由于多種因素，在建筑工程中，腐蝕無所不在。腐蝕給國民經(jīng)濟帶來巨大的損失，腐蝕給我們生存的建筑空間帶來不確定的安全隱患。對于混凝土而言，腐蝕是影響其結(jié)構(gòu)耐久性、可靠性的至關(guān)重要的因素。下面鄭州恒源帶你起探討混凝土被腐蝕的原因。

1.混凝土碳化的影響

CO2是全球變暖的溫室氣體主要組分,近年來人們?yōu)楂@得能源而向大自然索取的煤、石油、天然氣的量在迅速增加,燃燒產(chǎn)生的CO2也在與日俱增,且由于全球人口猛增,森林草原迅速減少,碳源增加,碳源減少,綜合結(jié)果使全球大氣中CO2含量急劇增加。由于空氣中含有大量的CO2,當CO2進入混凝土中的孔隙并溶解在孔隙水中形成種酸性溶液,它與混凝土中的堿性物質(zhì)發(fā)生中和反應(yīng),即：

CO2＋NaOH→ Na2CO3＋H2O

CO2 + 2Ca (OH)2 → 2CaCO3 + H2O

溶于水后呈堿性,但堿性較弱。而CaCO3是不溶于水的,所以反應(yīng)后會使孔隙水中的CO2含量減少,同時混凝土的pH值將降低,而空氣中的CO2會繼續(xù)溶入孔隙水中,使反應(yīng)繼續(xù)進行,結(jié)果是降低了混凝土的高堿性,這樣碳化就開始轉(zhuǎn)向深層的混凝土。當碳化的深度到達鋼筋時,鋼筋的鈍化保護就會失穩(wěn)、消失,這時就會引起鋼筋的腐蝕。

2.氯化物的侵蝕

在沿海、內(nèi)陸(如鹽橋、鹽堿地)或鹽堿工業(yè)區(qū),混凝土的集料和用水的氯鹽含量較高;而且其工作環(huán)境也受氯鹽的侵蝕,氯鹽對混凝土和鋼材有如下的腐蝕作用。

(1)對混凝土的腐蝕:

①MgCl2與混凝土中的Ca生成CaCl2能溶于水,形成多孔混凝土；

②海水中的MgSO4與混凝土中的Ca(OH)2生成CaSO4,又與鋁酸鈣生成硫鋁酸鈣——水泥桿菌,混凝土膨脹破壞；

③鹽分子在混凝土毛細管內(nèi)上升,不斷結(jié)晶、聚集,脹裂混凝土。

(2)對鋼筋的腐蝕:

①氯離子破壞鈍化層；

②氯離子與鐵構(gòu)成了腐蝕電池,在鋼筋表面形成特有的坑蝕；

③氯離子與鐵離子生成FeCl2,再溶于水,轉(zhuǎn)換成Fe(OH)2,釋放出氯離子,周而復始,腐蝕鋼筋,稱為去極化作用。

然而，并非氯離子到達鋼筋表面就能破壞其鈍化保護膜，引起鋼筋的腐蝕。而是當氯離子的濃度超過引起鋼筋腐蝕的臨界氯離子濃度才會發(fā)生鋼筋的腐蝕。

3.凍融

混凝土是由水泥砂漿及粗骨料組成的毛細多孔體。在拌制混凝土時加入的水總要多于水泥的水化水,以得到必要的和易性。多余的水便以游離水的形式滯留在混凝土中連通的毛細孔里。這種毛細孔里的自由水是導致混凝土遭受凍害的主要內(nèi)在因素,因為水遇冷結(jié)冰產(chǎn)生體積膨脹會引起混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞。當這種壓力超過混凝土抗拉強度時,混凝土就會開裂。在反復凍融循環(huán)作用后,混凝土中的損傷會不斷擴大,裂縫會相互貫通,其強度會逐漸降低,后甚至完全喪失。

4.其它影響因素

⑴二氧化硫、硫酸鹽及細菌的影響

①二氧化硫的影響：二氧化硫能與混凝土發(fā)生中和作用，能生成微溶的鈣鹽，此鈣鹽結(jié)晶時結(jié)合大量的水，使固相體積大大增加，導致混凝土發(fā)生結(jié)晶性腐蝕。

②硫氧化細菌的影響：若有硫氧化菌存在時，由于反應(yīng)：S+O2+H2O→H2SO4，生成的H2SO4不但會引起混凝土的堿度降低，而且還會導致混凝土發(fā)生結(jié)晶腐蝕。

③硫酸鹽的影響：硫酸根離子也能對鋼筋直接產(chǎn)生破壞作用，硫酸根的去鈍化作用能導致鋼筋發(fā)生腐蝕。

⑵堿骨料反應(yīng)

堿骨料反應(yīng)是混凝土中某些活性礦物集料與混凝土孔隙中的堿性溶液之間發(fā)生的反應(yīng)。必備的三個條件是：

①活性礦物集料(活性二氧化硅、白云質(zhì)類石灰?guī)r或粘土質(zhì)頁巖等)；

②堿性溶液(KOH、NaOH)和水；

③溫度、濕度和含鹽量的促進作用。

⑶環(huán)境濕度的影響

①當空氣相對溫度接近于100%時，混凝土孔隙充滿水分，阻礙了空氣中氧氣向鋼筋表面擴散，二氧化碳也難以透入，使鋼筋難以腐蝕。

②當相對濕度低于60%時，在鋼筋表面難以形成水膜，鋼筋幾乎不生銹，碳化也難以深入。

③當空氣濕度在80%左右時，有利于碳化作用，混凝中鋼筋銹蝕發(fā)展很快。由于環(huán)境濕度往往隨氣候和生產(chǎn)情況而變化，因而混凝土也會隨之變化會碳化，鋼筋會腐蝕。

⑷微生物的腐蝕

①硫桿菌能將硫、硫化硫酸鹽、亞硫酸鹽等氧化成硫酸鹽，終轉(zhuǎn)化成對混凝土有強腐蝕性的硫酸；

②硫酸鹽還原菌能將硫酸鹽還原為強腐蝕性硫化氫，但高PH值、高密實度及不易滲透的混凝土對其是免疫的。

混凝土的腐蝕是個非常復雜的問題，混凝土的腐蝕往往是各種因素綜合作用所產(chǎn)生的結(jié)果，因此分析混凝土腐蝕的原因有利于我們能夠好的來預(yù)防混凝土的腐蝕。