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冷卻塔混凝土的腐蝕原因分析
作者：江蘇金蜘蛛高空工程有限公司 來(lái)源：m.hxj668.com 發(fā)表時(shí)間：2017-8-26 瀏覽：
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冷卻塔混凝土的腐蝕原因分析
混凝土冷卻塔腐蝕的原因很多，可以歸納以下幾個(gè)主要方面：
A、由于混凝土的耐久性不足，其本身被腐蝕破壞，同時(shí)也由于鋼筋的裸露、腐蝕而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)的破壞
B、混凝土本身并未腐蝕，由于外部介質(zhì)的作用，導(dǎo)致混凝土本身化學(xué)性質(zhì)改變，或引入了強(qiáng)激發(fā)鋼筋腐蝕的離子，使鋼筋表面喪失鈍化作用，引起鋼筋銹蝕。鋼筋的銹蝕產(chǎn)物一般為Fe（OH）3、Fe（OH）2、Fe3O4·H2O、Fe2O3等，其體積比原金屬體積增大2～4倍，鐵銹膨脹，對(duì)混凝土保護(hù)層產(chǎn)生巨大的輻射壓力，其數(shù)值可達(dá)30MPa（大于混凝土的抗拉極限強(qiáng)度），使混凝土保護(hù)層沿著銹蝕的鋼筋形成裂縫（俗稱(chēng)順筋裂縫）。這些裂縫進(jìn)一步成為腐蝕性介質(zhì)滲入到鋼筋的通道，加速了鋼筋的腐蝕。鋼筋在順筋裂縫中的銹蝕速度比裸露情況快，混凝土表面的裂縫發(fā)展到一定程度，混凝土保護(hù)層則開(kāi)始剝落，最終使構(gòu)件喪失承載能力。
C、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕除了具有普通混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕的類(lèi)型外，由于高強(qiáng)度鋼筋和多筋在高應(yīng)力條件下工作，所以可能發(fā)生應(yīng)力腐蝕和鋼材的氫脆
D、日常使用過(guò)程中，煙氣中的二氧化碳會(huì)逐漸向混凝土內(nèi)部擴(kuò)散，并與混凝土中的氫氧化鈣發(fā)生作用，生成碳酸鹽或其他物質(zhì)，從而使水泥的堿度降低，使混凝土碳化，其碳化的主要化學(xué)反應(yīng)為：CO2+H2O→H2CO3，Ca（OH）2+H2CO3→+2H2O。碳化降低了混凝土的堿度，從而破壞了鋼筋表面的鈍化膜，使混凝土失去了對(duì)鋼筋的保護(hù)作用，給混凝土中的鋼筋銹蝕帶來(lái)不利的影響。同時(shí)，碳化還會(huì)加劇混凝土的收縮，這些都可導(dǎo)致混凝土的裂縫，加速混凝土結(jié)構(gòu)的破壞。
E、硫酸根離子腐蝕。進(jìn)入冷卻塔的濕煙氣中存在的SO42-接觸混凝土表層與混凝土的某些成分反應(yīng)，生成物吸水膨脹產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力達(dá)到一定程度時(shí)混凝土就產(chǎn)生裂縫，這種腐蝕作用在不同條件下又有兩種表現(xiàn)形式，即E鹽破壞和G鹽破壞。E鹽破壞即鈣礬石膨脹破壞，其生成物的體積比反應(yīng)物大115倍多，呈針狀結(jié)晶，引起很大的內(nèi)應(yīng)力，其破壞特征為混凝土表面出現(xiàn)幾條較粗大的裂縫。G鹽破壞即石膏膨脹破壞，當(dāng)外界中SO42-濃度達(dá)到1000mg/L，SO42-可與Ca（OH）2反應(yīng)生成石膏晶體，生成的CaSO4·2H2O體積增大1124倍，導(dǎo)致混凝土因內(nèi)應(yīng)力而破壞，其破壞特征為混凝土表面雖無(wú)粗大裂縫但是遍體潰散。
F、氯離子腐蝕。一般情況下，由于混凝土為堿性物質(zhì)，其液相PH值為12.5～13.5，鋼筋在這種環(huán)境中能形成鈍化膜，它不僅可以隔絕氧接觸鋼筋，而且阻止鋼筋內(nèi)部形成腐蝕電流，因此對(duì)鋼筋起到保護(hù)作用。然而，進(jìn)入冷卻塔的煙氣中存在氯化物（HCl），當(dāng)氯離子滲透到鋼筋表面并達(dá)到一定濃度時(shí)會(huì)使得局部保護(hù)膜破壞，成了活化態(tài)�；罨匿摻畋砻嫘纬梢粋�(gè)小陽(yáng)極，未活化的鋼筋表面成為陰極，在氧和水充足的條件下鋼筋開(kāi)始銹蝕。鋼筋的銹脹體積一般增大215～5倍，在塔內(nèi)部水份這樣充足的條件下體積膨脹甚至可達(dá)7倍，從而導(dǎo)致混凝土保護(hù)層開(kāi)裂（即順筋裂縫）、鋼筋銹蝕，降低或破壞了鋼筋與混凝土的握裹力，鋼筋截面減小、承載能力降低，從而降低了結(jié)構(gòu)的耐久性。同時(shí)氯鹽還可以和混凝土中的Ca離子反應(yīng)生成易溶的CaCl2并帶有大量結(jié)晶水，形成比反應(yīng)物體積大幾倍的固相化合物，造成混凝土的膨脹破壞。如果水泥中鋁酸三鈣含量高于8%，其制成的混凝土很容易受到Cl-腐蝕。
G、在混凝土受到冰凍的情況下，冷卻塔內(nèi)的鋼精，由于塔壁內(nèi)氣溫差懸殊，將造成鋼精冷縮不平衡，在混凝土中形成縮應(yīng)力，是鋼精與混凝土中的粘接性減弱或喪失，而造成破壞。
