化工项目砼防腐防护

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在工业生产过程中，建筑结构的某些部位经常受到化学介质的作用而逐渐破坏。各种介质对材料所产生的破坏作用，通常称为腐蚀。化学介质对建、构筑物的腐蚀，主要是对建筑材料的腐蚀。我国现时工业建筑主要使用的材料是钢筋混凝土、砖石、钢、混凝土和木材。建筑结构遭受腐蚀的因素主要来自生产过程中腐蚀性介质。

1建筑非金属材料腐蚀及一般性机理

建筑工程中的无机非金属材料，通常包括水泥、玻璃、陶瓷等。无机非金属材料通常具有良好的耐腐蚀性能，但因其化学成分，结晶状态，结构以及腐蚀介质的性质等原因，在任何情况下都耐蚀的无机非金属材料是不存在的。无机非金属材料除墨以外，在与电解质溶液接触时不像金属那样形成原电池，其腐蚀往往是由于化学作用或物理因素产生，而不是由电化学过程引起的。无机非金属材料作为建筑工程中的结构和功能材料应用极其广泛，但对其腐蚀机理的研究还很不够，一般认为下列因素是决定腐蚀状况的因素。

1．1材料的化学成分和矿物组成

硅酸盐材料成分中以酸性SiO为主，它们耐酸而不耐碱，当SjO：(尤其是无定型sj0：)与碱液接触时会发生如下反应而受到腐蚀。Si02+2NaOH——}Na2SiO3+H20所生成的硅酸钠易溶于水及碱液中。Sj0是较高的耐酸材料，除氢氟酸和高温磷酸外，它能耐所有无机酸的腐蚀。任何浓度的氢氟酸，温度高于300℃的磷酸都会与Si0发生反应。硅酸盐材料的耐酸性不仅与化学组成有关，而且与矿物组成有关。一般而言，材料中SiO的含量越高耐酸性越强，Si0质量分数低于55％的天然及人造硅酸盐材料是不耐酸的，但也有例外，例如铸石中的SiO与AlO，FeO，等在高温下形成耐腐蚀性很强的矿物质一普通辉石，所以虽然SiO的质量分数低于55％却有很强的耐腐蚀性；而红砖中SiO2的含量尽管高达6O％一80％，但是SiO以无定型状态存在，故没有耐酸性，如将红砖在较高的温度下Si0与AlO。形成具有高度耐酸性的新矿物一硅线石(Al：O。、2SiO)与莫来石(3Al0、2SiO：)，并且其密度也增大了。含有大量碱性氧化物(CaO、MgO)的材料属于耐碱材料。它们与耐酸材料相反，完全不能抵抗酸类的作用。例如由钙硅酸盐组成的硅酸盐水泥，可被所有的无机酸腐蚀，而在一般的碱液(浓的烧碱液除外)中却是耐腐蚀的。

1．2材料孔隙和结构

除熔融制品(如玻璃、铸石)外，硅酸盐材料或多或少总具有一定的孔隙率，孔隙会降低材料的耐腐蚀性，因为孔隙的存在会使材料受腐蚀作用的面积增大，侵蚀作用明显，腐蚀不仅发生在表面上而且也发生在材料内部。当化学反应生成物出现结晶时还会造成物理性的破坏，例如制碱车间的水泥地面，当间歇地受到荷性钠溶液的浸润时，由于渗透到孔隙里的荷性钠吸收二氧化碳后变成含水碳酸盐结晶，体积增大，在水泥内部膨胀，使材料产生内应力而遭到破坏。如果在材料的表面及孔隙中腐蚀生成的化合物为不溶性的，则在某些场合它们能保护材料不再受到破坏，水玻璃耐酸胶泥的酸化处理就是一例。当孑L隙互不相通而封闭时，材料受腐蚀性介质的影响要比开口的孔隙小，因为当孔隙为开口时，腐蚀性液体容易透人材料内部。硅酸盐材料的耐蚀性还与其结构有关。晶体结构的化学稳定性较无定型结构高，例如结晶二氧化硅(石英)虽属耐酸材料但也有一定的耐碱性；而无定型的二氧化硅就易溶于碱性溶液中。具有晶体结构的熔铸绿岩也是如此，它比同一组的无定型化合物具有更高的化学稳定性。

1．3腐蚀介质

环境中的水、酸、碱、盐、大气等介质对无机非金属材料的腐蚀都有一定影响，但影响的大小不同。

2水泥基材料的腐蚀与防护

一般硅酸盐水泥硬化后，在通常的使用条件下有较好的耐久性，但在外界侵蚀性介质作用的环境中，引起水泥石发生一系列化学，物理变化，而逐渐受到侵蚀，严重时会使水泥石强度降低，甚至会破裂、破坏、故有必要全面而深入地研究水泥遭受腐蚀的过程及其实质。水泥基材料的腐蚀有多种分类方法。如按腐蚀机理分类，可分为化学腐蚀、溶析腐蚀、吸附腐蚀等；按腐蚀的形态分类，可分为溶出腐蚀、分解型腐蚀、膨胀型腐蚀(或称结晶型腐蚀)。因对于水泥及混凝土产生侵蚀的介质主要有大气、河水、海水、土壤、酸和酸水、硫酸盐溶液和碱性溶液等，故按腐蚀介质分类，可分为酸腐蚀、碱腐蚀、盐腐蚀、海水腐蚀、淡水腐蚀、土壤腐蚀等。如果混凝土结构在地下或阴暗的场所，比如排污水的混凝土管道，还有微生物腐蚀。影响水泥石腐蚀的因素有很多，除了水泥的品种和熟料的矿物组成外，集料的性质，混凝土的致密度、抗渗性以及侵蚀介质的种类、压力与水位的变化、流速、温度的变化等多种因素都会对侵蚀过程产生严重的影响。往往有数种腐蚀作用同时并存，相互影响，少数情况下是单一型腐蚀，但是大多数情况下是多种类型的复合腐蚀，因此必须针对腐蚀的具体情况加以综合分析，制定出切合实际的防腐措施。

3预防腐蚀措施

(1)提高混凝土致密度与表面处理混凝土越致密，侵蚀介质就越难渗人，被腐蚀的可能性就越小。密实混凝土的获得，可通过正确设计混凝土配合比、降低水灰比、仔细选择集料级配、采用振捣致密、养护、烧结、抽真空等施工方法。也可以用化学方法对混凝土进行表面处理，使水泥石中的氢氧化钙变成难容的致密物质如碳酸钙、草酸钙等。考虑成本问题，常用碳酸化，即在混凝土构件使用前，先在空气中碳化成一致密的碳酸钙外壳。在混凝土表面用硅酸钠或氟硅酸盐(如氟硅酸镁、氟硅酸锌)水溶液处理，使在水泥表面的孔隙中生成难溶的致密物，提高抗渗耐蚀能力。用亚麻仁油或桐油涂刷混凝土表面亦能对一些酸和盐的稀溶液侵蚀有一定的防护作用。

(2)改变硅酸盐水泥熟料矿物和水化产物的组成和形态从腐蚀机理可以得出：减少水泥熟料中c，s的含量，即可以提高抵抗软水溶析能力，也有利于它的抗硫酸盐性能。因为铁铝酸四钙的水化产物为水化铝酸钙的固溶体C(A，F)H铁酸钙的抗硫酸盐性能比c，AH好。此外，铁酸钙能在水化铝酸钙周围生成薄膜，提高硫酸盐性能。冷却条件对水泥熟料的耐蚀性也有影响，对于铝酸三钙含量高的熟料，采用急冷形成较多的玻璃体，可提高抗硫酸盐性能；对于含铁高的熟料，急冷对抗硫酸盐侵蚀反而不利，因为CAF晶体比高铁玻璃更耐蚀。将硅酸盐水泥构件在loo℃以上高温下压蒸处理，亦能明显改善其抗蚀性能，特别是对硫酸钙、硫酸钠溶液的侵蚀。

(3)在硅酸盐水泥中掺加混合材料除采用特种硅酸盐水泥一抗硫酸盐水泥外，在硅酸盐水泥中掺加火山灰质混合材料(即采用火山灰水泥)亦有较好抗蚀性，因掺人火山灰质混合材料能提高混凝土的致密程度，减少侵蚀介质的渗透。另外火山灰混合材料中活性氧化钙与水泥水化时析出的氢氧化钙作用，生成低碱水化硅酸钙，从而消耗了水泥中的ca(OH)：，使其在软水中的溶析速度显著降低，并使钙矾石结晶在液相氧化钙浓度很低的条件下形成，因此膨胀特性缓和，除非生成的钙矾石数量很多，否则不易引起硫铝酸钙的膨胀破坏。但火山灰水泥的抗冻性及大气稳定性不好，在有反复冻融和干湿交替的情况下，容易产生微裂纹，再加上侵蚀介质的作用，就会使混凝土的耐久性降低。火山灰水泥亦不适用于有酸类与镁盐腐蚀的介质中，因为酸类与镁离子也能直接与水化硅酸钙和水化铝酸钙起作用。这些情况下宜于采用抗硫酸盐酸水泥。

(4)在混凝土外部加覆盖层和贴面材料在侵蚀强烈的情况下，可将混凝土表面加一覆盖层或贴面材料，使它与侵蚀介质隔绝。但是这些贴面层应有较好的黏结力和弹性，否则会产生裂缝并脱落。覆盖层和贴面材料可以用沥青层，沥青毡、浸清混凝土、合成树脂漆、煤焦油、石蜡涂层、瓷砖、塑料等，可以根据使用要求与材料的主要耐蚀特性，经济价值加以选择。

4结语

现代经济和工业发展促使了混凝土技术的发展，而混凝土技术的发展又反过来促进了现代经济和工业及科技的更大进步。可以说，没有混凝土的发展，就没有经济和科技的发展，也没有人类文明的进步。新兴的混凝土技术已经成为当代闻名世界的物质支柱。随着科技的发展和广大混凝土科技工作者的努力，一些更高性能更多功能的混凝土必将继续涌现。混凝土这一古老而又新型的材料，必将为经济的发展和人类的物质文明作出更大的贡献。