其破坏历程。
【总页数】3页(P112-114)
【作者】陈梦成;夏峰;王凯;罗睿
【作者单位】华东交通大学土木建筑学院，江西南昌 330013;华东交通大学土木建筑学院，江西南昌 330013;华东交通大学土木建筑学院，江西南昌 330013;华东交通大学土木建筑学院，江西南昌 330013
【正文语种】中文
【中图分类】TU528.01
【相关文献】
1.粉煤灰-矿渣微粉复合双掺对水泥砂浆抗酸雨侵蚀性能的影响 [J], 楼胜俊
2.模拟酸雨环境下粉煤灰对水泥砂浆抗蚀性能影响的试验研究 [J], 陈烽;肖佳;唐咸
燕
3.酸雨侵蚀对水泥砂浆力学性能的影响 [J], 李军
4.酸雨条件下低钙粉煤灰对水泥砂浆强度的影响 [J], 肖佳;周士琼
5.矿渣微粉对水泥砂浆强度和抗酸雨侵蚀性能的影响 [J], 唐咸燕;肖佳;陈烽;陈雷因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
不同品种水泥混凝土的抗酸雨侵蚀性能
不同品种水泥混凝土的抗酸雨侵蚀性能水泥混凝土是一种常用的建筑材料，广泛应用于各种工程中。
然而，随着环境污染加剧，酸雨对水泥混凝土的侵蚀问题日益突出。
本文将探讨不同品种水泥混凝土的抗酸雨侵蚀性能，并分析其优缺点。
一、普通水泥混凝土的抗酸雨侵蚀性能普通水泥混凝土是最常见的种类，其抗酸雨侵蚀性能相对较差。
这主要是由于普通水泥混凝土主要由硅酸盐、铝酸盐和氢氧化钙等成分组成，这些成分容易与酸雨中的硫酸根离子和硝酸根离子等产生化学反应，导致混凝土的石膏和石膏齐聚体含量增加，从而引起材料的膨胀、剥落和强度下降。
二、优化配方的水泥混凝土的抗酸雨侵蚀性能为了改善水泥混凝土的抗酸雨侵蚀性能，可以对混凝土的配合比进行优化。
例如，可以添加一定比例的矿渣粉、粉煤灰或硅灰等活性矿物掺合料，这些掺合料中的硅酸盐和铝酸盐能够与酸雨中的酸性物质发生反应，形成较为稳定的产物，减少了混凝土的侵蚀。
另外，还可以采用处理剂进行表面处理，形成防水膜，降低酸雨对混凝土的侵蚀作用。
三、改良型水泥混凝土的抗酸雨侵蚀性能为了进一步提高水泥混凝土的抗酸雨侵蚀能力，发展了一些改良型水泥混凝土，如硅酸盐水泥混凝土、硅氧烷固化混凝土等。
这些改良型水泥混凝土的主要特点是添加了一定比例的硅酸盐、粉煤灰、纳米材料等，能够形成致密的物理结构和化学结构，防止酸雨渗透到混凝土内部，从而提高了混凝土的抗酸雨侵蚀性能。
四、高性能混凝土的抗酸雨侵蚀性能高性能混凝土是一种强度高、耐久性好的特种混凝土，具有良好的抗酸雨侵蚀性能。
高性能混凝土的制备过程中，采用了粉煤灰、矿渣粉、矽灰等掺合料，并控制水灰比，使得混凝土中的孔隙结构更加致密，降低了酸雨侵蚀的程度。
此外，高性能混凝土还能通过抗渗透性添加剂的加入，使得混凝土更加防水，减少酸雨对混凝土的侵蚀。
综上所述，不同品种水泥混凝土的抗酸雨侵蚀性能存在较大差异。
随着科技的进步和人们对环境保护意识的增强，对水泥混凝土的抗酸雨侵蚀性能要求也越来越高。
不同品种水泥混凝土的抗酸雨侵蚀性能
第31卷 第2期2009年1月武 汉 理 工 大 学 学 报JOURNA L OF WUHAN UNIVERSIT Y OF TECHN OLOG Y Vol.31 No.2 Jan.2009DO I :10.3963/j.issn.167124431.2009.02.001不同品种水泥混凝土的抗酸雨侵蚀性能王 凯1,2,马保国1,龙世宗1,罗忠涛1(1.武汉理工大学硅酸盐材料工程教育部重点实验室,武汉430070;2.华东交通大学土木建筑学院,南昌330013)摘 要: 研究了普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和抗硫酸盐水泥等水泥混凝土浸泡在p H 值为2的模拟酸雨中的外观、相对表面弹性模量和相对动弹性模量变化。
结果表明:采用抗硫酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥可改善水泥基材料抗酸雨侵蚀性能,但作用有限;几种水泥的抗酸侵蚀能力由高到低依次为:SRC >SPC >OPC 。
X 射线衍射(X 2ray diffraction ,XRD )分析表明:酸雨对水泥混凝土的侵蚀破坏主要是由酸雨中H +和SO 2-4共同侵蚀作用的结果。
关键词: 混凝土; 水泥品种; 酸雨侵蚀; 腐蚀机理中图分类号: TU 528.01文献标识码: A 文章编号:167124431(2009)022*******Acid R ain Attack on Different V ariety of Cement ConcretesW A N G Kai 1,2,M A B ao 2guo 1,L ON G S hi 2zong 1,L U O Zhong 2tao 1(1.K ey Laboratory for Silicate Materials Science and Engineering of Ministry of Education ,Wuhan University ofTechnology ,Wuhan 430070,China ;2.School of Civil Engineering and Architecture ,East China Jiaotong University ,Nanchang 330013,China )Abstract : The visual appearance ,relative surface module of elasticity and relative dynamic module of elasticity of various ce 2ment concretes subjected to simulated acid rain attack were researched.Thep H value of simulated acid rain was 2.The cements used for concrete s pecimens were made of ordinary Portland cement (OPC ),slag Portland cement (SPC )and sulfate resistant Portland cement (SRC ),respectively.The results show that the resistance to acid rain attack on cement materials can be im 2proved by the usage of SPC or SRC ,but the effectiveness is finite.According to the resistance to acid rain attack ,the order of different cements is as follows from best to worst :SRC ,SPC and OPC.XRDpatterns of the corrosion products show that thedestruction is mainly due to the coordinate erosion of H +and SO 2-4of the solution.K ey w ords : concrete ; cement variety ; acid rain attack ; mechanism收稿日期:2008208223.基金项目:国家高技术发展计划(863)项目(2005AA332010).作者简介:王 凯(19752),男,博士,副教授.E 2mail :wklab @自水泥及其制品诞生与应用以来,水泥基材料就面临一个易受酸性介质侵蚀导致其结构使用性能大幅度下降的实际问题[1]。
酸雨对建筑材料腐蚀的实验报告
酸雨对建筑材料腐蚀的实验报告实验报告：酸雨对建筑材料腐蚀一、引言酸雨是指大气中含有过量酸性气体和颗粒物质，经过化学反应形成的一种降水现象。
由于工业排放和交通尾气的不断增加，酸雨的问题在全球范围内逐渐引起了人们的关注。
酸雨不仅对大自然产生了严重的影响，同时也对建筑材料的耐久性造成了一定的影响。
本实验旨在研究酸雨对建筑材料的腐蚀程度，为相关领域的研究提供依据。
二、实验方法1. 实验材料准备本实验选择了常见的建筑材料，包括混凝土、砖石、大理石和铝合金。
这些材料被认为代表了建筑中常使用的主要材料。
2. 实验过程（1）将每种建筑材料切割成相同尺寸的小块，并确保表面光滑无瑕疵。
（2）准备4组实验样品，每组包含以上材料的1块。
（3）选择酸雨溶液，常见的酸雨酸度为pH 4.5。
将溶液准备好备用。
（4）分别将4组实验样品放入4个容器中，每个容器注入酸雨溶液，使样品完全浸泡。
（5）放置容器在室内恒温恒湿条件下，观察实验样品在不同时间段内的腐蚀情况。
三、实验结果1. 多种建筑材料的变化通过观察实验样品，我们发现在酸雨的作用下，建筑材料表面发生了不同程度的腐蚀。
具体情况如下：（1）混凝土：表面出现了细小的裂纹，并且颜色变浅。
（2）砖石：边缘出现了破碎现象，表面变得更加粗糙。
（3）大理石：出现了溶解现象，也称为“大理石化”。
表面出现了脱色和坑洞。
（4）铝合金：表面发生了腐蚀，出现了氧化的迹象，变得更加粗糙。
2. 实验时间对腐蚀的影响我们在实验过程中观察了不同时间下建筑材料的腐蚀情况。
短时间内，腐蚀现象并不明显，但随着时间的推移，腐蚀程度逐渐加剧。
这表明酸雨对建筑材料的腐蚀是一个累积过程。
四、讨论与分析酸雨腐蚀建筑材料的原因主要是酸性物质与材料中的成分发生化学反应。
例如，二氧化碳和二氧化硫会与混凝土中的水合钙反应，导致混凝土被腐蚀。
类似的，酸雨中的酸性物质会破坏砖石和大理石的结构，使其变得脆弱。
铝合金则容易被酸雨中的硫酸铵腐蚀。
酸雨的主要危害有哪些
酸雨的主要危害有哪些酸雨的危害：1、腐蚀建筑物和工业设备；2、破坏露天的文物古迹；3、损坏植物叶面，导致森林死亡；4、使湖泊中鱼虾死亡；5、破坏土壤成分，使农作物减产甚至死亡；6、饮用酸化造成的地下水，对人体有害。
酸雨的危害1.酸雨还能诱发植物病虫害，使农作物大幅度减产，特别是小麦，在酸雨影响下，可减产13%至34%。
大豆、蔬菜也容易受酸雨危害，导致蛋白质含量和产量下降。
2.酸雨对森林的影响在很大程度上是通过对土壤的物理化学性质的恶化作用造成的。
3.酸雨可抑制某些土壤微生物的繁殖，降低酶活性，土壤中的固氮菌、细菌和放线菌均会明显受到酸雨的抑制。
4.酸雨能使非金属建筑材料（混凝土、砂浆和灰砂砖）表面硬化水泥溶解，出现空洞和裂缝，导致强度降低，从而损坏建筑物。
建筑材料变脏，变黑，影响城市市容质量和城市景观，被人们称之为“黑壳”效应。
5.酸雨在我国已呈燎原之势，覆盖面积已占国土面积的30%以上。
酸雨危害是多方面的，包括对人体健康、生态系统和建筑设施都有直接和潜在的危害。
酸雨可使儿童免疫功能下降，慢性咽炎、支气管哮喘发病率增加，同时可使老人眼部、呼吸道患病率增加。
酸雨是如何形成的天然排放1.海洋：海洋雾沫，它们会夹带一些硫酸到空中。
2.生物：土壤中某些机体，如动物死尸和植物败叶在细菌作用下可分解某些硫化物，继而转化为二氧化硫。
3.火山爆发：喷出可观量的二氧化硫气体。
4.森林火灾：雷电和干热引起的森林火灾也是一种天然硫氧化物排放源,因为树木也含有微量硫。
5.闪电：高空雨云闪电，有很强的能量，能使空气中的氮气和氧气部分化合生成一氧化氮,继而在对流层中被氧化为二氧化氮。
人工排放煤、石油和天然气等化石燃料燃烧。
无论是煤，或石油,或天然气都是在地下埋藏多少亿年，由古代的动植物化石转化而来,故称做化石燃料。
科学家粗略估计，1990年我国化石燃料约消耗近700万吨;仅占世界消耗总量的12%,人均相比并不惊人;但是我国近几十年来，化石燃料消耗的增加速度实在太快，1950年至1990年的四十年间,增加了30倍，不能不引起足够重视。
酸雨对建筑材料腐蚀的影响实验
酸雨对建筑材料腐蚀的影响实验酸雨是指大气中酸性物质与大气水蒸气结合形成的降水过程，其PH值通常低于正常的5.6。
随着工业化和汽车尾气的排放增加，酸雨在全球范围内成为一个严重的环境问题。
酸雨不仅对自然环境造成危害，也会对建筑材料的耐久性和结构稳定性产生负面影响。
为了研究酸雨对建筑材料腐蚀的影响，我们进行了一系列实验。
在实验中，我们选择了常见的建筑材料，例如混凝土、大理石和砖块，并将它们暴露在模拟的酸雨环境中。
以下是我们的实验步骤和观察结果。
实验步骤：1. 准备实验材料：混凝土、大理石和砖块。
2. 设置实验条件：使用实验室设备模拟酸雨的环境，包括调节PH 值和温度。
3. 将材料置于酸雨环境中：将每种材料分别放置在不同的容器中，加入模拟的酸雨液体。
4. 控制实验时间：我们将实验时间设置为一周，以观察短期内酸雨对建筑材料的影响。
5. 观察和测量结果：每天记录材料的表面变化，并测量可能发生的质量变化。
实验结果：1. 混凝土：经过一周的暴露在酸雨环境中，我们观察到混凝土表面出现了一些细微的裂痕和颜色变化。
此外，混凝土质量略微降低。
这表明酸雨对混凝土的腐蚀作用是缓慢而渐进的，可能会对建筑结构的强度和稳定性产生不利影响。
2. 大理石：大理石在酸雨环境下的腐蚀速度更快。
我们观察到大理石表面有更多的腐蚀迹象，包括明显的凹陷和颜色变浅。
此外，大理石的质量明显下降。
这表明酸雨对大理石的腐蚀作用更加显著，可能导致建筑中大理石制品的损坏和破坏。
3. 砖块：与混凝土和大理石相比，砖块表面的腐蚀现象比较轻微。
我们观察到砖块的颜色变浅，但并没有出现明显的形状变化。
然而，砖块的质量也有轻微的下降。
酸雨对砖块的腐蚀作用可能不如其他材料明显，但仍然会对其耐久性产生一定的影响。
结论：通过这次实验，我们可以得出以下结论：1. 酸雨对建筑材料的腐蚀作用是逐渐发展的，短期内可能不会对结构产生严重影响，但长期暴露在酸雨环境中会导致建筑材料的损坏和破坏。
混凝土的酸碱腐蚀原理及防护方法
混凝土的酸碱腐蚀原理及防护方法一、前言混凝土是建筑中最常用的材料之一，具有优良的耐久性和承载能力。
然而，在某些情况下，混凝土会遭受到酸碱腐蚀的影响，导致其性能下降、甚至损坏。
因此，对于混凝土的酸碱腐蚀原理及防护方法的研究具有重要意义。
二、混凝土的酸碱腐蚀原理1. 酸碱对混凝土的影响混凝土中的主要成分是水泥、骨料和水。
骨料主要是砂、石等天然材料，水泥是混凝土的胶凝材料，水则是水泥反应的媒介。
酸碱对混凝土的影响主要是通过对这些成分的影响而实现的。
2. 酸对混凝土的腐蚀（1）酸的作用机理当酸与混凝土中的水反应时，会产生大量的氢离子，导致水泥中的钙离子与氢离子结合，形成可溶性的钙盐。
这种溶解会使混凝土变得更加松散，从而导致其性能下降。
（2）酸对混凝土的影响酸对混凝土的影响主要表现在以下几个方面：1）使混凝土的强度下降2）使混凝土的重量减轻3）使混凝土的表面变得粗糙4）使混凝土表面的颜色变浅3. 碱对混凝土的腐蚀（1）碱的作用机理混凝土中的水泥含有大量的氢氧根离子，这些离子在碱性环境下会与氢离子结合，形成水。
这种反应会使混凝土中的水分减少，从而导致混凝土龟裂、开裂等现象。
（2）碱对混凝土的影响碱对混凝土的影响主要表现在以下几个方面：1）使混凝土的强度下降2）使混凝土表面变得粗糙3）使混凝土表面的颜色变暗4）使混凝土中的水分减少，导致龟裂、开裂等现象三、混凝土的酸碱腐蚀防护方法1. 增加混凝土的密实性为了防止酸碱侵蚀混凝土，可以采取增加混凝土密实性的措施。
这可以通过增加混凝土的厚度、加大混凝土表面的凸起度、增加混凝土的密度等方法来实现。
这些措施可以使混凝土更加耐酸碱腐蚀，从而延长混凝土的使用寿命。
2. 防止酸碱侵蚀混凝土为了防止酸碱侵蚀混凝土，可以采取以下措施：（1）在混凝土表面涂覆防酸碱涂料涂覆防酸碱涂料可以有效地防止酸碱侵蚀混凝土。
这种涂料可以在混凝土表面形成一层保护膜，防止酸碱侵蚀混凝土。
（2）加入防酸碱剂在混凝土中加入防酸碱剂可以有效地防止酸碱侵蚀混凝土。
酸雨对混凝土的腐蚀及防治方法
酸雨对混凝土的腐蚀及防治方法一、前言酸雨是一种严重的环境问题，它对混凝土建筑物造成了严重的腐蚀。
酸雨的腐蚀作用对于混凝土建筑物的结构和安全产生了极大的威胁。
本文将介绍酸雨对混凝土的腐蚀及防治方法。
二、酸雨对混凝土的腐蚀1.酸雨的成因酸雨是由于大气中的污染物质，如二氧化硫、氮氧化物等，在水蒸气的作用下形成的酸性物质，降落在地面上的降水中。
2.酸雨对混凝土的腐蚀机理酸雨中的酸性物质会与混凝土中的水和氢氧化钙反应生成酸性溶液，进而腐蚀混凝土中的碳酸盐、硅酸盐等物质，导致混凝土的强度降低、裂缝增加、钢筋锈蚀等问题。
3.酸雨对混凝土的危害酸雨对混凝土的危害主要表现为以下几个方面：(1)降低混凝土的强度和耐久性。
(2)加速混凝土的龟裂和开裂。
(3)加速混凝土中钢筋的锈蚀。
(4)破坏混凝土中的保护层和涂层。
(5)影响混凝土建筑物的美观和使用寿命。
三、酸雨对混凝土的防治方法1.提高混凝土的密实性和耐久性混凝土的密实性和耐久性是影响混凝土耐酸雨性能的重要因素。
提高混凝土的密实性和耐久性可以采用以下方法：(1)选用高性能水泥和添加剂，提高混凝土的强度和耐久性。
(2)控制混凝土施工质量，避免出现空鼓、裂缝等问题。
(3)增加混凝土中的矿物掺合料，如粉煤灰、硅灰等，减少混凝土中的孔隙和缝隙。
(4)采用特殊的混凝土密实处理技术，如喷射混凝土、自密实混凝土等。
2.加强混凝土保护层和涂层混凝土保护层和涂层是保护混凝土表面的重要措施。
加强混凝土保护层和涂层可以采用以下方法：(1)选用耐酸碱、耐磨损、防腐蚀的涂料。
(2)加强混凝土保护层的厚度和质量，提高混凝土的抗酸雨能力。
(3)加强混凝土涂层的密封性，避免酸雨渗透到混凝土内部。
(4)定期对混凝土保护层和涂层进行检查和维护，及时修复和更换受损部分。
3.改善周边环境改善周边环境可以减少酸雨对混凝土的腐蚀。
改善周边环境可以采用以下方法：(1)减少工业和交通排放的污染物质，降低大气中的酸性物质含量。
酸雨对混凝土桩基腐蚀研究综述
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混凝土桩基是建筑物的重要组成部 分，其性能受到诸多内外因素的作用。例 如，外层混凝土在酸雨的作用下，发生酸 碱中和反应，内部钢筋因碱性环境减弱， 表层钝化膜发生腐蚀从而导致内部生 锈，以及其他的一些物理化学作用，这些
本文综述了酸雨对混凝土桩基腐蚀 的作用机理，以及对桩基承载力和耐久 性的影响，旨在为进一步研究酸雨对混
)*0 凝土桩基性能的影响提供一定的参考。
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我国大部分酸雨区都是硫酸型酸 雨，酸雨对混凝土桩基的腐蚀性分为两 部分，即外层的混凝土和内部的钢筋，两 者腐蚀机理不同。 #$%1)*23&'(4+,.
Ca(OH)2+2H+=Ca2++2H2O nCaO·mSiO2+2nH+ →nCa2++mSiO2+nH2O nCaO·mAl2O3+2nH+ →nCa2++mAl2O3+nH2O SO42-在与经 H+溶解后的 Ca2+反 应，生成钙矾石或者石膏等一系列膨胀性 物质，使混凝土内部应力迅速增加从而 产生裂隙，造成破坏，离子反应式如下[2]： Ca2++SO42-+2H2O →CaSO4·2H2O+2OH酸雨于混凝土的腐蚀方面，相关学 者做了一些研究。梁咏宁[3]等研究了各种 腐蚀介质对混凝土的腐蚀作用，研究表 明，在腐蚀进入后阶段，硫酸钠比硫酸镁 对混凝土的腐蚀作用更剧烈。陈梦成[4]等 研究了酸雨中氢离子和硫酸根离子对水
酸雨对混凝土的腐蚀及防治方法
酸雨对混凝土的腐蚀及防治方法一、酸雨的成因及对混凝土的腐蚀酸雨是指大气中的酸性物质与雨水混合形成的一种酸性降水。
酸雨的主要成分是二氧化硫和氮氧化物，它们是由燃烧化石燃料和工业过程中排放的废气中产生的。
当这些气体排放到大气中后，它们会与水蒸气、氧气和氮气等物质发生反应，形成了二氧化硫和氮氧化物。
这些酸性物质在大气中形成了酸性气体和颗粒物，被风带到远处并与降水混合形成酸雨。
酸雨对混凝土的腐蚀主要表现在以下几个方面：1. 酸雨会降低混凝土的pH值，导致混凝土中的水泥石和钙石溶解，破坏混凝土的结构和力学性能。
2. 酸雨中的酸性物质会与钙质反应，形成硫酸钙和硝酸钙等盐类，这些盐类的体积会比原来的物质大，导致混凝土的体积扩大，产生裂缝和破坏。
3. 酸雨中的酸性物质也会与混凝土中的金属材料反应，如钢筋腐蚀等，进而导致混凝土的破坏。
二、防治酸雨对混凝土的腐蚀的方法1. 加强混凝土的密封性混凝土的密封性是指混凝土表面的孔隙度和毛细孔的大小，密封性越好，酸雨对混凝土的腐蚀就越小。
因此，在混凝土表面涂刷防水涂料或使用地下室防水工程中的防水材料，可以提高混凝土的密封性，减少酸雨的侵蚀。
2. 采用抗酸性材料为了提高混凝土的抗酸性能，可以采用抗酸性材料替代传统的混凝土材料。
抗酸性材料可以有效地减少酸雨对混凝土的腐蚀。
比如，在混凝土中添加硅酸钙、矾土、粉煤灰、硅藻土等特殊材料，可以提高混凝土的抗酸性能。
3. 加强混凝土的维护和保养混凝土的维护和保养是保障混凝土抗酸性能的关键。
需要保证混凝土表面的清洁，及时修复混凝土表面的裂缝和缺陷。
此外，对于暴露在酸雨环境下的混凝土结构，还需要定期进行防护处理，如加强涂层、喷涂防护剂等。
4. 使用抗酸性混凝土抗酸性混凝土是一种特殊的混凝土材料，其抗酸性能比传统混凝土更强。
抗酸性混凝土的制备方法包括调整混合料比例、使用抗酸性材料、控制混凝土中氢离子的浓度等。
采用抗酸性混凝土可以有效地降低酸雨对混凝土的腐蚀。
酸雨对建筑材料的腐蚀影响实验
实验材料
建筑材料样本
样本来源：建筑工地、建筑 材料市场、实验室等
样本类型：混凝土、砖、石 材、金属等
样本处理：清洗、干燥、切 割、打磨等
样本保存：防潮、防尘、防 锈等措施
模拟酸雨溶液
成分：硫酸、硝酸、盐酸等 浓度：根据实际酸雨情况调整 制备方法：将上述成分按一定比例混合，搅拌均匀 保存：密封保存，避免与空气接触，防止溶液挥发或变质
瓦等
暴露时间：根据实验 需求，设定不同的暴
露时间
酸雨溶液制备：模拟 酸雨环境，配制一定
pH值的溶液
观察与记录：定期观 察建筑材料样本的腐 蚀情况，记录腐蚀程
度和变化规律
观察并记录腐蚀情况
实验材料：建筑材料样本、 酸雨模拟溶液
实验步骤：将建筑材料样 本放入酸雨模拟溶液中， 观察并记录腐蚀情况
腐蚀指标：颜色变化、表 面粗糙度、重量损失等
实验结论
酸雨对建筑材料的腐蚀程度与酸雨 浓度、材料种类、暴露时间等因素 有关。
酸雨对建筑材料的腐蚀会导致材料 的强度、耐久性等性能下降，影响 建筑的使用寿命和安全性。
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酸雨对混凝土、砖石等建筑材料的 腐蚀程度较高，对金属材料的腐蚀 程度较低。
酸雨对建筑材料的腐蚀是一个长期 的过程，需要采取相应的防护措施， 如使用耐腐蚀材料、增加防护层等。
实验总结
实验意义
研究酸雨对建筑材 料的腐蚀影响，为 建筑材料的选择和 保护提供科学依据。
实验结果有助于了 解酸雨对建筑材料 的腐蚀机理，为预 防和减轻腐蚀提供 技术支持。
实验研究有助于提 高建筑材料的耐腐 蚀性能，延长建筑 材料的使用寿命。
实验结果对于环境 保护和污染治理具 有重要意义，有助 于减少酸雨的产生 和危害。
混凝土酸碱腐蚀原理
混凝土酸碱腐蚀原理混凝土是一种常见的建筑材料，但它仍然存在着一些问题，其中之一就是酸碱腐蚀。
酸碱腐蚀是指混凝土在酸性或碱性环境下产生的化学反应，从而导致混凝土的性能下降。
这种腐蚀现象是由于混凝土中的化学成分与酸碱物质发生反应所引起的。
混凝土的主要成分是水泥、砂、石头和水。
水泥是混凝土中最主要的成分，它包含一些化学物质，如三氧化硅、二氧化铝、三氧化二铁等。
当水泥和酸碱物质接触时，它们会发生化学反应，从而导致混凝土的性能下降。
对于混凝土的酸碱腐蚀，主要分为两种类型：酸性腐蚀和碱性腐蚀。
一、酸性腐蚀酸性腐蚀是指混凝土在酸性环境下产生的化学反应。
酸性环境通常由酸雨、酸性土壤或工业废水等造成。
酸性环境中的酸性物质会侵蚀混凝土表面，使其变得脆弱和易碎。
酸性腐蚀的主要原因是混凝土中的水泥中的三氧化硅与酸性物质反应，形成硅酸盐，从而导致混凝土的体积变化和强度下降。
酸性腐蚀通常会导致混凝土表面出现裂纹、剥落、起鼓等现象。
这些现象不仅影响混凝土的美观度，还会影响混凝土的强度和耐久性。
如果酸性腐蚀得不到及时的修复和处理，可能会导致混凝土结构的破坏，从而威胁到人们的生命和财产安全。
二、碱性腐蚀碱性腐蚀是指混凝土在碱性环境下产生的化学反应。
碱性环境通常由混凝土本身中的碱性物质或外部环境中的碱性物质引起。
混凝土中的碱性物质主要是水泥中的氢氧化钙和氢氧化铝等，这些物质在湿润的环境下会反应并释放出氢氧根离子。
当氢氧根离子与外部环境中的碱性物质结合时，就会产生碱性腐蚀反应。
碱性腐蚀通常会导致混凝土中的钢筋锈蚀，从而降低混凝土的强度和耐久性。
这种腐蚀现象主要是由于碱性物质会破坏混凝土表面的氧化皮层，使得钢筋暴露在氧气和水中，从而引起钢筋的氧化和锈蚀。
钢筋的锈蚀会使得钢筋的截面积减小，从而减弱混凝土的受力能力。
为了防止混凝土的酸碱腐蚀，可以采取以下措施：1. 选择合适的混凝土配合比。
不同的混凝土配合比会影响混凝土中化学成分的含量和比例，从而影响混凝土的抗酸碱腐蚀能力。
模拟酸雨侵蚀条件下水泥基材料性能、组成、孔结构变化分析的开题报告
模拟酸雨侵蚀条件下水泥基材料性能、组成、孔结
构变化分析的开题报告
一、研究背景及意义
酸雨是指大气中的硫酸、硝酸等化学物质与水分组成的降雨，其对
水泥基材料的侵蚀是公认的，特别是对建筑物、桥梁等基础设施的长期
稳定性有着不可忽视的影响。
酸雨的形成与采用化石燃料、工业生产、
交通运输等人类活动有着密不可分的关系，酸雨侵蚀问题应引起极大的
重视。
二、研究内容及方法
本研究旨在通过模拟酸雨条件下对水泥基材料的侵蚀进行实验研究，探究酸雨对材料性能、组成及孔结构的影响。
具体研究方法包括：
1、制备水泥基材料样品，并浸泡于既定质量分数的硫酸和硝酸混合液中，以模拟酸雨侵蚀条件。
2、采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）等手段，分
析水泥基材料样品在酸雨侵蚀过程中的组成、晶体结构、微观形貌等变化。
3、借助氮气吸附-脱附等分析手段，探究酸雨条件下水泥基材料样
品孔结构的演变。
三、预期研究结果及意义
本研究将进一步加深人们对酸雨对水泥基材料的影响和破坏机理的
认识，为减缓酸雨对建筑物、桥梁等基础设施的侵蚀提供理论依据和技
术支持。
同时，研究结果还可为水泥材料在特殊环境中的使用提供参考。
GGBS水泥基复合材料抗硫酸盐型酸雨侵蚀性能的研究的开题报告
GGBS水泥基复合材料抗硫酸盐型酸雨侵蚀性能的研究的
开题报告
一、选题背景
近年来，酸雨的严重程度日益加剧，对地球生态系统和建筑物、结构物等基本设施的稳定性带来了极大的威胁。
其中，硫酸盐型酸雨对建筑材料的侵蚀作用更加显著，导致建筑物、桥梁和船舶等设施的高昂维修费用。
因此，研究抗硫酸盐型酸雨的材料及其性能具有重要的实际意义。
二、选题意义
水泥基复合材料是目前应用广泛的建筑材料之一，具有高强度、抗压性能好等优点。
同时，GGBS水泥基复合材料因其高活性、强度高等特性，被广泛研究和应用。
本研究将探究GGBS水泥基复合材料在硫酸盐型酸雨环境下的侵蚀性能，有助于为GGBS水泥基复合材料的发展和应用提供科学依据。
三、研究内容和方法
本研究将选择常见的GGBS水泥基复合材料，通过模拟实验，评估其在不同浓度的硫酸盐溶液中的侵蚀程度。
同时，选取适当的分析测试手段，如电化学测试法、扫描电子显微镜技术等，对样品的物理性质和微观结构进行分析，探究硫酸盐型酸雨对GGBS 水泥基复合材料的侵蚀机制及其抗侵蚀性能。
四、研究预期结果与意义
本研究通过对GGBS水泥基复合材料在硫酸盐型酸雨环境下的侵蚀性能研究，可以为复合材料的相关研究提供实验数据与参考标准。
同时，了解该复合材料在硫酸盐型酸雨侵蚀下的表现，有助于优化材料的结构设计和制备工艺，为建筑领域的工程建设提供更加可靠的材料保障。
酸雨-干湿耦合作用下树脂-水泥界面腐蚀特性
酸雨-干湿耦合作用下树脂-水泥界面腐蚀特性王信刚;陈皓;扶兴国【摘要】为探究酸雨环境下树脂-水泥界面劣化对树脂导光水泥基材料(RLCCM)力学性能及界面微观结构的影响,以透明树脂和水泥基体为载体,通过酸雨-干湿耦合作用加速试验,测试树脂-水泥界面斜剪黏结强度、表面外观特征变化,并通过环境扫描电子显微镜-能谱仪(ESEM-EDS)分析树脂-水泥界面在酸雨环境下的劣化机理.结果表明:树脂-水泥基试样的斜剪破坏均从树脂-水泥界面处开始;在酸雨-干湿耦合作用下,界面斜剪黏结强度呈先升后降趋势,水泥基体自靠近界面的位置处开始腐蚀,随着龄期的增长,破坏由表及里逐渐发生;在酸雨-干湿耦合作用下,试样中的氢氧化钙(CH)在早期被逐渐消耗,部分生成石膏,体积膨胀填充部分界面空隙,使树脂-水泥界面结合更为紧密;随着腐蚀时间的延长,试样中的C-S-H被逐渐消耗,石膏越来越多,树脂-水泥界面附近覆盖了1层白色黏稠状的石膏,导致界面出现裂缝.【期刊名称】《建筑材料学报》【年(卷),期】2018(021)003【总页数】7页(P358-364)【关键词】酸雨;干湿循环;斜剪黏结强度;表面外观;界面微观形貌【作者】王信刚;陈皓;扶兴国【作者单位】南昌大学建筑工程学院,江西南昌330031;南昌大学建筑工程学院,江西南昌330031;南昌大学建筑工程学院,江西南昌330031【正文语种】中文【中图分类】TU528.01酸雨污染是当今世界三大环境问题之一.中国已形成了华中、西南和华南等几个典型酸雨区.中国酸雨组成虽属硫酸型，但正在向硫酸-硝酸混合型转变[1-3]，其相关研究日益受到关注.王凯等[4-6]、Xie等[7]通过微观分析，认为水泥基材料在酸雨侵蚀环境下的破坏机理主要是酸雨中H+与共同作用的结果,在酸雨持续作用下，水泥石由表及里逐渐遭到侵蚀破坏,最终转变成由石膏、硅胶和铝胶等组成的一种白色稀泥状混合物.Fan等[8]通过定量分析，提出用抗压强度变化对应的破坏指数来描述混凝土受酸雨侵蚀的劣化状态.Okochi等[9]的酸雨环境模拟试验结果认为，早期降雨会阻碍酸性气体进入砂浆内部发生中和反应，对砂浆和混凝土结构起保护作用，然而之后的很长一段时间内会加剧混凝土结构的劣化.牛荻涛等[10]分析了混凝土构件所承受的应力水平和粉煤灰掺量对混凝土中性化的影响.李北星等[11]用建立的单点模型GM(1，1)和多变量灰色模型MGM(1，2)来预测酸雨侵蚀混凝土性能的劣化规律.高丽[12]研究了在酸雨-碳化耦合侵蚀环境下混凝土的劣化规律，并通过微观分析，提出混凝土腐蚀是和CO2共同作用的结果，碳化和酸雨侵蚀的共同作用对混凝土中性化有一定的抑制效果.树脂导光水泥基材料(resin light conductive cementitious materials，RLCCM)是以自密实水泥砂浆为基体，透明树脂为导光组分而制备的具有透光显影、采光节能作用的有机-无机先进建筑材料.Wang等[13-16]指出其最薄弱的位置在树脂与水泥基体的界面处.因此，开展树脂-水泥界面的劣化规律与劣化机理研究具有重要意义.1 试验1.1 原材料水泥为南昌亚东水泥有限公司产P·O 42.5水泥；骨料为赣江河砂，采用ZB-92A 型震击式标准机过筛，粒径为0.15～1.18mm；减水剂为南昌科创建材有限公司产高性能聚羧酸减水剂，固含量(质量分数，文中固含量、减水率、水灰比等均为质量分数或质量比)为20%，减水率≥25%.自密实水泥砂浆配合比m(水泥)∶m(骨料)∶m(减水剂)∶m(水)=750.0∶750.0∶5.0∶262.5.邻苯型不饱和聚酯树脂(简称透明树脂)由南通玻璃钢复合材料厂提供，透明液体，其固含量为60%～68%，黏度为0.4～0.6Pa·s，胶凝时间为9～15min，弯曲强度为110MPa，拉伸强度为66MPa，破坏伸长率为3.9%；促进剂由南通玻璃钢复合材料厂生产，蓝紫色均匀液体；固化剂由南通玻璃钢复合材料厂生产，无色透明溶液，无颗粒杂质，有刺激性气味.试验采用的透明树脂、促进剂与固化剂质量比为100.0∶0.4∶2.0.硝酸和无水硫酸钠，均为分析纯.1.2 试样制备斜剪试样采用φ45×80mm的圆筒形塑料模具.先将模具倾斜45°浇筑水泥砂浆，浇筑完成24h 后拆模，对水泥砂浆顶面进行刮平打磨处理；再将其重新装回模具下半部分，模具放平后在其上半部分浇筑透明树脂，最终成形界面为倾角的斜剪试样，如图1所示.环境扫描电子显微镜-能谱仪(ESEM-EDS)试样采用φ45×10mm的圆筒形塑料模具.先在模具底部浇筑少量水泥净浆(水灰比为0.4)，浇筑完成24h后拆模，对其顶部刮平打磨处理后，将其重新装回模具，再浇注透明树脂，成型24h后拆模将试样切割成尺寸较小的样品，如图2所示.斜剪试样和ESEM-EDS试样标准养护28d后，将其分成2批：一批进行酸雨-干湿耦合作用，另一批在标准养护条件下继续养护.图1 斜剪试样Fig.1 Specimen for oblique shear bond strength test图2 ESEM-EDS试样Fig.2 Specimen for ESEM-EDS test1.3 试验方法酸雨-干湿耦合环境：往质量分数为1%的硫酸钠溶液中滴加硝酸，以模拟酸雨，控制其pH=1.0；采用干湿循环交替(先在酸雨溶液中浸泡2d，再干燥1d，此为1个循环周期)，每次干湿循环均需用硝酸将溶液的pH值调至1.0；每经历2次循环，更换1次初始溶液.斜剪黏结强度：采用上海新三思计量仪器制造有限公司产YAW-4206型全自动压力试验机进行测试.微观分析：采用FEI公司Quanta200型环境扫描电子显微镜(ESEM)来观测透明树脂与水泥净浆界面处的微观形貌，并进行能谱分析(EDS).2 结果与讨论2.1 斜剪黏结强度表1为树脂-水泥基试样在标准养护和酸雨-干湿耦合作用2种环境下、不同龄期时的界面斜剪黏结强度.其中SC为标准养护试样，AC为酸雨-干湿耦合作用后的试样.表1 树脂-水泥界面的斜剪黏结强度Table 1 Oblique shear bond strength of interface between transparent resin and cement matrix MPaSampleNo.3d9d15d21d30d45dSC8.499.128.367.909.359.87AC10.9312.079.978.235 .985.41由表1可以看出，随着养护龄期的增长，标准养护下的树脂-水泥界面斜剪黏结强度没有太大变化，强度值在8.80MPa左右浮动；酸雨-干湿耦合作用下的树脂-水泥界面斜剪黏结强度呈先升后降趋势，并在9d时达到最大值12.07MPa；在酸雨-干湿耦合作用下的0～21d内，树脂-水泥界面斜剪黏结强度值均高于同期标准养护下的强度值，21d后的树脂-水泥界面斜剪黏结强度开始低于同期标准养护下的强度，并在45d时达到最小值5.41MPa.图3为树脂-水泥基试样在酸雨-干湿耦合作用下21d后和同期标准养护下的斜剪破坏形态.由图3可知，2种环境下的试样均从树脂-水泥界面处开始破坏，与标准养护下的试样相比，经酸雨-干湿耦合作用后的试样发生斜剪破坏后，水泥基体部分有明显腐蚀的痕迹.图3 斜剪破坏形态Fig.3 Oblique shear failure2.2 表面外观特征变化图4为树脂-水泥基试样在酸雨-干湿耦合作用下不同龄期时的表面外观特征变化. 图4 试样在酸雨-干湿耦合作用下不同龄期时的表面外观特征变化Fig.4 Surface appearances of specimens under combined action of acid rain and dry-wet cycle at different curing ages由图4可以看出：在酸雨-干湿耦合作用下，树脂部分的表观特征变化很小，而水泥基体部分在不同龄期下的表观特征变化非常明显——在0～9d内，水泥基体表面出现了1层“粉化面”；在第15d时，水泥基体靠近界面的位置处开始脱浆；在第21d时，水泥基体出现大面积脱浆现象；30d后水泥基体整体全面脱浆并且砂粒完全外露，部分砂浆块体受侵蚀而脱落.2.3 界面微观形貌图5～7分别为树脂-水泥基试样在标准养护28d 和在酸雨-干湿耦合作用9，21d 时的ESEM照片.由图5可知，树脂-水泥基试样标准养护28d时，水泥净浆部分主要由板状的氢氧化钙(CH)晶体和成簇的等粒子状C-S-H组成，树脂部分主要由成片高低起伏的“海浪状”物质和少量分散粒子状物质组成，2种材料在树脂与水泥净浆的界面处相互结合，但还是可以看到些许未被填实的“黑洞”.由图6可知，酸雨-干湿耦合作用9d时，水泥净浆中除了有板状的CH晶体和等粒子状的C-S-H外，还存在少量胶状物质，树脂还是由“海浪状”和少量粒子状物质组成，但“海浪”的起伏没有标准养护下明显，树脂-水泥净浆界面处“黑洞”明显减少，2种材料结合更加紧密.由图7可知，酸雨-干湿耦合作用21d时，水泥净浆中板状的CH晶体和等粒子状的C-S-H已经消失不见，取而代之的是一种白色黏稠状物质,树脂部分靠近界面的区域表面也被这种黏稠状物质所覆盖，形成了1个“过渡区”，树脂- 水泥界面出现了非常明显的裂缝.图5 标准养护28d时树脂-水泥界面的ESEM照片Fig.5 ESEM photographs of resin-cement interface after standard curing for 28d图6 酸雨-干湿耦合作用9d时树脂-水泥界面的ESEM照片Fig.6 ESEM photographs of resin-cement interface after exposed to combined action of acid rain and dry-wet cycle for 9d图7 酸雨-干湿耦合作用21d时树脂-水泥界面的ESEM照片Fig.7 ESEM photographs of resin-cement interface after exposed to combined action of acid rain and dry-wet cycle for 21d2.4 元素分析图8～10分别为树脂-水泥基试样在标准养护28d和在酸雨-干湿耦合作用9，21d时树脂-水泥界面附近不同位置点的能谱图.图8 标准养护28d时树脂-水泥界面附近不同位置点的能谱图Fig.8 EDS spectra of different zones close to resin-cement interface after standard curing for 28d图9 酸雨-干湿耦合作用9d时树脂-水泥界面附近不同位置点的能谱图Fig.9 EDS spectra of different zones close to resin-cement interface after exposed to combined action of acid rain and dry-wet cycle for 9d图10 酸雨-干湿耦合作用21d时树脂-水泥净浆界面附近不同位置点的能谱图Fig.10 EDS spectra of different zones close to resin-cement interfaceafter exposed to combined action of acid rain and dry-wet cycle for 21d由图8可知，树脂-水泥基试样在标准养护28d 时，水泥净浆中存在的元素非常多，主要含O，Ca，Si及少量C，Fe，Al，K等，树脂中主要含C，O及微量Ca，Si(这些微量的Ca，Si应该是渗入到树脂中的杂质).由图9可知，树脂-水泥基试样在酸雨-干湿耦合作用9d时，水泥净浆中的元素组成与标准养护28d时基本相同，树脂中主要含C，O及微量的杂质元素.由图10可知：树脂-水泥基试样在酸雨-干湿耦合作用21d时，水泥净浆部分的元素组成发生了很大变化，基本只剩下O,Ca,C，Si，而且Si的含量降低很多；图10(c)中的能谱图与图10(b)相似,说明过渡区上覆盖的这层黏稠状物质为水泥净浆中的物质，树脂中的元素组成未发生太大变化.图11～13分别为树脂-水泥基试样在标准养护28d和在酸雨-干湿耦合作用9，21d时树脂-水泥界面处的线分布能谱图，其中D为距线扫描起始位置的距离.由图11可知，树脂-水泥基试样在标准养护28d 时，树脂-水泥界面在70μm左右处，左边为水泥净浆，右边为透明树脂，靠近界面的水泥净浆部分的主要元素为O，Ca，C和Si.结合图8可知，其钙硅比在4.0左右，这说明靠近界面的水泥净浆中的产物主要为CH和C-S-H的混合，靠近界面的透明树脂部分的主要元素为O和C.由图12可知，树脂-水泥基试样在酸雨-干湿耦合作用9d时，树脂-水泥界面在80μm左右处，左边为水泥净浆，右边为透明树脂，靠近界面的水泥净浆部分的主要元素为O，Ca，C和Si，其钙硅比在3.0左右，比标准养护28d时的钙硅比有所降低，这说明靠近界面的水泥净浆中部分CH被消耗.由图13可知，树脂-水泥基试样在酸雨-干湿耦合作用21d时，中间过渡区与水泥净浆部分的成分基本一致，水泥净浆与过渡区的界面在400μm左右，左边为水泥净浆，右边为透明树脂，靠近界面的水泥净浆部分的主要元素为O，Ca，C和Si，其钙硅比在10.0左右，钙硅比的大幅提升说明在酸雨-干湿耦合作用21d后，水泥净浆中的组成发生了很大变化，形成了富Ca相，结合ESEM-EDS可推测这种富含Ca元素的白色黏稠状物质为石膏CaSO4·2H2O.图11 标准养护28d时树脂-水泥净浆界面处的线分布能谱图Fig.11 EDS spectra of resin-cement interface after standard curing for 28d图12 酸雨-干湿耦合作用9d后树脂-水泥净浆界面处线分布能谱图Fig.12 EDS spectra of resin-cement interface after exposed to combined action of acid rain and dry-wet cycle for 9d图13 酸雨-干湿耦合作用21d时树脂-水泥净浆界面处线分布能谱图Fig.13 EDS spectra of resin-cement interface after exposed to combined action of acid rain and dry-wet cycle for 21d综合分析可知，在酸雨-干湿耦合作用下，试样中的早期CH被逐渐消耗，部分生成石膏，体积膨胀填充部分界面空隙，使树脂与水泥结合得更为紧密；随着腐蚀时间的延长，C-S-H被逐渐消耗，石膏越来越多，树脂-水泥界面附近覆盖了1层白色黏稠状的石膏，使界面处出现膨胀性裂缝，导致树脂-水泥基试样在酸雨-干湿耦合作用下的后期强度急剧下降.3 结论(1)树脂-水泥基试样在标准养护和酸雨-干湿耦合2种环境下，斜剪破坏均从树脂-水泥界面处开始，且在酸雨-干湿耦合作用下，界面斜剪黏结强度呈先升后降趋势.(2)在酸雨-干湿耦合作用下，树脂-水泥基试样中树脂部分的表观特征变化很小，水泥基体部分的表观特征变化非常明显，水泥基体从靠近界面的位置处开始腐蚀，随着龄期的延长，由表及里逐渐破坏；与标准养护相比，早期树脂-水泥界面结合得更为紧密，但随着腐蚀时间的延长，后期树脂-水泥界面处出现非常明显的裂缝.(3)酸雨-干湿耦合作用使树脂-水泥基试样中的CH在早期被逐渐消耗，部分生成了石膏，体积膨胀填充部分界面空隙.随着腐蚀时间的不断延长，试样中的C-S-H被逐渐消耗，树脂-水泥界面附近覆盖了1层白色黏稠状的石膏，导致界面处出现裂缝.参考文献：[1] WANG T J,JIN L S,LI Z K.A modeling study on acid rain and recommended emission control strategies in China[J].Atmospheric Environment,2000,34(26):4467-4477.[2] NAGASE Y,SILVA E C D.Acid rain in China and Japan:A game-theoretic analysis[J].Regional Science and Urban Economics,2007,37(1):100-120. 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YE Xuna.Preparation method and mechanical property of resin lightconduction concrete[D].Nanchang：Nanchang University,2014.(in Chinese)。
酸雨对建筑物的影响[严重酸雨环境下建筑物的耐久性调查]
![酸雨对建筑物的影响[严重酸雨环境下建筑物的耐久性调查]](https://img.taocdn.com/s3/m/711f52d5de80d4d8d05a4f22.png)
酸雨对建筑物的影响[严重酸雨环境下建筑物的耐久性调查]1 前言酸雨已经是国内外普遍认同的对生态环境造成严重影响的因素之一。
我国的西南地区由于地理环境条件、产业结构和能源消耗结构的制约,已经成为酸雨最为严重的地区。
其中又以西南四川盆地的重庆和黔中地区的贵阳为典型。
重庆作为新兴的直辖市是西南地区最大的工业城市,改革开放以来,经济高速发展,其中工业增长飞快。
但是,伴随着经济的发展,环境污染问题也日益突出,其中,尤其以燃用高硫份原煤为主的能源结构和特定的自然环境条件导致的空气污染十分严重,从而导致重庆地区降水酸度大,酸雨频率高,降水质量差。
这已经成为影响重庆地区建筑物耐久性不可忽视的因素之一。
度递增。
1988年比1981年增长1 5倍。
耗油量和污染物排放量也相应增加。
重庆直辖以后这一数量更是有增无减。
重庆地区的煤含硫份高达3%~5%,灰份达25%左右,可燃体挥发份达30%。
每年燃煤消耗量1500多万吨,就将80多万吨二氧化硫、20多万吨烟尘排入大气环境中,这在全国城市中也是绝无仅有的。
按照二氧化硫的60%转化为硫酸计算。
硫酸(H2SO4)的分子量为98,因此80年代每年重庆市就有73 6万吨的硫酸以各种形式降落到重庆市及周边地区。
有关气象分析指出,重庆的静风及微风频率全年大于50%,大气结构十分稳定。
因此,大气的输送只将重庆排放的SO2的1/3带出了市境以外,2/3则以干的形式(气态、颗粒态)和湿的形式(雨、雾、雪、露)沉降在市境地面。
重庆的空气污染特点主要表现为空气中高浓度的二氧化硫污染。
重庆市环境保护局的监测数据显示,从1981年至1994年,城区空气中二氧化硫年平均值范围在(0 26~0 49)mg/m3,超过国家二级标准(0 06mg/m)3~7倍。
其中年平均值在0 30mg/m,超标4倍以上的有12年,具体见图1。
向这样高的二氧化硫浓度的城市在全国甚至全世界都是不多的。
二332 大气污染2 1 主要空气污染物浓度及变化趋势据1985~1988年统计,重庆地区工业分行业耗煤量占全市煤炭消耗的65%以上。
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抗折强度随时间的变化
抗压强度（ＭＰａ）
浸泡时间（ｄ）
图２
模拟溶液 ｐＨ
值
２．７，ＳＯ
２－ ４
浓度
０．００ｍ
ｏｌ／Ｌ
时，
砂浆的抗压强度变化曲线
从数据和图表可以看出：在 ＳＯ４２－ 浓度 ０．００ｍｏｌ／Ｌ 时，砂浆的抗折强度在 ７０ 天中，损失了 ２１．８％，抗压强 度损失了 ３０．１％。这是由于 Ｈ＋ 和 Ｃａ（ＯＨ）２、水化硅酸钙 反应，生成可溶性盐，被水溶解。其破坏速度在很大程度 上取决于反应产物的结构及其可溶性。反应产物的可溶 性越高，被侵蚀溶液带走的数量越多，破坏速度就越快。 钙盐的生成并溶出可使反应不断进行，使混凝土的碱度 和强度不断降低。
Ｃａ（ＯＨ）２＋２Ｈ＋ → Ｃａ２＋＋２Ｈ２Ｏ ｎＣａＯ·ｍＳｉＯ２＋２ｎＨ＋ → ｎＣａ２＋＋ｍＳｉＯ２＋ｎＨ２Ｏ ｎＣａＯ·ｍＡｌ２Ｏ３＋２ｎＨ＋ → ｎＣａ２＋＋ ｍＡｌ２Ｏ３＋ｎＨ２Ｏ ４ＣａＯ·Ａｌ２Ｏ３·１２Ｈ２Ｏ＋３ＳＯ４２–＋２Ｃａ（ＯＨ）２＋２０Ｈ２Ｏ→ ３ＣａＯ· Ａｌ２Ｏ·３ ３ＣａＳＯ４·３１Ｈ２Ｏ＋６ＯＨ– Ｃａ（ＯＨ）２＋ ＳＯ４２–＋２Ｈ２Ｏ → ＣａＳＯ４·２Ｈ２Ｏ＋２ＯＨ– 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，则其体积会增大 １．２４ 倍。他们都可引起 很大内应力，其破坏特征是在表面出现几条较粗大的裂 缝。如果石膏的溶解度较高，还可能发生如下化学反应： Ｎａ２ＳＯ４·１０Ｈ２Ｏ＋Ｃａ（ＯＨ）２→ＣａＳＯ４·２Ｈ２Ｏ＋２ＮａＯＨ＋８Ｈ２Ｏ
广东建材 ２００５ 年第 １０ 期
研究与探讨
酸雨对水泥基材料的腐蚀
罗永帅 （浙江省杭州市南正工程监理有限公司 ３１０００２） 周飞鹏 王立久 （辽宁省大连市大连理工大学土木水利学院 １１６０２４）
摘 要：本文主要阐述了酸雨对砂浆的危害。酸雨的危害主要是由于其中含有的 Ｈ＋ 离子，ＳＯ４２－ 离
子对混凝土产生腐蚀。通过周期浸泡法，对砂浆试件进行了酸雨侵蚀的模拟，研究其抗压和抗折强度 变化。
混凝土碳化，主要是混凝土中氢氧化钙与大气中有 害酸性介质二氧化碳在潮湿的环境下相互作用，生成碳 酸钙的一种酸碱中和反应。在某些条件下，混凝土的碳 化会增加其密实性，但由于碳化会降低混凝土的碱度， 使混凝土失去对钢筋的保护作用，给混凝土中钢筋带来 不利影响。酸雨中含有的 Ｃ１－ 离子对金属有强烈的腐蚀 作用。对钢筋混凝土而言，Ｃｌ－ 离子主要是渗透到混凝土 中对其内钢筋产生腐蚀，钢筋锈蚀发展可使混凝土开 裂、脱落，致使结构破坏。因为其不是本文的主要研究内 容，所以就不多赘述了。
关键词：酸雨 腐蚀
１ 前言
简单地说，酸雨就是酸性的雨。具体是指 ｐＨ 值低于 ５．６ 的雨水，它是通过降雨的形式将大气中的酸性物质 迁移到地面而形成的。未被污染的雨雪是中性的，ｐＨ 值 接近于 ７；当它被大气中二氧化碳饱和时，略呈酸性，ｐＨ 值为 ５．６５。随着工业化和能源消费增多，酸性排放物也 日益增多，它们进入空气中，经过一系列作用就形成了 酸雨。自然界最常见的能成酸的气体是二氧化碳，其次 是氯气和二氧化硫。７０％的酸雨是由二氧化硫引起的，其 余 ３０％由各种氮的氧化物引起，其反应方程如下：
３ＣａＳＯ４·２Ｈ２Ｏ＋３ＣａＯ·Ａｌ２Ｏ３·１９Ｈ２Ｏ →３ＣａＯ·Ａｌ２Ｏ３·３Ｃａ－ ＳＯ４·３１Ｈ２Ｏ
混凝土中 Ｃａ（ＯＨ）２ 反应生成石膏，可使体积膨胀约 ２ 倍。第二个式子是石膏进一步与混凝土中铝酸三钙反 应，生成硫铝酸钙，其体积又可膨胀 ２ 倍。由此产生的巨 大应力，足以引起混凝土微观结构甚至宏观破坏。此类 化学侵蚀有时非常严重。除建筑物外，还常见于混凝土 道路、桥梁、机场等。此外，硫酸盐渗入混凝土中，在干湿 交替的条件下，发生结晶（吸水）也能引起体积膨胀。
３．３ 测试项目
抗压强度用液压式万能试验机采集，抗折强度用 ＫＺＪ－ 水泥电动抗折试验机采集。每两个循环进行一次 试验。试验数据均采用三个平行试件进行，本文给出的 结果是三次测试的平均值。
３．４ 试验数据分析
⑴模拟溶液 ｐＨ 值为 ２．７，ＳＯ４２－ 浓度为 ０．００ｍｏｌ／Ｌ 时，砂浆的强度变化，具体数据见表 ２。
ＳＯ２（ｇ）＋２Ｈ２Ｏ（ １）→２Ｈ＋（ａｑ）＋ＳＯ４２－（ａｑ）（ｇ） ２ＮＯ２（ｇ）＋２Ｈ２Ｏ（ １）→２Ｈ＋（ａｑ）＋２ＮＯ３－（ａｑ）＋Ｈ２
２ 腐蚀机理
酸雨对混凝土和砂浆的腐蚀是因为水泥水化产物 主要为碱性的硅酸盐、铝酸盐及相当数量的 Ｃａ（ＯＨ）２，酸 性介质首先与 Ｃａ（ＯＨ）２ 发生中和反应，急剧降低混凝土 介质碱度。随着混凝土碱度的降低，水化硅酸钙和水化 铝酸钙失去稳定性而水解、溶出，导致了混凝土强度不 断下降。其反应式如下：
３ 试验研究
３．１ 主要原材料
砂子采用大连产的河砂，中砂，细度模数 ２．９０，堆 积密度 １．３８ｇ／ｃｍ３，表观密度 ２．６６ｇ／ｃｍ３，含泥量 ２．３％， 含水率 ５．４％。级配合格。
水泥采用大连水泥厂 ３２．５Ｒ 普通硅酸盐水泥，水泥 的技术指标见表 １。
表 １ 水泥的主要技术指标
抗折强度（ＭＰａ） ３天 ２８天
２－ ４
浓度
０．００ｍ
ｏｌ／Ｌ
时，
砂浆的抗折强度变化曲线
浸泡时间（ｄ）
图４
模拟溶液 ｐＨ
值
２．７，ＳＯ
２－ ４
浓度
０．０６ｍ
ｏｌ／Ｌ
时，
砂浆的抗压强度变化曲线
－ １４ －
广东建材 ２００５ 年第 １０ 期
研究与探讨
从数据和图表可以看出：在 ＳＯ４２－ 浓度 ０．０６ｍｏｌ／Ｌ 时，砂浆的抗折强度在 ７０ 天中损失了 ３０．９％，抗压强度
表２
模拟溶液 ｐＨ
值
２．７，ＳＯ
２－ ４
浓度
０．００ｍ
ｏ／Ｌ
时，
砂浆的抗压、抗折强度
浸泡时间（天） １０ ２０ ３０ ４０ ５０ ６０ ７０
抗折强度（ＭＰａ） ５．０８ ５．０５ ５．００ ４．７３ ４．７１ ４．６２ ３．９７
抗压强度（ＭＰａ） ２３．９８ ２２．９４ ２２．０４ ２０．６０ ２０．５８ １８．５６ １６．７７
３．２ 试验方法
我国的大部分酸雨属于硫酸型酸雨。因此本试验的 酸雨模拟主要是以控制 ｐＨ 值和 ＳＯ４２－ 离子浓度为主，试 验模拟了在 ｐＨ 均为 ２．７，ＳＯ４２－ 浓度为 ０．００ｍｏｌ／Ｌ、０．０６ ｍｏｌ／Ｌ、０．１０ｍｏｌ／Ｌ 三种情况下，砂浆的抗压和抗折强度 的变化情况。
试验采用周期浸泡法，将砂浆试件浸泡于 ３０Ｌ 的模 拟酸雨中，４ 天后再取出，让其自然干燥 １ 天，然后再浸 泡 ４ 天，干燥 １ 天，这样交替进行。五天为一个循环，进 行 １４ 个循环，共 ７０ 天。模拟酸雨溶液的 ｐＨ 值每天用酸 度计进行测量，然后再用浓硝酸调节到 ｐＨ 值为 ２．７。采 用这种方法是为了较好的模拟酸雨对混凝土的腐蚀，由 于毛细管的作用，在混凝土被浸时，侵蚀性介质就被吸 收到混凝土深处，而干燥时侵蚀介质又向混凝土的蒸发 面转移，这种干湿交替的腐蚀过程反复发生，再加上温 度的变化影响和液相运动，使这种腐蚀过程更加强烈。
供了通道，强度又迅速下降。
⑶模拟溶液 ｐＨ 值为 ２．７，ＳＯ４２－ 浓度为 ０．１０ｍｏｌ／Ｌ 时，砂浆的强度变化，具体数据见表 ４。
表４
模拟溶液 ｐＨ
值
２．７，ＳＯ
２－ ４
浓度
０．１０ｍ
ｏｌ／Ｌ
时，
砂浆的抗压、抗折强度
浸泡时间（天） １０ ２０ ３０ ４０ ５０ ６０ ７０
抗折强度（ＭＰａ） ５．３２ ４．８７ ３．５２ １．８２ １．０３ ０．９３ ０．８３
抗压强度（ＭＰａ） ３天 ２８天
烧失量 （％）
氧化镁 （％）
三氧化 硫（％）
安定性
４．０ ６．８ ２０．０ ４０．０ ≤３．６ ≤３．５ ≤５．０ 合格
－ １３ －
研究与探讨
广东建材 ２００５ 年第 １０ 期
水为普通自来水。 砂浆试件规格：４０ｍｍ×４０ｍｍ×１６０ｍｍ，配比∶水泥∶ 砂∶水 ＝１∶４．５∶０．６５，砂浆成型后在标准养护室养护 ２８ 天。
损失了 ２０．９％。抗折强度损失比 ３．４⑴大了许多，这说明
在 ＳＯ４２－ 存在的条件下，对砂浆的腐蚀更加剧烈。在图 ４ 中可看到在腐蚀 ２０ 天时，砂浆抗压强度有所提高，这是
因为 ＳＯ４２－ 离子和水化铝酸钙反应生成钙矾石，体积膨 胀，对砂浆的抗压强度有所加强。但后期，随着钙矾石的
增多，体积膨胀过多，产生裂缝增加，对侵蚀液的渗透提
⑵模拟溶液 ｐＨ 值为 ２．７，ＳＯ４２－ 浓度为 ０．０６ｍｏｌ／Ｌ 时，砂浆的强度变化，具体数据见表 ３。
表３
模拟溶液 ｐＨ
值
２．７，ＳＯ
２－ ４
浓度
０．０６ｍ
ｏｌ／Ｌ
时，
砂浆的抗压、抗折强度
浸泡时间（天） １０ ２０ ３０ ４０ ５０ ６０ ７０
抗折强度（ＭＰａ） ５．６７ ５．６７ ５．２０ ４．７５ ４．７０ ３．９７ ３．９２
ｏｌ／Ｌ
时，
砂浆的抗压强度变化曲线
从数据和图表可以看出：在 ＳＯ４２－ 浓度 ０．１０ｍｏｌ／Ｌ 时，砂浆的抗折强度在 ７０ 天中，损失了 ８４．４％，几乎损
失殆尽，抗压强度损失了 ５０．２％。这说明随着 ＳＯ４２－ 离子 浓度的增大，对砂浆的腐蚀也更加剧烈。
进行，如像真正酸雨一样冲淋在建筑材料表面，虽然 ｐＨ 值没有这么低，但是由于雨落下时带有一定的冲击压 力，并且是流动水，腐蚀时间长，那么腐蚀的程度也是不 容忽视的。要提高抗酸雨能力，要注意以下几点：①最大 限度地提高混凝土的密实性；②采用抗硫酸盐水泥，掺 加硅灰、优质粉煤灰和防硫酸盐添加剂。③产生酸雨的 根本原因是矿物燃料燃烧过程中产生大量的酸性气体， 因此，要从根本上解决问题就要减少或停止使用矿物燃 料，采用清洁或能再生的能源，改用含硫量低的矿物燃 料，控制汽车尾气排放。总之要从根本上杜绝 ＳＯ２、ＮＯ、 ＮＯ２ 的排放，才是解决酸雨问题的根本方法。●