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8月

水攻击对混凝土结构破坏的5种方式

为确保混凝土结构的使用寿命不会因水的侵入而减少,必须采取预防措施。第一步是准确了解水如何破坏混凝土。

1.碳化

新型混凝土为钢筋提供了出色的防腐蚀保护。这是因为在新混凝土中存在游离石灰(氢氧化钙)会产生高碱性环境,导致在钢筋周围形成“钝化”层。该钝化层可保护钢材并防止氧化和腐蚀。随着时间的推移,碳酸从大气中的二氧化碳将游离石灰转化为碳酸钙,直至达到钢筋的深度。碳酸混凝土具有较低的pH值,这会破坏钝化层。一旦水和氧气进入,钢中的铁就会氧化成氧化铁(锈),其体积大于原铁。这种膨胀的力量使混凝土破裂,导致加速腐蚀和变质。

具有低渗透性的耐用混凝土减缓了碳化速率并防止了腐蚀发生所需的水渗透。

混凝土腐蚀

2.氯化物攻击

导致钢筋混凝土腐蚀的因素有三个:离子转移电解液(水),电子转移导体(钢筋)和氧气。仅消除这些因素中的一个将防止钢筋的腐蚀。这就是为什么你会发现干混凝土几乎没有腐蚀的原因。即使在存在水和氧气的情况下,加强件周围的钝化层也可以保护钢材免于氧化多年。但是,如果存在氯离子,情况会完全改变。氯化物使钢筋周围的被动保护层不稳定。一旦剥离该保护层,就可以开始腐蚀。混凝土通常通过海水或道路除冰盐暴露于氯化物中。氯离子不是腐蚀过程的一部分,但它有利于腐蚀的电化学过程,这需要阳极(电子源),阴极(电子目的地)和导电溶液,或电解质。氯离子起到极化金属的不同区域并增加导电性的作用。

 

3.硫酸盐攻击

硫酸盐溶液以两种方式侵蚀混凝土; 化学或物理上的。在溶液中,它会导致水泥的化学变化,从而削弱水泥浆和骨料之间的粘合。这导致大量的开裂和磨损。硫酸盐溶液也会通过多孔混凝土中的结晶和再结晶导致损坏,导致膨胀和开裂(物理盐侵蚀)。这两个过程都是高硫酸盐土壤和地下水的结果,但也可能是大气或工业水污染或海水造成的。

混凝土防护

4.碱 – 骨料反应(AAR)

某些聚集体可随时间与混凝土中的碱金属氢氧化物反应,通过膨胀和开裂导致混凝土缓慢变质。这可能会直接造成严重损坏,并且由此产生的裂缝是水进入导致钢筋腐蚀的邀请。

有两种形式的碱 – 骨料反应,碱 – 硅反应(ASR)和碱 – 碳酸盐反应(ACR)。ASR更常见,因为大多数聚集体含有反应性二氧化硅材料,而ACR很少见。

在ASR中,聚集体中的二氧化硅与混凝土中的碱金属氢氧化物反应并形成凝胶,当它吸收周围的水泥浆或水进入混凝土时会膨胀。由于凝胶吸收水分,膨胀会导致膨胀压力并导致损坏。在存在大量水分或水的区域中开裂通常表明ASR正在发生。

 

5.冷冻/解冻循环

冷冻/解冻循环可导致恶化到非空气夹带混凝土。冷冻水的体积比液态水多9%。如果混凝土中没有空间允许膨胀,则会使混凝土遇险并导致发丝裂缝。每次融化都允许更多的水渗透裂缝,每次冻融循环都会增加发丝裂缝的数量和大小,从而导致更大的破坏。

冻/融损坏的迹象包括混凝土表面的剥落和结垢,表面平行裂缝或暴露的骨料。

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