建筑结构指导:混凝土结构的腐蚀机理及预防措施
建筑,一件巨大的手工艺品。它构成了我们生存不可或缺的空空间,建筑也以其优美的造型带给我们愉悦。随着社会的不断进步和对环境资源的重视,人们对建筑质量的要求越来越高,建筑工程中的腐蚀现象也越来越受到重视。由于各种因素的影响,腐蚀在建筑工程中普遍存在。腐蚀给国家经济带来了巨大的损失,腐蚀给我们现有的建筑带来了不确定的安全隐患空。【/br/】所谓腐蚀,就是材料与其环境之间的物理化学相互作用引起材料自身性质的变化。
腐蚀首先发生在材料和腐蚀介质的界面上。在腐蚀系统中,是化学成分、结构和表面状态决定了材料的行为。如果腐蚀过程伴随着机械应力,就会加速腐蚀,导致一系列特殊的腐蚀现象。然而,由简单的机械载荷(如拉应力、摩擦、磨损、疲劳等)引起的材料损伤。)不属于腐蚀范畴。
由于电力工程的特点,电力工程建设中存在大量的腐蚀行为。如何设计和选择合适的材料,保证施工质量,减少腐蚀对电力工程的负面影响,应该是电力工程技术人员探索的课题。对于电力土木工程专业来说,保证建筑物的耐久性,特别是混凝土结构的耐久性,防止或减少混凝土结构的腐蚀,应该是我们探索的目标。
一、腐蚀介质对混凝土结构的影响
为了确定建筑物不同部位的防护措施,将腐蚀介质按其形态并结合不同的作用部位分为五类:气态介质、腐蚀性水、酸碱盐溶液、固体介质、污染土壤。各种介质对不同材料的腐蚀程度,根据介质类别、环境相对湿度和作用条件,可分为强腐蚀、中等腐蚀、弱腐蚀和无腐蚀四个等级。
1.气态介质包括腐蚀性气体和气溶胶(酸雾、碱雾等)。)以液体为分散相,其作用部位主要是室内外上层建筑的构件。
2.腐蚀性水系统是指工业生产过程中受到各种介质污染的工业用水(生产用水和废水)或地下水,腐蚀性水中介质含量较低。腐蚀性水作用的部位主要是地基、基础、污水池、地面和墙壁等。
3.酸碱盐溶液:含有不同浓度介质(包括完全潮解或溶解的腐蚀性固体)的酸碱盐溶液,其作用部位主要是地面、沟渠、墙壁、设备基础的地面部分、储罐和污水池等。
4.固体介质包括腐蚀性碱和盐的颗粒、以固体为分散相的粉尘和气溶胶,主要作用于地面、墙壁和有上部结构的构件。
5.污染土是指由于施工现场生产或自然环境等综合因素造成的地基土污染而主要作用于地下水的地下混凝土构筑物。
二。混凝土结构的腐蚀机理。素混凝土结构
素混凝土的基本成分是水泥、沙子、石头和水。影响素混凝土结构耐久性的主要因素是碱-骨料反应(混凝土中碱含量超标,遇水或潮湿环境时,碱与碱性活性骨料反应,引起膨胀)。
2.钢筋混凝土结构
钢筋混凝土结构的材料是混凝土和钢筋的复合体,其腐蚀形式可分为两种:一种是混凝土本身因耐久性不足而受损,整个结构也因钢筋的暴露和腐蚀而受损;二是混凝土本身没有被腐蚀,但由于外界介质的作用,改变了混凝土本身的化学性质或引入了能刺激钢筋腐蚀的离子,使钢筋表面失去了钝化作用而引起钢筋腐蚀。从化学成分来看,钢筋被腐蚀的物质一般为Fe(OH)3、Fe(OH)2、Fe3O4、H2O、Fe2O3等。,它们的体积比原来的金属大2 ~ 4倍。由于锈蚀的扩展,对混凝土保护层产生巨大的辐射压力,其值可达30MPa(大于混凝土的极限抗拉强度),使混凝土保护层沿锈蚀钢筋形成裂缝(俗称沿钢筋裂缝)。这些裂缝进一步成为腐蚀介质渗入钢筋的通道,加速钢筋的腐蚀。钢筋沿接缝的腐蚀速度往往比裸露的钢筋快。当混凝土表面裂缝发展到一定程度,混凝土保护层开始剥离,最终使构件失去承载能力。
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