『壹』 流動的軟水對硅酸鹽水泥石的腐蝕是一種什麼腐蝕
溶出型腐亮鉛州蝕。水泥石中存在有水泥水化生成的氫氧化鈣。氫氧化鈣Ca(OH)2可以微溶於敬蔽水。水泥石長期接觸軟水時,會使水泥石中的氫氧化鈣不斷被溶出並流失,從而引起水泥石孔隙率增加。當水泥石中游離的氫氧化鈣Ca(OH)2濃度減少到一定程度時,水泥石中的其它含鈣礦激困物也可能分解和溶出,從而導致水泥石結構的強度降低,所以流動的軟水或具有壓力的軟水對水泥石有腐蝕作用。
『貳』 為什麼流動的軟水對水泥石有腐蝕作用
空氣中含有二氧化碳,溶於水形成碳酸,碳酸可以電離出氫離子,對水工建築物有腐蝕作用。
流動的水更嚴重,碳酸氫鹽溶於水是一個動態的溶解平衡,流水帶走了溶質,化學平衡朝著電離腐蝕的方向進行,所以腐蝕更嚴重。
『叄』 什麼東西能腐蝕水泥
水泥的主要礦物成分是硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣等,這些物質都是弱鹼性的鹽類,遇到酸性物質就會發生中和反應,是化學復分解反應。硫酸、硝酸都是強酸,對水泥有強烈的腐蝕作用。腐蝕現象是:酸、鹼一般會緩慢腐蝕其中含鐵、鎂、鋁、鈣等金屬離子的物質,軟水容易導致水泥中能溶於水的物質緩慢析出水泥表面。
『肆』 水的侵蝕性評價
地下水中含有某些成分時,水對建築材料中的混凝土、金屬等有侵蝕性和腐蝕性,當建築物經常處於地下水的作用下,應評價地下水的侵蝕性。
(一)地下水對混凝土的侵蝕作用
大量試驗證明,地下水對混凝土的破壞是通過分解性侵蝕、結晶性侵蝕及分解結晶復合性侵蝕作用進行的。地下水的這種侵蝕性主要取決於水的化學成分,同時也與水泥類型有關。
1.分解性侵蝕
系指酸性水溶濾氫氧化鈣升頌及侵蝕性碳酸溶濾碳酸鈣而使水泥分解破壞的作用。此作用可分為一般酸性侵蝕和碳酸侵蝕兩種:
(1)一般酸性侵蝕。是酸性水中的氫離子與氫氧化鈣起反應,使混凝土溶濾破壞。其反應式為:
專門水文地質學
酸性侵蝕性的強弱主要取決於水的pH值,pH值越低,水對混凝土的侵蝕性越強。
(2)碳酸侵蝕。就是侵蝕性二氧化碳對碳酸鈣進行溶解,使混凝土遭受破壞。混凝土表面水泥中的Ca(OH)2在空氣和水中CO2的作用下,首先生成一層碳酸鈣,進一步作用,形成易溶於水的重碳酸鈣,重碳酸鈣溶解後,使混凝土破壞。其反應式為:
專門水文地質學
專門水文地質學
這樣,使鐵成為離子狀態溶於水中。
當水中含有重金屬硫酸鹽時,如CuSO4,也會加速對鐵的侵蝕。因為金屬銅和金屬鐵構成微電池而使反應不斷地進行,加速了腐蝕作用。地下水對鐵的侵蝕性,目前尚無統一評價標准,可參考有關規定。
『伍』 只有軟水對水泥石有腐蝕嗎硬水對水泥石沒腐蝕為什麼
因為軟水中只存在陰離子,不存在碳酸鈣/鎂等陽離子,當軟水與水泥接觸時,軟水中的陰離子與水泥中的鈣鎂質結合,也即奪取水泥中的鈣鎂離子,表觀上我們可以看到水泥被腐蝕了.
硬水中的陰/陽離子基本上處於接近平衡狀態,所以化學上可以認為是一種穩定的無機溶劑,對於水泥等等碳酸鹽/硅酸鹽物質的腐蝕作用不顯著,如果硬水中的碳酸鹽/硅酸鹽物質濃度比水泥高,反而會析出附著於水泥表面或內部.
『陸』 如何預防鋼筋混凝土的海水腐蝕
鋼筋混凝土的腐蝕機理
鋼筋混凝土的腐蝕分為兩部分;一部分是混凝土的腐蝕,另一部分是鋼筋的腐蝕。 混凝土受腐蝕的類型有結晶類腐蝕,分解類腐蝕及結晶分解復合類腐蝕。結晶類腐蝕指水或土中某些鹽類浸入混凝土的毛細孔中,經干濕交替作用鹽溶液濃縮至飽和,當溫度下降時析出鹽晶體,晶體不斷積累膨脹或與混凝土中某些成分相結合生成新的結晶物質膨脹,致使混凝土破壞。分解類腐蝕指水或土中的鹽類與混凝土的化學成分反應生成易溶鹽,被溶解或被水帶走,從而使混凝土分解破壞。結晶分解復合類腐蝕指水或土中的鹽類對混凝土既有結晶破壞又有分解破壞。
水或土對鋼筋的腐蝕主要為電化學腐蝕和酸類的腐蝕。電化學腐蝕是指鋼鐵表面各部位受不同的物理或化學條件作用,形成電位差產生腐蝕電流,使鋼鐵被氧化導致銹蝕破壞。酸類的腐蝕是指水、土中的酸類對鋼鐵的化學溶蝕居多,它是因與電介質接觸的金屬表面形成大量短路微電池的作用而引起的。
當鋼筋所處環境中含有氯離子等雜質時,會大為加快上述電化學腐蝕的速度,其作用原因為:①破壞金屬鈍化膜:當混凝土中存在氯離子等有害雜質時,可使混凝土局部的PH值降低,造成鈍化膜的局部破壞,電化學腐蝕可以進行;②導電作用:腐蝕微電池的要素之一是要有離子通路,氯離子和硫酸根離子的存在,降低了混凝土中的電阻,從而加速了鋼筋的電化學腐蝕過程;③陽極去極化作用:氯離子還會加速電化學腐蝕的陽極反應過程,其原理是將陽極反應生成的Fe2+「搬走」,使陽極反應得以順利進行,也就加速了鋼筋的腐蝕過程。同時在這些過程中,氯離子並未被消耗,也即凡進入混凝土中的氯離子均會周而復始地起作用,其危害非常大,建築物中的金屬腐蝕很大程度是由於氯離子造成的。 各主要腐蝕指標(介質)的腐蝕作用為: 2.1 PH值(酸鹼度)
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PH值較小,表明水中的H+濃度相對較高,具有酸性,可與混凝土的CACO3等物質發生復分解反應,產生分解腐蝕。同時,PH值小顯酸性時,會對鋼鐵產生酸性腐蝕。將11.5稱做保護鋼筋的「臨界PH值」。 2.2 侵蝕性CO2(溶蝕碳酸鈣)
地下水中常含有一些游離的碳酸(CO2),而水泥石中的氫氧化鈣能與碳酸起化學反應,生成碳酸鈣(CaCO3),碳酸鈣又與碳酸起化學反應,生成易溶於水的碳酸氫鈣: 如果水泥石在有滲濾的壓力水作用下生成碳酸氫鈣,並溶於水中被沖走,上述反應將永遠達不到平衡。氫氧化鈣將連續流失,使水泥石中石灰濃度逐漸降低,使硬化了的水泥石結構發生破壞。環境水中含游離碳酸越多,其侵蝕性也越強烈;若水溫較高,則侵蝕速度將加快。 2.3 陰離子(HCO3-、Cl-及SO42-)
當水泥石處於軟水(礦化度低於0.1g/L)中時,氫氧化鈣將首先被溶解,溶出性侵蝕的強弱程度與水質的硬度有關。如水質較硬,即水中HCO3-,(重碳酸鹽)含量較高時,氫氧化鈣的溶解度較小,侵蝕性也就較弱;反之,水質越軟,侵蝕性也越強。PH值的變化直接影響H2CO3在水溶液中的存在形式。當PH值小於4~10,主要以HCO3-形式存在;當PH值大於10時,主要以CO32-存在。HCO3-的存在會抑制FeCO3的溶解,促進鈍化膜的形成,從而降低鋼筋的腐蝕速度。當水中的硬度較大時,HCO3-與Ca(OH)2反應生成CaCO3,形成碳化保護層,阻止Ca(OH)2的進一步被溶出。因此,生活污水中硬度很小(呈軟水),而CO2含量相對較多時,對砼腐蝕作用就特別強烈。
SO42-是混凝土結晶腐蝕中最活躍也是最主要的陰離子,而且含SO42-和CI-的鹽類都對鋼鐵具有電化學腐蝕的作用。硫酸鹽的腐蝕是鹽類腐蝕中最普普遍而具有代表性的,它的腐蝕過程如下:硫酸鹽與混凝土中的游離氫氧化鈣作用,生成硫酸鈣,再與水化鋁酸鈣作用,生成硫酸鋁鈣,體積膨脹兩倍以上。在硫酸鹽中,又以硫酸鈉、硫酸銨對混凝土的腐蝕性最大,硫酸鈣在硫酸銨溶液中形成復合鹽CaSO4·(NH4)2SO4·H2O,溶解度增加。 2.4 陽離子(Na+、k+、Mg2+、NH4+) 水中的Na+、K+、Ca2+、Mg2+能與SO42-生成結晶物,如:Na2SO4·10H2O、CaSO4·2H2O、MgSO4·7H2O等,使混凝土產生結晶類腐蝕。其中Mg2+比Ca2+活潑,它能把混凝土中的Ca2+置換出來,使混凝土產生分解腐蝕。
NH4+能生成強酸弱鹼鹽類,與混凝土中的鹼性物質反應,使其發生分解腐蝕。
地下水中含有的鎂鹽能與水泥石中的Ca(OH)2發生反應。在生成物中,氯化鈣(CaCI2)易溶於水,氫氧化鎂(Mg(OH)2)松軟無粘結力,石膏則會產生硫酸鹽侵蝕,都將破壞水泥石結構。鎂鹽侵蝕的強烈程度,除決定於Mg2+含量外,還與水中SO42-含量有關,當水中同時含有SO42-時,將產生鎂鹽與硫酸鹽兩種侵蝕,故顯得特別嚴重。
『柒』 為什麼流動的軟水對水泥石有腐蝕作用
軟水侵蝕:不含或僅含少量重碳酸鹽(含HCO3-的鹽)的水稱為軟水,如雨水、蒸餾水專、冷凝水及屬部分江水、湖水等。當水泥石長期與軟水相接觸時,水化產物將按其穩定存在所必需的平衡氫氧化鈣(鈣離子)濃度的大小,依次逐漸溶解或分解,從而造成水泥石的破壞,這就是溶出性侵蝕。
在各種水化產物中,Ca(OH)2的溶解最大(25℃約1.3gCaO/l),因此首先溶出,這樣不僅增加了水泥石的孔隙率,使水更容易滲入,而且由於Ca(OH)2濃度降低,還會使水化產物依次發生分解,如高鹼性的水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣等分解成為低鹼性的水化產物,並最終變成硅酸凝膠、氫氧化鋁等無膠凝能力的物質。在靜水及無壓力水的情況下,由於周圍的軟水易為溶出的氫氧化鈣所飽和,使溶出作用停止,所以對水泥石的影響不大;但在流水及壓力水的作用下,水化產物的溶出將會不斷地進行下去,水泥石結構的破壞將由表及裡地不斷進行下去。當水泥石與環境中的硬水接觸時,水泥石中的氫氧化鈣與重碳酸鹽發生反應:
生成的幾乎不溶於水的碳酸鈣積聚在水泥石的孔隙內,形成緻密的保護層,可阻止外界水的繼續侵入,從而可阻止水化產物的溶出。
『捌』 為什麼流動的軟水對水泥石有腐蝕作用
為什麼流動的軟水對水泥石有腐蝕作用
常見的水泥石腐蝕有:軟水侵蝕(溶出性侵蝕)、酸類侵蝕(溶解性侵蝕)、鹽類腐蝕、強鹼腐蝕等。除上述四種侵蝕類型外,對水泥石有腐蝕作用的還有糖類、酒精、脂肪、氨鹽和含環烷酸的石油產品等。
(1)軟水侵蝕(溶出性侵蝕)
軟水是不含或僅含少量鈣、鎂等可溶性鹽的水。雨水、雪水、蒸餾水、工廠冷凝水以及含重碳酸鹽甚少的河水與湖水均屬軟水。軟水能使水泥水化產物中的氫氧化鈣溶解,並促使水泥石中其他水化產物發生分解,強度下降。故軟水侵蝕稱為「溶出性侵蝕」。
各種水化產物與水作用時,因為氫氧化鈣溶解度最大,所以首先被溶出。在水量不多或無水壓的情況下,由於周圍的水迅速被溶出的氫氧化鈣所飽和,溶出作用很快即中止,破壞僅發生於水泥石的表面部位,危害不大。但在大量水或流動水中,氫氧化鈣會不斷溶出,特別是當水泥石滲透性較大而又受壓力水作用時,水不僅能滲入內部,而且還能產生滲透作用,將氫氧化鈣溶解並滲濾出來,因此不僅減小了水泥石的密實度,影響其強度,而且由於液相中氫氧化鈣的濃度降低,還會破壞原來水化物間的平衡鹼度,而引起其他水化產物如水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣的溶解或分解。最後變成一些無膠凝能力的硅酸凝膠、氫氧化鋁、氫氧化鐵等,水泥石結構徹底遭受破壞。
軟水腐蝕的輕重程度與水泥石所承受的水壓及與水中有無其他離子存在等因素有關。當水泥石結構承受水壓時,受穿流水作用,水壓越大,水泥石透水性越大,腐蝕越嚴重。
溶出性侵蝕的速度還與環境水中重碳酸鹽的含量有很大關系。
(2)酸類侵蝕(溶解性侵蝕)
硅酸鹽水泥水化產物呈鹼性,其中含有較多的氫氧化鈣,當遇到酸類或酸性水時則會發生中和反應,生成比氫氧化鈣溶解度大的鹽類,導致水泥石受損破壞。
碳酸的侵蝕:這種反應長期進行會導致水泥石結構疏鬆,密度下降,強度降低。另外水泥石中氫氧化鈣濃度的降低又會導致其他水化產物的分解。進一步加劇了水泥石的腐蝕。
一般酸的腐蝕:各種酸類都會對水泥石造成不同程度的損害。其損害機理是酸類與水泥石中的氫氧化鈣發生化學反應,生成物或者易溶於水,或者體積膨脹導致水泥石中產生內應力而引起水泥石破壞。無機酸中的鹽酸、硝酸、硫酸、氫氟酸和有機酸中的醋酸、蟻酸、乳酸的腐蝕作用尤為嚴重。
(3)鹽類腐蝕
1)硫酸鹽及氯鹽腐蝕(膨脹型腐蝕)
在一些湖水、海水、沼澤水、地下水以及某些工業污水中常含有鈉、鉀、銨等的硫酸鹽,它們會先與硬化的水泥石結構中的氫氧化鈣起置換反應,生成硫酸鈣。硫酸鈣再與水泥石中的水化硫鋁酸鈣起反應,生成高硫型水化硫鋁酸鈣,高硫型水化硫鋁酸鈣含有大量結晶水,其體積較原體積膨脹2.22倍,產生巨大的膨脹應力,因此對水泥石的破壞很大,高硫型水化硫鋁酸鈣呈針狀晶體,俗稱「水泥桿菌」。
當水中硫酸鹽濃度較高時,硫酸鈣會在孔隙中直接結晶成二水石膏,造成膨脹壓力,引起水泥石的破壞。
2)鎂鹽的的腐蝕(雙重腐蝕)
在海水及地下水中,常含有大量的鎂鹽,主要是硫酸鎂和氯化鎂。它們與水泥石中的氫氧化鈣起置換作用,生成的氫氧化鎂松軟無膠凝能力,氯化鈣易溶於水,二水石膏則引起硫酸鹽的破壞。由此可見鎂鹽腐蝕屬於雙重腐蝕,鎂鹽對水泥石的破壞特別嚴重。
(4)強鹼腐蝕
硅酸鹽水泥水化產物呈鹼性,一般鹼類溶液濃度不大時不會對水泥石造成明顯損害。但鋁酸鹽含量較高的硅酸鹽水泥遇到強鹼會發生反應,生成的鋁酸鈉溶於水。當水泥石被氫氧化鈉浸透後又在空氣中乾燥,則溶於水的鋁酸鈉會與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉。由於水分失去,碳酸鈉在水泥石毛細管中結晶膨脹,引起水泥石疏鬆、開裂。