橋梁的墩柱基礎腐蝕機理是什么？

南通歐尼特新材料科技有限公司2024-12-26

混凝土是一種多孔材料,孔內含有強堿性物質構成的電解質.鋼筋通常是由這種電解質所產生的稠密而均勻的鈍化氧化物膜所保護.混凝土的碳化\外界環境中的氯鹽侵蝕等都會導致鈍化膜保護層的破壞.此時將會在腐蝕鋼筋和鈍化鋼筋之間形成宏電池,與化學中的原電池原理基本相同,已腐蝕的鋼筋則類似原電池的陽極,陽極過程為鐵的氧化過程,會釋放金屬相中的電子,生成二價鐵離子(Fe—Fe2++2e);未腐蝕的鋼筋則類似原電池的陰極,陰極過程為氧的還原,消耗陽極產生的電子,生成的產物使溶液呈堿性(O2+2H2O+4e—4OH-);整個過程陽極產生的電子轉移到陰極,形成電流回路. 整個過程中,氯離子不構成腐蝕產物,也不消耗,只作為促進腐蝕的中間產物,不斷起著催化作用. 對于鋼筋混凝土橋梁來說,水中的氯離子可以通過各種傳輸方式進入墩柱基礎混凝土中,然后到達鋼筋表面.混凝土中氯離子的侵入方式實際上是一個復雜的過程,其有很多種侵入方式,主要包括擴散作用\滲透作用\毛細管作用\結合作用\吸附作用及電化學遷移等.其中擴散作用\滲透作用\毛細管作用及電化學遷移是主要的四種方式.主要是由于環境中存在濃度差,氯離子從高濃度區域移動到低濃度區域.鋼筋混凝土結構在海洋環境下,保護層混凝土內外區域的氯離子濃度不同,氯離子會從結構外海水中的高濃度區域向結構內低濃度區域移動,特別是浪濺和潮差區,當潮落時附著在結構上的水會蒸發,鹽分會留在結構表面,此時結構內外氯離子濃度差異加大,且干濕循環作用會加快氯離子的轉移速度,使得氯離子在濃度差異的環境下迅速向混凝土結構內部擴散.一般擴散作用被視為氯離子在混凝土中傳輸的更主要方式.即環境中存在水壓力作用,氯離子從水壓力高的區域移動到水壓力低的區域.在海水中氯離子會因混凝土表面的水壓力不同而向混凝土內部移動,當混凝土表面的水壓力作用較大時,滲透作用使得氯離子迅速向混凝土內部移動.然而,通常情況下,氯離子因滲透作用傳輸到的混凝土內部遠小于擴散作用產生的影響.

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