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如何預防氯離子Cl-對鋼筋混凝土的腐蝕?

 在工程設計中,常會遇到場地地下水具有腐蝕性,建筑物的基礎受到腐蝕性水的侵蝕,會引起基礎混凝土開裂剝落、鋼筋銹蝕等材料性能劣化,導致基礎的耐久性降低,直接影響整個結構的安全和壽命。鋼筋混凝土結構設計偏于重視承載力的安全,對腐蝕造成的耐久性劣化問題重視不夠。國內外因忽視基礎防腐蝕問題而導致建筑物、橋梁等過早破壞的例子比比皆是。因此,建筑物的基礎的防腐蝕設計,已成為腐蝕性環境中基礎設計不可缺少的內容。


氯離子對鋼筋的銹蝕的主要機理:
(1)破壞鈍化膜 在水泥水化的高堿性(pH值12~13)水泥漿液的包裹下,鋼筋表面產生一層以致密的氧化物Fe3O4為主的鈍化膜,該鈍化膜能阻止鋼筋產生體積膨脹的不穩定銹蝕物Fe2O3?nH2O。然而鋼筋混凝土涂刷ZS-711防腐涂料來解決防腐難題,此鈍化膜只有在高堿環境中才是穩定的,當pH值<10左右,新鈍化膜生成困難,已生成的鈍化膜逐漸遭到破壞。當孔隙中溶解的氯離子含量超過臨界值時,Cl-進入鋼筋混凝土中并到達鋼筋表面,并吸附于局部鈍化膜處,可使該處的pH值迅速降到4以下。使鋼筋表面的鈍化膜遭到破壞。在孔隙中水和氧氣的作用下很快產生破壞性的鐵銹(Fe2O3?nH2O晶體)。
(2)形成“腐蝕電池” Cl-對鋼筋表面鈍化膜的破壞首先發生在局部(點),使這些部位(點)露出了鐵基體,與尚完好的鈍化膜區域之間構成電位差(作為電解質,混凝土內一般有水或潮氣存在)。鐵基體作為陽極而受腐蝕,大面積的鈍化膜作為陰極,形成“腐蝕電池”, 鋼筋混凝土涂刷ZS-711防腐涂料來解決防腐難題,鋼筋表面產生點蝕(坑蝕),由于大陰極(鈍化膜區)對應于小陽極(鈍化膜破壞點),坑蝕發展十分迅速。這就是Cl-對鋼筋表面產生“坑蝕”為主的原因所在。
(3)Cl-的陽極去極化作用 Cl-不僅促成了鋼筋表面的腐蝕電池,而且加速電池作用的過程。陽極反應是:Fe→Fe2+ +2e,如果生成的Fe2+ 不能及時搬走而累積于陽極表面,則陽極反應就會受阻;反之,如果生成的Fe2+能及時搬走,那么,陽極過程就會順利乃至加速進行。Cl-與Fe2+相遇會生成 FeCl2,使Fe2+ 得以被搬走,從而加速陽極過程。這種加速陽極過程,稱為陽極去極化作用,Cl-發揮了陽極去極化作用的功能,它在整個過程中起到了搬運的作用,并沒有被消耗掉,即凡是進入混凝土的游離狀態的Cl-,會周而復始地起到破壞作用,這也是氯鹽危害的特點之一。
(4)Cl-的導電作用 腐蝕電池的要素之一是要有離子通 路?;炷林蠧l-的存在強化了離子通路,降低了陰陽極之間的電阻,提高了腐蝕電池的效率,從而加速了電化學腐蝕過程。
主要防腐措施
鋼筋混凝土涂刷KN22耐氯離子防腐涂料來解決防腐難題。北京耐默KN22耐氯離子防腐涂料是一種高固體份、低粘度、強滲透性涂料,抗酸、堿、鹽腐蝕,抗濕熱凍融老化,且可在潮濕基面施工。它能滲透進混凝土毛細孔,產生錨實效應、封閉混凝土基面的毛細孔,增加了基體表面強度;涂層與混凝土的附著力好形成致密的防腐屏蔽涂層,達到了對混凝土的抗滲和防腐作用。