混凝土的腐蚀与破坏原理
--混凝土有很多品种,但基本成份都是水、砂石等骨料、水泥及一些添加剂等组成,硬化后的水泥主要是水合硅酸盐类碱性物质,这些物质很容易受到浸蚀从而导致骨料外露、松散,导致其最终的劣化。另外,混凝土表面是多孔的,内部结构中也有很多微小的通道与孔洞,水等其它物质很容易进入内部,发生物理或化学作用,导致混凝土结构的膨胀、松散和开裂等现象。
--对于钢筋混凝土而言,本来水泥在水化过程中生成大量的氢氧化钙,使混凝土空隙中充满了饱和氢氧化钙溶液,其碱性介质对钢筋有良好的保护作用,使钢筋表面生成难溶的Fe2O3和Fe3O4,称为纯化膜,但当空气中CO2气、水及一些离子渗透到混凝土内,与其碱性物质起化学反应后生成碳酸盐和水,使混凝土碱度降低,这个过程称为混凝土碳化,又称作中性化,其主要化学反应为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O。碳化会使混凝土的碱度降低,同时,会增加混凝土孔溶液中氢离子数量,因而会使混凝土对钢筋的保护作用进一步减弱,当碳化超过混凝土的保护层时,在水与空气及其它腐蚀介质存在的条件下,就会使混凝土失去对钢筋的保护作用,钢筋开始生锈,体积膨胀(2.5倍)导致混凝土产生裂纹,腐蚀物质从裂纹处进一步浸入,加速钢筋的腐蚀、体积膨胀,从而降低混凝土强度。
--不同腐蚀环境下混凝土的腐蚀原因和机理不同,通常引起腐蚀的因素包括物理和化学因素。化学作用:酸腐蚀,各种酸性介质与混凝土中的氢氧化钙反应导致水泥粘结剂溶解流失,同时生成强度极差的石灰膏,其体积膨胀使混凝土开裂破坏; |