氯離子對混凝土性能的影響

1、氯離子對混凝土機能的影響 鋼筋銹蝕是影響混凝土構(gòu)造經(jīng)久性和安然性的重要身分 .個中, 對近海.沿海地區(qū)導致鋼筋混凝土構(gòu)造機能劣化的最廣泛 .最輕微 的原因是氯離子侵蝕感化引起的鋼筋銹蝕 ，決議了構(gòu)造的應(yīng)用壽命. 跟著氯離子對鋼筋混凝土構(gòu)造損壞的影響越來越受到看重 ，為 此我國即將實行的水泥新尺度對水泥中氯離子的含量進行了劃 定：水泥中氯離子含量不大于 0.06%. 一. 水泥中氯離子含量劃定 列國對氯離子含量的劃定如下 1. 歐洲所有品種小于 0.1%.但對于用于預應(yīng)力場應(yīng)時，應(yīng)嚴厲掌握. 2. 日本通俗硅酸鹽（相當于我國的 P. I .P. H型水泥）小于 0.035%.早強.超早強.中熱.

2、低熱.抗硫酸鹽小于 0.02%,其他品種 未作劃定. 3. 中國新尺度，請求所有品種水泥中氯離子含量不大于 0.06%. 二. 混凝土中氯離子的起源 引起鋼筋銹蝕的氯離子消失具有廣泛性 .其重要起源有： 1. 混凝土的原材料.如含氯化物的減水劑.濫用海砂.直接用海水攪 拌混凝土或摻入的粉煤灰應(yīng)用海水排濕工藝等 3 時,侵蝕已經(jīng)很輕微了 .據(jù)此,一些國度劃定不準在鋼筋砼橋面板 上噴灑鹽水化冰. 三. 氯離子對混凝土的侵蝕感化 1.氯離子侵入混凝土的方法 氯離子侵入混凝土的方法重要有 1） 集中感化：氯離子從濃度高的地偏向濃度低的地方移動 ； 2） 毛細管感化：含有氯離子的溶液向混凝土內(nèi)部移動 ；

3、 3） 滲入滲出感化：在水壓力感化下 ，鹽水向壓力較低的偏向移動； 4） 電化學遷徙：電解質(zhì)溶液在陰陽極吸附感化下的離子的定向移 動. CI-在混凝土中的侵入進程平日是幾種感化配合消失的 .但和速度 最快的毛細管吸比擬，滲入滲出和電化學遷徙產(chǎn)生的遷徙可以疏忽 對特定的前提，個中的一種侵蝕方法是重要的 .別的混凝土中氯離 子濃度還受到溫度呵護層厚度以及 CI-和混凝土材料之間產(chǎn)生化 學聯(lián)合和物理吸附的影響.固然 CI-在混凝土資估中的侵入遷徙進 程異常龐雜，但是在很多情形下，尤其是在海洋情形，集中被以為是 最重要的侵入方法. 2. 氯離子感化下混凝土構(gòu)造的損壞剖析 1）氯離子引起鋼筋侵蝕的機理

4、在天然情形中，金屬鐵其實不穩(wěn)固，輕易與四周情形產(chǎn)生化合反響， 即具有侵蝕的趨向.而混凝土構(gòu)造是一種多孔體 ，平日其孔隙中含 有大量水泥水解時產(chǎn)生的 Ca（0H）2 溶液和少量可溶的鈣.鉀.鈉等 堿性金屬，使得混凝土具有很強的堿性,PH 一般為 1213.鋼筋在這 種情形下，概況生成一層致密的 .分子和離子難以穿透的 .厚為 210X 10-9m 的“鈍化膜”（重要成分為 Fe2O3 和 Fe3O4 阻攔鋼 筋產(chǎn)生銹蝕.然而，混凝土構(gòu)造在應(yīng)用的進程中 ，當受材料.情形等 身分的影響導致堿性下降.相干研討與實踐標明，當 PHV11.5 時,鈍 化膜開端不穩(wěn)固（臨界值）；當 PH9 時,鈍化膜逐漸損

5、壞，使鋼筋處 于活化狀況.掉去呵護感化. 氯離子侵蝕感化引起鋼筋銹蝕，是一個極為龐雜的電化學進程.CI- 是極強的陽極活化劑，且具有比其它陰離子如 0H-.02-等優(yōu)先被吸 附的趨向.當 CI-集中到鋼筋概況并吸附于局部鈍化膜時 ，會經(jīng)由 過程局部酸化感化損壞鋼筋周轉(zhuǎn)的高堿性情形 ，使鋼筋概況和 PH 值下降至 3.5 閣下,從而消融鈍化膜.即使混凝土的堿度很高，只要 CI-達到臨界濃度值（通經(jīng)常應(yīng)用 CI-與 0H 的濃度比值來暗示） 也能損壞鋼筋的鈍化膜.然后，在充足的 O2 和 H20 的前提下引起鋼 筋局部銹蝕.其電化學腐化機理是：當 CI-損壞局部鈍化膜，露出 的鐵基體作為陽極.沿無

6、缺的大面積鈍化膜區(qū)域作為陰極 ，形成 “活化-鈍化”腐化電池，反響的最終產(chǎn)品為鐵銹陽極反響進程 是 ： Fe- 2e=Fe2+ （2 一 I） 假如生成的 Fe2+不克不及實時搬運走而積聚于陽極概況 ，則陽 極反響就會受阻；假如生成的 Fe2+能實時被搬運走，陽極反響就會 順遂進行甚至加快進行.CI-與 Fe2+相遇會生成 FeCI2 使 Fe2+被搬 運走，從而加快陽極反響.CI-施展了陽極去極化感化的功效 ，其反 響式為： （CI-+H20=H+CI-+0H-） CI-/OH- 達到臨界溶度，優(yōu)先吸附 2CI- +Fe2+H2G2Fe 二 Fe（0H）2 +2H+2CI- （2 一 2）

7、4Fe（OH）2+O 丹 2H2O=4Fe（OH）3 （2 一 3） 由上式可以看出,Cl-本身不組成腐化產(chǎn)品，起到催化劑的感化，它 在全部進程中并沒有消費掉落 ，而是周而復始地起到損壞感化 .另 一方面，因為混凝土中氯離子的消失 ，強化了離子通路，下降了陰. 陽極之間的電阻，進步了腐化電池的 效力，加快了電化學腐化進 程. 2） CI-引起混凝土構(gòu)造中鋼筋銹蝕的進程 因為 CI-感化引起鋼筋銹蝕的進程一般可分為 4 個階段 （1 ）埋伏階段 即氯離子穿透混凝土呵護層后集合在鋼筋概況并 達到臨界濃度所需的時光，當時光長短取決于混凝土華夏始氯離子 的含量及CI-.CO2 在混凝土中的集中速度.

8、（2） 成長階段 即開端銹蝕后，在鋼筋與混凝土之間形成一層鐵 銹層,跟著銹蝕物集合.膨脹導致混凝土呵護層開裂損壞所需的時 光.重要受溫度.濕度.CO2 的集中速度和混凝土電陰的影響. （3） 加快階段 即形成的銹蝕層體積比被腐化掉落的金屬體積大 34 倍，使混凝土呵護層消失沿鋼筋偏向的縱向裂痕 .爾后，鋼筋銹 蝕速度就會大大加快，變形也會加大，有時甚至會消失呵護層興起 及脫落等現(xiàn)象.從而下降了構(gòu)造的剛度與靠得住度 ，影響構(gòu)造的正 常應(yīng)用.該階段除受溫濕度.02 的集中速度和混凝土電陰的影響外 還受何載感化的影響.因為鋼筋銹蝕在混凝土中產(chǎn)生相當大的拉應(yīng) 力，使混凝土推卻雙向或三向應(yīng)力，再加上鋼筋應(yīng)力腐化，從而大大 下降構(gòu)造的延性