桥梁墩柱基础的腐蚀机理是什么？

南通欧尼特新材料科技有限公司2024-01-25

混凝土是一种多孔材料,它的孔内含有强碱性物质构成的电解质.钢筋通常是由这种电解质所产生的稠密而均匀的钝化氧化物膜所保护.混凝土的碳化\外界环境中的氯盐侵蚀等都会导致钝化膜保护层的破坏.此时将会在腐蚀钢筋和钝化钢筋之间形成宏电池,与化学中的原电池原理基本相同,已腐蚀的钢筋则类似原电池的阳极,阳极过程为铁的氧化过程,会释放金属相中的电子,生成二价铁离子(Fe—Fe2++2e);未腐蚀的钢筋则类似原电池的阴极,阴极过程为氧的还原,消耗阳极产生的电子,生成的产物使溶液呈碱性(O2+2H2O+4e—4OH-);整个过程阳极产生的电子转移到阴极,形成电流回路. 整个过程中,氯离子不构成腐蚀产物,也不消耗,只作为促进腐蚀的中间产物,不断起着催化作用. 对于钢筋混凝土桥梁来说,水中的氯离子可以通过各种传输方式进入墩柱基础混凝土中,然后到达钢筋表面.混凝土中氯离子的侵入方式实际上是一个复杂的过程,其有很多种侵入方式,主要包括扩散作用\渗透作用\毛细管作用\结合作用\吸附作用及电化学迁移等.其中扩散作用\渗透作用\毛细管作用及电化学迁移是主要的四种方式.主要是由于环境中存在浓度差,氯离子从高浓度区域移动到低浓度区域.钢筋混凝土结构在海洋环境下,保护层混凝土内外区域的氯离子浓度不同,氯离子会从结构外海水中的高浓度区域向结构内低浓度区域移动,特别是浪溅和潮差区,当潮落时附着在结构上的水会蒸发,盐分会留在结构表面,此时结构内外氯离子浓度差异加大,且干湿循环作用会加快氯离子的转移速度,使得氯离子在浓度差异的环境下迅速向混凝土结构内部扩散.一般扩散作用被视为氯离子在混凝土中传输的更主要方式.即环境中存在水压力作用,氯离子从水压力高的区域移动到水压力低的区域.在海水中氯离子会因混凝土表面的水压力不同而向混凝土内部移动,当混凝土表面的水压力作用较大时,渗透作用使得氯离子迅速向混凝土内部移动.然而,通常情况下,氯离子因渗透作用传输到的混凝土内部远小于扩散作用产生的影响.

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