混凝土的腐蚀与防护
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＝11.5 ② 酸性气体：SO2、H2S、NOx等与碱作用 ③ 湿度：湿度增加，气体对混凝土的腐蚀增强 ④ M石水g(密：HC实软O3)水2能会把导水致中溶的出C型a(腐O精H蚀品)课2；变件 硬成水Ca含CO有3沉C淀a(下HC来O3)，2或使水泥
混凝土的防护措施
• 实行全面的腐蚀控制
出发点：最大限度地保证混凝土自身密实完好，保 持高碱度＆防止有害离子入侵
混凝土的腐蚀与防护
精品课件
混凝土的腐蚀与防护
混凝土的结构特点
混凝土是一种复杂的建筑材料，它是碎石或炉渣在 水泥或其它胶结材料中的凝聚体
水泥熟料由硅酸三钙（3CaO·SiO2）、硅酸二钙（ 2CaO·SiO2）、铝酸三钙（3CaO·Al2O3）和铁铝酸四钙（
4CaO·Al2O3·Fe2O3）等组成。这些熟料与水作用（水合作 用）凝固后即成为水泥石。整体呈碱性
➢选用耐蚀水泥 ➢加入钢筋阻锈剂 ➢非金属防腐涂料：聚苯乙烯、环氧煤焦
油等 ➢塑料、花岗石、耐酸瓷板（砖）、玻璃
钢 ➢采用聚合物水泥混凝土（树脂混凝土） ➢阴极保护，保护钢筋
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混凝土腐蚀的类型
按形态分类 • 溶出型腐蚀 • 分解型腐蚀 • 膨胀型腐蚀（结晶型腐蚀） • 细菌腐蚀 • 碱集料反应 精品课件
（1）溶出型腐蚀
• 来源于软水的作用 • 水泥石中Ca(OH)2受到软水作用，产生物理性溶解
并从水泥石中溶出，引起混凝土强度减小，酸度 增大，孔隙增大，wenku.baidu.com剧溶解，造成恶性循环
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钢筋混凝土结构的腐蚀机理
• 它是混凝土和钢筋的复合体 • 它按腐蚀形态分为两种： ① 由于混凝土的耐久性不足，其本身被腐蚀破坏，同时也
由于钢筋的裸露、腐蚀而导致整个结构破坏
② 混凝土本身未腐蚀，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能诱发钢筋腐蚀的离子如氯 离子，使钢筋表面钝化作用丧失（水泥石的碱性使钢筋处 于钝态），引起钢筋的锈蚀。锈蚀产物为铁的氢氧化物、 氧化物，导致体积增大2～4倍
混凝土是一种多微孔的非均质性的结构材料，腐蚀 介质从孔隙的渗透是侵蚀的主要原因
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水泥混凝土的腐蚀危害
尤其在海洋环境、西部盐渍地区以及抛洒防冰盐 的北方地区，基础设施的腐蚀比较严重
在其内部以及干燥环境中的混凝土构筑物的腐蚀 缓慢，危害性没有引起人们足够的认识
美国钢筋混凝土的修复费用每年2500亿美元，其 中1550亿美元花费在桥梁上；英国基础设施修复费用费为 155亿英镑；加拿大仅维护和修复一座遭受碱集料反应破 坏的25m高的大坝，累计费用就高达15亿加元；我国建筑 基础设施的腐蚀损失每年达1000亿元
（4）微生物腐蚀
• 来源于硫杆菌等 • 有氧和水时，细菌将硫转变成硫酸。硫来
源于矿物硫、油田中的硫化物或者污水
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（5）碱集性反应
• 来源于强碱（Na2O和K2O）与SiO2作用 • 水泥石中的强碱与骨料中活性的SiO2作用，在骨料中形成
一层致密的碱-硅酸盐凝胶（如Na2SiO3·2H2O），再遇水 产生膨胀，使骨料遇水泥石之间的界面胀破，导致混凝土 整体破坏。它是影响混凝土结构物耐久性＆寿命的重要因 素，是当前材料学科研究的前沿之一
游离的碳酸能使水泥石形成酸性分解型腐蚀，但腐蚀缓慢， 比其它酸性溶液的腐蚀轻微的多
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混凝土腐蚀的影响因素
• 混凝土的化学成分：造成碱集性反应。另外二氧化硅的结 晶度越差，活性越大，则碱活性的膨胀率越大
• 混凝土的孔隙率或密实度 • 环境因素 ① 使大碱气性中降的低CO，2：而当混C凝O2土含中量的超钢过筋0.保3％持时钝，态产的生最炭低化碱，度并为且pH
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（2）分解型腐蚀
• 来源于pH<7的溶液（包括酸性溶液和碳酸）、镁盐溶液 • 炭化作用。CO2或含有CO2的软水与水泥中的Ca(OH)2等起反应，导致混
凝土中碱度降低和混凝土本身的粉化 • 形成可溶性的钙盐。在工业生产中，酸性溶液能与硬化水泥石中的钙
离子形成可溶性的钙盐，造成腐蚀 • 镁盐侵蚀。含有氯化镁、硫酸镁或碳酸氢镁等镁盐的地下水、海水及
某些工业废水，所含有的Mg2＋与硬化水泥石中Ca2＋起交换作用，生成 Mg(OH)2和可溶性钙盐、导致水泥石的分解
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（3）膨胀型腐蚀
• 来源于硫酸盐溶液、结晶型盐类溶液 • 硫酸盐侵蚀。硫酸盐与混凝土中的氢氧化钙作用，生成
硫酸钙，再进一步与水化铝酸钙作用，生成硫铝酸钙， 体积膨胀两倍以上
• 盐类结晶膨胀。某些盐不与水泥石反应，但可以在水泥 石孔隙中产生结晶。如无水Na2SO4在高温干燥时形成 Na2SO4·10H2O结晶，体积是原来的4倍 碱性介质如K2CO3和Na2CO3精也品课是件具有膨胀型的腐蚀介质
基本措施就是提高混凝土自身的防护能力，包括选 择良质水泥、增加水泥用量，降低水灰比，使用优良 外加剂、掺和料、增加混凝土保护层厚度，表面增设 耐蚀层：如做玻璃钢或涂刷氯磺化聚乙烯涂料等。预 埋穿墙套管，避免破坏建筑物的整体性，不随意开口。 严格控制设备、管道“跑、冒、滴、漏”现象
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• 采用防腐蚀材料
混凝土的防护措施
• 实行全面的腐蚀控制
出发点：最大限度地保证混凝土自身密实完好，保 持高碱度＆防止有害离子入侵
混凝土的腐蚀与防护
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混凝土的腐蚀与防护
混凝土的结构特点
混凝土是一种复杂的建筑材料，它是碎石或炉渣在 水泥或其它胶结材料中的凝聚体
水泥熟料由硅酸三钙（3CaO·SiO2）、硅酸二钙（ 2CaO·SiO2）、铝酸三钙（3CaO·Al2O3）和铁铝酸四钙（
4CaO·Al2O3·Fe2O3）等组成。这些熟料与水作用（水合作 用）凝固后即成为水泥石。整体呈碱性
➢选用耐蚀水泥 ➢加入钢筋阻锈剂 ➢非金属防腐涂料：聚苯乙烯、环氧煤焦
油等 ➢塑料、花岗石、耐酸瓷板（砖）、玻璃
钢 ➢采用聚合物水泥混凝土（树脂混凝土） ➢阴极保护，保护钢筋
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混凝土腐蚀的类型
按形态分类 • 溶出型腐蚀 • 分解型腐蚀 • 膨胀型腐蚀（结晶型腐蚀） • 细菌腐蚀 • 碱集料反应 精品课件
（1）溶出型腐蚀
• 来源于软水的作用 • 水泥石中Ca(OH)2受到软水作用，产生物理性溶解
并从水泥石中溶出，引起混凝土强度减小，酸度 增大，孔隙增大，wenku.baidu.com剧溶解，造成恶性循环
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钢筋混凝土结构的腐蚀机理
• 它是混凝土和钢筋的复合体 • 它按腐蚀形态分为两种： ① 由于混凝土的耐久性不足，其本身被腐蚀破坏，同时也
由于钢筋的裸露、腐蚀而导致整个结构破坏
② 混凝土本身未腐蚀，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能诱发钢筋腐蚀的离子如氯 离子，使钢筋表面钝化作用丧失（水泥石的碱性使钢筋处 于钝态），引起钢筋的锈蚀。锈蚀产物为铁的氢氧化物、 氧化物，导致体积增大2～4倍
混凝土是一种多微孔的非均质性的结构材料，腐蚀 介质从孔隙的渗透是侵蚀的主要原因
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水泥混凝土的腐蚀危害
尤其在海洋环境、西部盐渍地区以及抛洒防冰盐 的北方地区，基础设施的腐蚀比较严重
在其内部以及干燥环境中的混凝土构筑物的腐蚀 缓慢，危害性没有引起人们足够的认识
美国钢筋混凝土的修复费用每年2500亿美元，其 中1550亿美元花费在桥梁上；英国基础设施修复费用费为 155亿英镑；加拿大仅维护和修复一座遭受碱集料反应破 坏的25m高的大坝，累计费用就高达15亿加元；我国建筑 基础设施的腐蚀损失每年达1000亿元
（4）微生物腐蚀
• 来源于硫杆菌等 • 有氧和水时，细菌将硫转变成硫酸。硫来
源于矿物硫、油田中的硫化物或者污水
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（5）碱集性反应
• 来源于强碱（Na2O和K2O）与SiO2作用 • 水泥石中的强碱与骨料中活性的SiO2作用，在骨料中形成
一层致密的碱-硅酸盐凝胶（如Na2SiO3·2H2O），再遇水 产生膨胀，使骨料遇水泥石之间的界面胀破，导致混凝土 整体破坏。它是影响混凝土结构物耐久性＆寿命的重要因 素，是当前材料学科研究的前沿之一
游离的碳酸能使水泥石形成酸性分解型腐蚀，但腐蚀缓慢， 比其它酸性溶液的腐蚀轻微的多
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混凝土腐蚀的影响因素
• 混凝土的化学成分：造成碱集性反应。另外二氧化硅的结 晶度越差，活性越大，则碱活性的膨胀率越大
• 混凝土的孔隙率或密实度 • 环境因素 ① 使大碱气性中降的低CO，2：而当混C凝O2土含中量的超钢过筋0.保3％持时钝，态产的生最炭低化碱，度并为且pH
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（2）分解型腐蚀
• 来源于pH<7的溶液（包括酸性溶液和碳酸）、镁盐溶液 • 炭化作用。CO2或含有CO2的软水与水泥中的Ca(OH)2等起反应，导致混
凝土中碱度降低和混凝土本身的粉化 • 形成可溶性的钙盐。在工业生产中，酸性溶液能与硬化水泥石中的钙
离子形成可溶性的钙盐，造成腐蚀 • 镁盐侵蚀。含有氯化镁、硫酸镁或碳酸氢镁等镁盐的地下水、海水及
某些工业废水，所含有的Mg2＋与硬化水泥石中Ca2＋起交换作用，生成 Mg(OH)2和可溶性钙盐、导致水泥石的分解
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（3）膨胀型腐蚀
• 来源于硫酸盐溶液、结晶型盐类溶液 • 硫酸盐侵蚀。硫酸盐与混凝土中的氢氧化钙作用，生成
硫酸钙，再进一步与水化铝酸钙作用，生成硫铝酸钙， 体积膨胀两倍以上
• 盐类结晶膨胀。某些盐不与水泥石反应，但可以在水泥 石孔隙中产生结晶。如无水Na2SO4在高温干燥时形成 Na2SO4·10H2O结晶，体积是原来的4倍 碱性介质如K2CO3和Na2CO3精也品课是件具有膨胀型的腐蚀介质
基本措施就是提高混凝土自身的防护能力，包括选 择良质水泥、增加水泥用量，降低水灰比，使用优良 外加剂、掺和料、增加混凝土保护层厚度，表面增设 耐蚀层：如做玻璃钢或涂刷氯磺化聚乙烯涂料等。预 埋穿墙套管，避免破坏建筑物的整体性，不随意开口。 严格控制设备、管道“跑、冒、滴、漏”现象
精品课件
• 采用防腐蚀材料