三大物質對混凝土的侵蝕

2014-07-21
對清水混凝土的保護,主要是避免混凝土結構體長期顯露自然,接觸氧化物,二氧化碳、水份等物質,造成混凝土鹼性值降低,進而破壞鋼筋之鈍化保護膜,致使鋼筋腐蝕或混凝土表面菜裂。
1、炭化作用
在混凝土結構中形成的氫氧化物(包括矽酸鈣)和氫氧化鈣Ca(OH)2,保持一個PH值在12-13之間的鹼性環境。在形成鈍化層,以保護鋼筋使之免受腐蝕。而混凝土表面混凝土遇到空氣中二氧化碳的作用,使氫氟化鈣慢慢經過化學反應變成碳酸鈣,使之鹼性降低,碳化到鋼筋表現時,大氣中通常含0.2%-03%的二氧化碳,而助只要有大氣存在的地方,就必然存在二氧化碳,而混凝土結構也有不少部分存在於二氧化碳環境中。對於普通的矽酸鹽而言,水化產生的氫氧化鈣可達到整個水化物的10%-15%,這會降低混凝土的PH值。當PH值低於9.5時,鋼筋表面的鈍化層就會遭到破壞,導致鋼筋開始生鏽。一理鋼筋生鏽後,它的體積會明顯增大,這種膨脹導致混凝土破裂並最終散裂。
2、氯化物作用
混凝土屬於碳性材料,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性環境中才是穩定的。如果周圍環境PH值降到11.8時,鈍化膜就開始變得不穩定。當PH值值繼續降到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,易發生鏽繼而鏽蝕產物體積膨脹,使混凝土層開裂與脫落。
3、水作用
混凝土在水化作用時,水泥中氯化鈣生成氫氧化鈣,使混凝土中含有大量的氫氧要離子,使PH值一般可達到12.5-13.5,鋼筋在這樣的高鹼環境中,表面容易生成一層鈍化膜,這種鈍化膜能阻止鋼筋的鏽蝕。混凝土的氣孔具有吸水性,在與自然環境的長期接觸過程中,水的滲透加快了混凝土內有孔區域的腐蝕。尤其是對鈍化膜遭到破壞,導致鋼筋開始鏽蝕。