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钢筋混凝土管怎么腐蚀

发布时间:2025-08-25 17:57:24

『壹』 什么含量的水会腐蚀钢筋及水泥

腐蚀其实就是材料与环境间物理化学作用而引起材料本身性质的
变化。
(1)当地下水中的某些化学成分含量过高时,水对混凝土、可
溶性石材、管道及钢铁构件及器材都有腐蚀作用。地下水中氯离子、
硫酸根离子含量高,被埋入混凝土的钢筋表面产生一层钝化保护层,
这一保护层在水泥开始水化反应后很快自行生成。
然而氯离子能够破坏这层氧化膜,钢筋在水和氧的存在下发生锈蚀。
钢筋锈蚀有两种
后果:
①锈蚀物的体积增加几倍,
以至于它们的生成导致了混凝土的
破裂、剥落和分层,这就使腐蚀剂更容易进入到钢筋表面,必然加速
钢筋的锈蚀;
②阳极上的锈蚀过程减小了钢筋的横截面积,
也就减小
了它的荷载能力。

氯盐的作用,引起钢筋的锈蚀,是使钢筋混凝土
破坏的主要原因。
(2)地下水或潮湿的土中的某些盐类,通过毛隙水
上升,浸入混凝土的毛细孔中,经过干湿交替作用,盐溶液在毛细孔
中被浓缩至饱和状态,当温度下降时,析出盐的结晶,晶体膨胀使混
凝土遭受腐蚀破坏。温度回升,水汽增加时,结晶会潮解,当温度再
次下降时,再次结晶,腐蚀进一步加深。这种环境气候条件加快了混
凝土在腐蚀介质(水、土)中的腐蚀速度,缩短了建筑物的使用寿命。
因而,根据地下水的腐蚀性指标,及其对混凝土的腐蚀特征,分为以
下三类。
(1)
结晶性腐蚀,地下水中的硫酸盐类与混凝土中的固态游离石灰质或水泥结石起化合作用,产生含水结晶体,由于结晶体的形成使混凝土体积增大,产生膨胀压力,导致混凝土胀裂破坏。
(2)分解性腐蚀,地下水中的氢离子、侵蚀性二氧化碳和游离碳酸超过一定储量时,导致水泥结石水解,引起混凝土强度降低。
(3)结晶分解复合性腐蚀,地下水中的阳离子(Mg2++NH4+)产生分解性腐蚀;
阴离子( C 1 -+SO42-+N03-)产生结晶性腐蚀,将此类复合性腐蚀作用归为结晶分解复合性腐蚀。

『贰』 什么东西能快速腐蚀混凝土

硬化水泥浆体是腐蚀胶凝材料的主要成分,它由硅酸钙凝胶、氢氧化钙、硫铝酸钙等水化反应产物构成。对于未掺加矿物掺合料(如矿粉、粉煤灰、硅灰)的低强度混凝土,氢氧化钙含量较高且孔隙率大,容易受到低浓度酸和硫酸盐的腐蚀。而在高强度和掺加了矿物掺合料的混凝土中,氢氟酸则能更有效地进行腐蚀,因为它能分解硅酸钙凝胶。
混凝土的孔结构和裂缝形式决定了水、气体和有害溶解物的迁移速度、范围及其对混凝土的影响。混凝土的硬化强度、变形、收缩、弹性、渗透性、抗冻性以及抗侵蚀性等特性都与孔隙密切相关。可以说,混凝土的内部孔隙结构决定了其材料性能。
(2)钢筋混凝土管怎么腐蚀扩展阅读表明,在干燥状态下,混凝土内部缺乏必要的水分,钢筋的腐蚀无法进行。在湿润状态下,混凝土内部孔隙充满水,钢筋的腐蚀速度受氧气在水溶液中的扩散电流密度控制。在干湿交替的状态下,由于干燥和湿润的交替,混凝土内部相对湿度适中,氧气供应充足,同时混凝土的电阻率降低,导致钢筋腐蚀速度加快。
在相同材料中,密实度不同的混凝土耐腐蚀性也不同。密实度高的材料孔隙率和吸水率低,介质渗透量少,与材料的接触表面积小,因此耐蚀性较好。孔隙率和孔隙大小直接影响渗透率,减小孔隙可以降低渗透率,延长混凝土的使用寿命。

『叁』 海工混凝土钢筋腐蚀和防护措施

1海工混凝土钢筋的破坏机理
研究海洋环境下混凝土中钢筋的腐蚀问题,首先需要清楚其破坏原因和机理,才能有针对性的对钢筋耐腐蚀性能进行相关的试验研究,找准研究方向,得出有用的研究成果,对后续的试验研究提供理论依据。海水成分复杂,含有多种游离态的离子,虽然其含量不高,但混凝土结构长时间暴露在这种环境下,其影响不容忽视。其中最主要的破坏离子就是SO2-4和Cl-。首先对于混凝土结构,抗渗性能远不及天然石材,虽然宏观上与天然石材区别不大,但在微观上,混凝土表面有很多的微观孔隙[1]。
因此,在海洋环境下,各种游离态的离子通过孔隙渗透到混凝土内部,与其中的Ca2-、Al3+等成分发生化学反应,从而使其耐久性和耐腐蚀性降低,最终导致结构破坏。其次对于钢筋的腐蚀破坏,主要是氯离子引起的,其通过毛细管、扩散、对流、渗透等方式侵入混凝土结构,扩散是最主要的侵入方式[2]。当其浓度到达一定的临界值后,从而引起钢筋的锈蚀。
1混凝土耐久性的研究是一个十分重要而又迫切需要解决的问题,特别是位于沿海及近海地区的混凝土结构,由于海洋环境对混凝土的腐蚀,尤其是钢筋的锈蚀造成的结构早期损坏,已成为工程中的主要问题[3]。目前,对于提高海洋环境下混凝土中钢筋的耐腐蚀性能,防止钢筋腐蚀的技术措施有许多种,可归纳为两大类。其一是提高混凝土自身的防护能力,增加混凝土的抗腐蚀能力,如高密实、抗裂混凝土;其二被称作“附加措施”,主要包括:钢筋阻锈剂、悔余混凝土外涂层、特种钢筋(如环氧涂层钢筋、不锈钢筋等)、阴极保护等。
2钢筋防腐蚀措施研究
2.1钢筋阻锈剂
钢筋阻锈剂是指一种加入到混凝土中或涂刷在其表面,能有效延缓或阻止腐蚀发生的化学物质。其主要是由酯胺混合液和醇胺混合物等高分子的阳极型阻锈材料组成,作用机理是通过氯化铁原子可以使钢筋表面形成致密的氧化铁钝化膜,或吸附在其表面形成阻碍层,阻止阳极反应的发生,使钢筋长期处于钝态,其保护层得到最大限度地提高和保持,同时防止氯盐、镁盐的侵蚀,使腐蚀速度大幅度降低[4]。钢筋阻锈剂主要优点如下:使用寿命长,能满足50年以上混凝土结构设计寿命要求;与涂层钢筋、特种钢筋、阴极保护等措施相比,花费最少,经济实用,且施工简单,方便,节省劳动力,寿命期内不需维护,经济效果最优;适用范围广[5]。
2.2特种钢筋
阻止氯离子对钢筋的腐蚀的有效措施之一,就是在钢筋表面进行涂层处理。目前环氧树脂涂层钢筋在国内外应用广泛。环氧树脂涂层钢筋有很好的耐蚀性,但与混凝土的粘结强度明显降低,适用于处在潮湿环境或侵蚀性介质中的工业与民用房屋、一般构筑物及道路、桥梁、港口,码头等钢筋混凝土结构中。经国内外的大量研究和多年的工程应用表明,采用这种钢筋能有效地防止处于恶劣环境下的钢筋腐蚀,从而大大提高工程结构的耐久性。环氧树脂涂层被誉为钢筋防腐卫士,其具有化学稳定性高,不与酸、碱等反应,延性大、干缩小等特点,与金属表面的粘着性好,在钢筋表面起到了阻隔钢筋与外界电流接触的功能[6]。
试验表明,另一种有效方法是提高钢筋自身耐腐蚀性能。耐腐蚀钢筋在混凝土结构中的使用还是一个相对较新的课题,目前主要有不锈钢筋和纤维塑料筋两种。做前蚂各种钢筋中,不锈钢筋的耐腐蚀性能最好的,还具有强度高、耐久性好、使用方便,施工简单等特点,大大延长了结构的使用寿命,但是价格昂贵,成本略有增加。目前奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢因其高强度被广泛应用于混凝土结构中,当作为预应力筋使用时,其强度可达835MPa,作为普通钢筋使用时,其强度亦可达700MPa[7]。纤维塑料筋是指由玻璃纤维、碳纤维及阿拉米德纤维等多股连续纤维,采用聚酰胺树脂、聚乙烯树脂、环氧树脂等基底材料,通过胶合,后经过挤压、拉拔成型的特殊材料[8]。纤维塑料筋的主要优点有:抗拉强度高、抗腐蚀性能良好、密纯埋度小。但其也存在弹性模量小、脆性大、抗剪强度低和与混凝土之间粘结力小等缺点。
2.3阴极保护
电化学保护是使金属极化至腐蚀免疫区或钝化区而得到保护[9]。钢筋腐蚀时将会同时发生失电子的阳极反应和得电子的阴极反应。发生反应时,阳极铁失去两个电子成为铁离子(Fe2+),铁离子进入溶液,进一步反应生成腐蚀产物。阴极得到阳极铁失去的电子,并与水中的氧气发生阴极反应生成的OH-,之后与溶液中的铁离子反应生成铁锈[6]。牺牲阳极和外加电流是阴极保护的两种方式。牺牲阳极的原理是两种金属的腐蚀电位不同,常用的牺牲阳极金属是锌或铝块,以及热喷锌或锌铝铟合金。外加电流法则是连接被保护金属与外加直流电源的负极,使金属电位负移,自腐蚀电流下降,从而使金属得到保护[9]。
3混凝土抗腐蚀措施研究
防止钢筋腐蚀的有效措施是保证混凝土的良好质量。在满足其强度要求的前提下把耐久性放在首位,采用海工高性能混凝土,提高结构的密实度,从而提高其抗渗、抗冻性能,具有良好的胶凝孔结构,减缓腐蚀速度,根本上提高混凝土本身护筋性能[10]。
3.1混凝土配合比优化设计
马志鸣等[11]做了七组不同配合比的混凝土试件,经过标准养护28天后,取两个相对侧面为试验用面,其余四面用环氧树脂密封,保证硫酸盐侵蚀为一维扩散。将试件置于海洋暴露试验区规定区域,用分光光度计法测量不同深度硫酸根离子含量。研究表明,混凝土结构在海洋环境干湿循环作用下,离子侵入速率加快,硫酸根离子的侵蚀程度随暴露龄期的增加而增加,随水胶比的增加而减少,当水胶比相同时,以一定量的矿物掺合料代替水泥,可以有效提高混凝土试件的抗硫酸盐侵蚀性能。
宋立元等[12]对不同水胶比及掺加粉煤灰、硅灰的高性能混凝土的氯离子扩散系数进行试验研究,设置了5组混凝土试件进行对比试验。研究表明,适当的水胶比及掺加一定量粉煤灰和硅灰等活性集料能明显提高海洋混凝土结构抵抗氯离子侵蚀的能力,为混凝土海洋平台结构耐久性评估与设计提供了重要的参考价值。马保国等[13]研究了在混凝土结构中添加不同矿物掺合料对氯离子渗透能力的抵抗作用,研究表明,在一定范围内,掺加粉煤灰和硅灰均能提高混凝土的抗氯离子渗透能力,通过寿命预测,抗氯离子渗透能力依次为10%SF>60%SG>30%FA>纯硅酸盐水泥。
3.2提高保护层厚度
海洋对混凝土的各种破坏腐蚀都直接或间接作用于混凝土保护层。保护层是防止钢筋锈蚀的第一道屏障,必须保证其有足够的厚度[10]。《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》规定海水环境钢筋最小保护层厚度50mm,预应力钢筋最小保护层厚度75mm,其中浪溅区最小保护层厚度90mm。加大保护层厚度对提高构筑物耐久性具有显著效果。试验表明:结构的耐久寿命与保护层厚度的平方成正比。当保护层厚度增加到一定程度之后,随着厚度的增加,耐久寿命将会大幅度提高,但其增加幅度是有一定限度的。当保护层过厚时,将减小截面受压区高度,降低结构的承载能力;保护层处混凝土受内部钢筋约束减小,在受力或冻融时裂缝更易开展,有害离子、气体易侵入,因而达不到增厚保护层的预期作用[11]。
3.3混凝土表面涂层保护
表面涂层是指为了减少或阻断海洋腐蚀离子向混凝土的渗透扩散,提高构筑物的使用寿命,在混凝土表面涂上防腐涂料[15]。世界各国的防腐蚀实践证明:表面涂层防腐蚀是最有效、最经济、应用最普遍的方法[16]。混凝土防腐涂料种类繁多,广泛应用的主要有聚氨酯、环氧树脂、氯化橡胶和丙烯酸树脂等,它们都有优良的防腐性能。但其缺点是适应性不强,没有满足高性能要求,且挥发性有机物较多,对生态环境构成严重威胁,今后环保,高性能,功能化是混凝土防腐涂层发展的重点方向。
4结语
海洋大气环境中,空气中相对湿度较大,且海水、盐雾对钢铁具有很强的腐蚀性,因此如何减轻腐蚀的影响和减低维护费用,成为设计和施工中必须考虑的重要问题。且随着陆地资源的日渐枯竭,开发海洋资源引起世界各国的普遍重视。因此对其相关技术领域的研究刻不容缓,尤其是海洋混凝土耐久性、耐腐蚀性、防腐的防治与控制,都是亟需解决的问题。大量试验研究表明,改变水胶比,掺加矿物掺合料等措施对提高海洋混凝土护筋性能效果显著;对于钢筋防腐蚀,采用防腐涂层,耐腐蚀钢筋,电化学保护等措施效果显著。
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『肆』 白蚁是怎样毁坏钢筋混凝土的

白蚁可以分泌出腐蚀钢筋混凝土的一种蚁酸。

白蚁在侵蚀物件时,不仅靠其一对锐利的牙齿,更主要的州做是靠它们分泌的一种液体,这就是蚁酸,蚁酸是有机酸,溶于水,在潮湿处与水作用后,具有强大的腐蚀力。据科学实验测定,蚁酸与水作用时,溶液中电离出H+离子(HCOOH约等HCOO-+H+)。

这些溶液与水泥、钢筋产生化学反应,反应质理为Fe+ZH+=Fe2+H2生成蚁酸亚铁这种盐类,这样,钢筋混凝土就失去了原有的坚固性和韧性,从而也就破坏整幢建筑。所以,钢筋混凝土结构房屋仍应进行白蚁预防处理,以确保建筑物的安全。

(4)钢筋混凝土管怎么腐蚀扩展阅读

白蚁能蛀食多种大田作物、经济作物、林木、果树和种苗。黑翅土白蚁对江河堤坝的破坏更为严重,白蚁对房屋、仓储物资、埋地塑料电缆等的蛀蚀造成巨大损失。

白蚁危害所造成的损失是惊人的,这些危害主要表现以下几个方面:

1、对农作物的危害:一般来说,白蚁对我国农作物还不是重要的害虫。但是对经济作物甘蔗来说危害还是较为严重的。其种类主要有:台湾家白蚁,黄翅大白蚁,黑翅土白蚁,海南土白蚁,台湾乳白蚁。

2、对树木的危害:危害树木的白蚁种类很多,其主要种类有:新白蚁,堆砂白蚁,家白氏迹烂蚁,树白蚁,散白蚁,木鼻白蚁,土白蚁和大白蚁,原白蚁等。

3、对房屋建筑的破坏:白蚁对房屋建筑的破坏,特别是对砖木结构、木结构建筑的破坏尤为严歼漏重。由于其隐藏在木结构内部,破坏或损坏其承重点,往往造成房屋突然倒塌,引起人们的极大关注。在我国,危害建筑的白蚁种类主要有;家白蚁,散白蚁种堆白蚁等属。

其中,家白蚁属的种类是破坏建筑物最严重的白蚁种类。它的特点是扩散力强,群体大,破坏迅速,在短期内即能造成巨大损失。

4、对江河堤坝的危害:白蚁危害江河堤防的严重性,我国古代文献上已有较为详细的记载,近代的记载更为详尽。

其种类有土白蚁属大白蚁属和家白蚁属种类的白蚁群体,它们在堤坝内,密集营巢,迅速繁殖,苗圃星罗棋布(除家白蚁外),蚁道四通八达,有些蚁道甚至穿通堤坝的内外坡,当汛期水位升高时,常常出现管漏险情,更烈者则酿成塌堤垮坝。

5、白蚁能腐蚀白银。白蚁分泌出一种高浓度的蚁酸,与白银产生化学反应,形成蚁酸银,这是一种黑色粉末,会被白蚁吃下去。

白蚁的危害和树木体内所含的物质如单宁、树脂、酸碱化合物的状况以及树木生长好坏有十分密切的关系。

『伍』 钢筋混凝土管,塑料管等腐蚀的影响因素有哪些

钢筋混凝土管等腐蚀的影响因素如下:
一、水的pH值:
管道中的铁细菌和硫酸盐还原菌适宜生活在中性和偏酸性介质中,当pH在8.0时,它们的生长就受到抑制,pH在8.4以上时基本不生长。试验表明pH在5.96~7.89范围内铁细菌生长,pH在5.96~8.35范围内硫酸盐还原菌生长。再者,由于腐蚀的生成物主要是Fe(OH)。能溶于酸性介质中,不易溶于碱性介质中,因此,pH值偏低的酸性水能促进腐蚀作用,pH值偏高能阻止或完全停止腐蚀作用。
二、侵蚀性二氧化碳的存在:
如无侵蚀性二氧化碳的存在,反应首先生成氢氧化亚铁,然后被水中溶解氧氧化生成氢氧化铁,形成钝化保护膜,使管壁腐蚀速度减缓。否则,在生成氢氧化亚铁后,与二氧化碳作用生成重碳酸亚铁,它具有可溶性而流失于水中,被水中溶解氧氧化生成氢氧化铁,出现红水,其中部分脱水形成铁锈。因此,侵蚀性二氧化碳的存在将加剧管道的腐蚀。
三、水的流速:
水的流速增大,氧的补给容易,促进管道的锈蚀。当流速再加快,氧的补给量增多,铁管表面由于氧气过剩,趋于钝态化,反而使腐蚀减小。

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