Из - за воздействия различных антропогенных или антропогенных факторов, при эрозии внешней среды (например, морской среды, подземных вод и зимней соленой среды для удаления льда), железобетонные и другие сооружения подвергаются воздействию коррозионных ионов, таких как ионы хлора и ионы корня серной кислоты в окружающей среде, что значительно снижает их общую прочность и устойчивость к просачиванию, что влияет на долговечность и срок службы строительных материалов.

Существующие железобетонные конструкции, как правило, страдают от снижения долговечности конструкций из - за коррозии хлоридами арматуры и карбонизации бетона. В 1967 году в Миннесоте, США, был построен железобетонный автомобильный арочный мост с обозначением 1 - 35 Вт через реку Миссисипи, который использовался всего 20 лет для серьезной коррозии корпуса моста, а вскоре после ремонта с использованием метода частичного ремонта возникли проблемы с коррозией и трещинами в бетоне, что привело к серьезному коллапсу в 2007 году; Построенный в 1979 году путепровод Xizhimen в Пекине был вынужден снести и реконструировать менее чем через 20 лет после того, как он использовался под « соляным вредом» многолетней зимней засыпки соли и льда. Опубликованный в 2003 году « Отчет о расследовании коррозии в Китае» показал, что коррозия зданий в Китае относительно серьезная, 27 морских портов и мостов в Восточном Китае и Южном Китае имеют 74% коррозионных повреждений, 22 шлюза в течение 7 - 25 лет использования, коррозионный ущерб достиг 56%, соляной завод в Цинхае из - за сильной коррозии на заводе, использование было прекращено всего через 6 лет, экономический ущерб достиг 100 млн. юаней 2.

Обычно соленая коррозия строительных материалов включает в себя коррозию арматуры и бетона:

Коррозионное повреждение хлористой соли арматуры 1

Поскольку поровая жидкость с высокой щелочностью (PH > 12.5) в бетоне может образовывать пассивный слой на поверхности арматуры, она может эффективно предотвращать коррозионную эрозию арматуры. На более позднем этапе эксплуатации из - за карбонизации бетона и проникновения ионов хлора происходит разрушение пассивированного слоя, что ускоряет коррозию арматуры.

Вторжение ионов хлора приводит к коррозии арматуры, которая, по сути, представляет собой электрохимическую коррозию, которую можно разделить на два процесса коррозии: « катод» и « анод». В аноде стали происходит окисление, атомы железа преобразуются в ионы железа, происходит потеря матрицы железа; Реакция восстановления происходит в катоде, образуя ионы гидроксида (на рисунке ниже показана схема электрохимической коррозии арматуры). В процессе коррозионной реакции хлористой соли железа ионы хлора не только разрушают пассивированную пленку поверхности стали и образуют коррозионные электроды, но и ионы хлора в основном играют каталитическую роль в процессе электрохимической коррозии и не потребляют ионы хлора на протяжении всего процесса коррозионной реакции. Таким образом, присутствие ионов хлора значительно повышает эффективность коррозии стали.

Коррозия стальной арматуры, инвазивная ионами хлора, проявляется в локальной точечной коррозии, коррозии ямы, хотя площадь коррозии точечной коррозии меньше, но глубина коррозии больше, что может легко вызвать концентрацию структурных напряжений, отсутствие признаков хрупкого разрушения. Кроме того, ионы хлора в основном играют каталитическую роль в процессе коррозии стали, и присутствие микроионов хлора значительно ускоряет скорость коррозии стали. В то же время продукты коррозии стали будут иметь объемное расширение, его объем в 2 - 4 раза больше исходного объема, эта сила расширения коррозии стали не только повлияет на свойства сцепления между сталью и бетонным интерфейсом, но и серьезно повредит прочность бетона, что приведет к его отслоению, растрескиванию и другим повреждениям.

Влияние коррозионных свойств соли бетона 3

Общей причиной коррозии, приводящей к ухудшению свойств бетонных конструкций, является ионная эрозия хлора и корневых ионов серной кислоты. Ионы хлора и корневые ионы сульфата проникают внутрь бетона через диффузию и инфильтрацию и реагируют с соединениями в бетоне, образуя растворимые соли, такие как гидрохлорат и гипс или кальциево - ванадит, соответственно, которые заполняют пробелы внутри бетона и повышают прочность бетона на сжатие. Но с течением времени образующиеся гидрохлорированные алюминиевые кислоты и нерастворимые соединения кристаллизуются, чтобы создать объемное расширение, которое создает большое кристаллическое давление внутри бетона и, когда расширение достигает определенной степени, вызывает растрескивание или карбонизацию бетона, что еще больше обеспечивает условия для проникновения ионов соли, тем самым ускоряя разрушение бетонных сооружений.

В некоторых морских средах и соленой почвенной среде внешние агрессивные ионы могут легко распространяться изнутри через пористые конструкции железобетона, что серьезно подрывает прочность и стабильность бетона и стальных материалов, покрытых бетонными конструкциями. Поэтому особенно важно регулярно контролировать содержание хлорионов и сульфатной плазмы в железобетоне в определенных условиях с помощью рентгеновского флуоресцентного анализатора.

Анализ случаев засоления опор мостов

В прибрежных районах или в северных внутренних районах, где зимой часто используются снегоочистители, железобетонные конструкции, такие как опоры мостов, чрезвычайно уязвимы для соленой эрозии. Японская дорожно - управляющая компания & lt; & lt; Вест - Япония & gt; & gt; и профессор Кюбо из Университета Канадзавы в Японии совместно изучают последствия засоления железобетонных конструкций, таких как мостовые опоры, в прибрежных и внутренних районах Японии.

Содержание хлора на поверхности опоры было проанализировано с помощью портативного рентгеновского флуоресцентного анализатора & quot; Инос & quot;, а содержание хлора было сопоставлено с содержанием хлора в бетоне в различных слоях толщины снаружи и изнутри. Анализ показывает, что в условиях высокого содержания хлора в бетоне коррозия арматуры в бетоне намного хуже, чем в бетоне с низким содержанием хлора.

Использование Inos DPO для анализа содержания хлора в бетоне, установление зависимости между различным содержанием хлора и степенью коррозии стали в бетоне может помочь клиентам определить степень коррозии железобетона от соли, чтобы заранее принять меры по техническому обслуживанию и так далее.