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氯離子為什麼會腐蝕鋼筋

發布時間:2025-10-05 14:16:16

A. 為什麼氯離子可以腐蝕鋼筋

氯鹽使根據混凝土裡的鋼筋生銹:因為鋼筋的化學成分是C、SI、Mn、P、S。 氯離子Cl比這五種任何一種一種元素都活潑,所以就會與之反應從而改變鋼筋的化學成分,使之生銹。
硝酸鹽(NO2)-中的N為+3價,所以既有氧化性,又有還原性,有較強的氧化能力。 亞硝酸鹽中的N為+2價,在正常較難與其他物質反應,除非是高溫、高壓下才與極少數反應。

氯離子引起的鋼筋銹蝕
水下商品混凝土中,氯離子進行商品混凝土通常有兩種途徑:其一是「摻入如含有氯鹽的外加劑,使用海砂,施工用水含氯鹽,在含鹽環境中攪拌,澆築商品混凝土時,其二是」滲入「環境中的氯鹽通常通過商品混凝土的宏觀、微觀缺陷,滲入到商品混凝土中並達到鋼筋表面,直接或間接破壞商品混凝土的包裹作用及鋼筋鈍化的高鹼度兩種屏障,使之發生銹蝕繼而銹蝕產物體積膨脹,使商品混凝土保護層開裂與脫落;在海洋環境中的水下商品混凝土結構大都是這種情況。氯離子引起鋼筋銹蝕可以從以下幾個方面分析:
1破壞鈍化膜
商品混凝土屬於鹼性材料,其孔隙溶液的PH值為12-14,因而對鋼筋具有較好的保護作用,有利於鋼筋表面形成保護鋼筋的鈍化膜,但這種鈍化膜只有在高鹼環境中才是穩定的。假如四周環境PH值降到11.8時,鈍化膜就開始變得不穩定,當PH值繼續降到9.88時,鈍化膜就開始變得難以生存或逐漸破壞,使得進入商品混凝土中的氯離子吸附於鈍化膜處,並使鈍化膜的PH值迅速降低,逐步酸化,從而使得鈍化膜被破壞。
2形成腐蝕電流
無論商品混凝土碳化還是氯離子侵蝕,都可以引起鋼筋部分銹蝕,在鈍化膜破壞處有腐蝕電流產生,在鈍化膜破壞還與未破壞區這間存在電位差,有宏電流產生,但微電流要比宏電流大得多。又因為氯離子的存在大大降低了商品混凝土的電阻率,並且氯離子和鐵離子的結合可以形成易容於水的氯化鐵,從而加速了腐蝕產物向外的擴散過程,並由於宏觀腐蝕電流在鈍化膜破壞區邊邊緣最大,使得靠近鈍化區的邊緣的局部鈍化膜破壞較快,這種現象稱為局部銹蝕鋼筋的「邊緣效應」。
3氯離子導電作用
正是由於商品混凝土結構中氯離子的存在,大大降低了陰、陽極之間的歐姆電阻,強化了離子通路,提高了腐蝕電流的效率,從而加速了鋼筋的電化學腐蝕過程,氯離子對商品混凝土中鋼筋銹蝕更嚴重更快速.而氯化物是鋼筋的一種活化劑,它能置換鈍化膜的氧而使鋼筋發生潰爛性腐蝕,而氯鹽是高吸濕性的鹽,它能吸收空氣中的水分變成液體,從而使氯離子從擴散作用變成滲透作用,達到氯離子,透過保護區去腐蝕鋼筋的目的。
4氯離子的陽極去極比作用
氯離子不僅促成了鋼筋表面的腐蝕電流,而且加速了電流的作用過程,陽極反應過程Fe→2e→Fe2,假如生成的Fe2不能及時搬運而積累於陰極表面,則陰極反應就會因此而受阻,相反,假如生成的Fe2能及時被搬走,那麼。陽極反應過程就會順利乃至加還進行,Cl與Fe相遇就會生成FeCl2,Cl能使Fe消失而加速陽極過程,通常把陽極過程受阻稱做陽極極化作用,而加速陽極過程者,稱作陽極去極化作用,氯離子正是發揮了陽極去極化作用的功能。
應該說明的是,在氯離子存在的商品混凝土中,鋼筋通常的銹蝕產物很很難找到FeCl2的存在,這是由於FeCl2是可溶的,在向商品混凝土內擴散碰到氫氧根離子,立即生成Fe2的一種沉澱物質又進一步氧化成鐵的氧化物,即通常說的「鐵銹」,由此可見,氯離子只起到了「搬運」的作用,而不被消失,也就是說進入商品混凝土的氯離子,會周而復始地起破壞作用,這也是氯鹽危害特點之一。

B. 為什麼混凝土中氯離子對鋼筋銹蝕有影響

氯離子具有很強的氧化能力,能生成氯化鐵,氯化鐵是酸性物質,會改變鋼筋所內處環境的PH值,鋼筋在較低的PH值環境容下極易與空氣中的二氧化碳、水氣結合生成疏鬆多孔的鐵銹,同時體積膨脹7倍,賬裂混凝土,二氧化碳、水氣得以源源不斷浸蝕最終導致混凝土構件破壞。

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