第九章建筑结构腐蚀破坏PPT课件下载推荐.ppt

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教学要求：

要求引导学生从工业建筑化学腐蚀的严酷性中去认识盐渍土教学要求：

要求引导学生从工业建筑化学腐蚀的严酷性中去认识盐渍土地区与沿海地区腐蚀现象的普遍性，从一般建筑结构裂损后钢筋锈蚀阶地区与沿海地区腐蚀现象的普遍性，从一般建筑结构裂损后钢筋锈蚀阶段的相似现象中去提高警惕。

段的相似现象中去提高警惕。

从混凝土结构出现裂损的原因来看，除了物理、力学方面的作用从混凝土结构出现裂损的原因来看，除了物理、力学方面的作用（如荷载如荷载作用、温度作用、碰撞作用作用、温度作用、碰撞作用）引起的混凝土裂损外，还有钢筋腐蚀胀裂、引起的混凝土裂损外，还有钢筋腐蚀胀裂、混凝土碱骨料反应裂缝、混凝土碳化收缩裂缝等化学反应裂缝引起的裂混凝土碱骨料反应裂缝、混凝土碳化收缩裂缝等化学反应裂缝引起的裂损。

最近损。

最近2020年内对混凝土结构的实际调查发现，混凝土结构因化学裂损年内对混凝土结构的实际调查发现，混凝土结构因化学裂损而引起的损坏或失效更加严重，应该引起关注。

而引起的损坏或失效更加严重，应该引起关注。

第九章建筑结构腐蚀破坏9.3概概概概述述述述腐蚀分类及材料损伤机理腐蚀分类及材料损伤机理腐蚀分类及材料损伤机理腐蚀分类及材料损伤机理建筑结构腐蚀破坏实例建筑结构腐蚀破坏实例建筑结构腐蚀破坏实例建筑结构腐蚀破坏实例被腐蚀建筑结构的修复被腐蚀建筑结构的修复被腐蚀建筑结构的修复被腐蚀建筑结构的修复本章内容思考题与习题思考题与习题思考题与习题思考题与习题第九章建筑结构腐蚀破坏9.4概概述述建筑结构中使用的混凝土、钢材、砖石等，在试用期间常常受到腐蚀性建筑结构中使用的混凝土、钢材、砖石等，在试用期间常常受到腐蚀性介质的腐蚀。

如果建筑物在建造时对结构材料未采取防腐措施，或虽采介质的腐蚀。

如果建筑物在建造时对结构材料未采取防腐措施，或虽采取了防腐措施，但工程质量不佳，维护使用不当，使防腐措施失效，则取了防腐措施，但工程质量不佳，维护使用不当，使防腐措施失效，则腐蚀性介质就可能损坏建筑结构，甚至使其破坏，失去使用价值。

腐蚀性介质就可能损坏建筑结构，甚至使其破坏，失去使用价值。

在工业建构筑物中，在海岸工程中，在盐渍土与矿化水地区的建构筑物在工业建构筑物中，在海岸工程中，在盐渍土与矿化水地区的建构筑物中，建筑结构直接与气态、液态等外部腐蚀性介质接触，或者被产品和中，建筑结构直接与气态、液态等外部腐蚀性介质接触，或者被产品和生产中排放的腐蚀性物质所污染，造成建筑结构的损伤或破坏。

生产中排放的腐蚀性物质所污染，造成建筑结构的损伤或破坏。

在冶金、化工、造纸、食品及其他工业部门中，有在冶金、化工、造纸、食品及其他工业部门中，有20%70%的建构筑的建构筑物常常受到各种腐蚀性介质的作用，引起结构材料的腐蚀。

据一些国外物常常受到各种腐蚀性介质的作用，引起结构材料的腐蚀。

据一些国外专家的估计，由于混凝土和钢筋混凝土的腐蚀造成的经济损失约占国民专家的估计，由于混凝土和钢筋混凝土的腐蚀造成的经济损失约占国民收入的收入的1.25%。

这些经济损失中包括了修复或重建。

这些经济损失中包括了修复或重建建构筑物的工程造价建构筑物的工程造价及修复或重建期间生产中所造成的经济损失。

及修复或重建期间生产中所造成的经济损失。

鉴于混凝土及钢筋混凝土建筑结构的广泛性及重要性，本章将着重讨论鉴于混凝土及钢筋混凝土建筑结构的广泛性及重要性，本章将着重讨论这类结构。

腐蚀性介质对建筑结构的损伤实质上就是对构成结构的材料这类结构。

腐蚀性介质对建筑结构的损伤实质上就是对构成结构的材料的损伤，所以我们集中讨论腐蚀性介质对水泥石及钢筋的腐蚀问题。

的损伤，所以我们集中讨论腐蚀性介质对水泥石及钢筋的腐蚀问题。

第九章建筑结构腐蚀破坏9.5腐蚀分类及材料损伤机理腐蚀分类及材料损伤机理世界上有许多建筑构物已存在了几百年依然健在，而许多建筑物却仅仅世界上有许多建筑构物已存在了几百年依然健在，而许多建筑物却仅仅使用几年后就遭到破坏，这样的事例不胜枚举。

例如：

使用几年后就遭到破坏，这样的事例不胜枚举。

某一人造纤维厂的钢筋混凝土结构的酸泵房，在使用四年后就遭破坏；

某一大型石油化工联合企业，其用于安装设备的露天框架结构，投入使某一大型石油化工联合企业，其用于安装设备的露天框架结构，投入使用几年就遭到破坏；

用几年就遭到破坏；

某海上建造的钢筋混凝土护堤，在使用某海上建造的钢筋混凝土护堤，在使用44年年55年后年后,因遭受海水作用而因遭受海水作用而损坏；

损坏；

一些桥墩混凝土因遭受含一些桥墩混凝土因遭受含1.8g/L1.8g/L2.3g/L2.3g/L硫酸盐离子和硫酸盐离子和0.3g/L0.3g/L0.5g/L0.5g/L镁离子的水浸蚀，很快就破坏；

镁离子的水浸蚀，很快就破坏；

在一座横跨盐渍土地带的桥梁附近，因盐水周而复始地浸蚀铁路路堤护在一座横跨盐渍土地带的桥梁附近，因盐水周而复始地浸蚀铁路路堤护坡混凝土护板坡混凝土护板,干、湿循环，结果使盐类在混凝土孔隙内结晶干、湿循环，结果使盐类在混凝土孔隙内结晶,造成护板造成护板的破坏；

的破坏；

兰州某化肥厂硝酸铵兰州某化肥厂硝酸铵（氮肥氮肥）造粒塔周围的基座顶层混凝土造粒塔周围的基座顶层混凝土,因硝酸铵颗因硝酸铵颗粒吸收空气中水份潮解粒吸收空气中水份潮解,渗入混凝土孔隙中渗入混凝土孔隙中,干燥后又结晶干燥后又结晶,将混凝土胀将混凝土胀坏。

坏。

第九章建筑结构腐蚀破坏9.6腐蚀分类及材料损伤机理腐蚀分类及材料损伤机理某一输水管道铺设在由矿化水所饱和的土壤中，矿化水中含有硫酸根离某一输水管道铺设在由矿化水所饱和的土壤中，矿化水中含有硫酸根离子子5g/L10g/L，氧化物，氧化物2g/L6g/L，镁，镁0.2g/L0.4g/L。

输水管由混凝土。

输水管由混凝土制成，因矿化水渗入管子的混凝土，使用不久，管子即遭受严重破坏。

制成，因矿化水渗入管子的混凝土，使用不久，管子即遭受严重破坏。

某出租汽车停车场，在使用某出租汽车停车场，在使用10年年12年时，因受到氯化物的腐蚀，其肋年时，因受到氯化物的腐蚀，其肋型楼板中的型楼板中的20钢筋的点腐蚀深度达钢筋的点腐蚀深度达2.4mm，其极限强度比未受腐蚀部分，其极限强度比未受腐蚀部分的平均值低的平均值低14.8%。

由此可见，环境介质与建构筑物材料之间的关系十分复杂。

为研究方便由此可见，环境介质与建构筑物材料之间的关系十分复杂。

为研究方便起见，作者在前苏联学者起见，作者在前苏联学者B.M.莫斯科文将混凝土及钢筋的腐蚀分为三种莫斯科文将混凝土及钢筋的腐蚀分为三种基本类型的基础上，略作修改，补充细分为六种基本类型。

基本类型的基础上，略作修改，补充细分为六种基本类型。

第一类：

流动有压软水溶出性侵蚀。

水泥在水化过程中产生大量水泥在水化过程中产生大量Ca（OH）2。

密实性较差、渗透性较大的混凝。

密实性较差、渗透性较大的混凝土，在一定压力的流动软水作用下，土，在一定压力的流动软水作用下，Ca（OH）2会不断溶出并流失。

这一会不断溶出并流失。

这一方面使水泥石变得孔隙增多，变得酥松；

另一方面使水泥石的碱度降低。

方面使水泥石变得孔隙增多，变得酥松；

而水泥水化物如水化硅酸钙、水化铝酸钙等只有在一定的碱度环境中才而水泥水化物如水化硅酸钙、水化铝酸钙等只有在一定的碱度环境中才能稳定存在。

所以，能稳定存在。

所以，Ca（OH）2的不断溶出又导致其他水化物的分解熔融，的不断溶出又导致其他水化物的分解熔融，最终使水泥石破坏。

最终使水泥石破坏。

第九章建筑结构腐蚀破坏9.7腐蚀分类及材料损伤机理腐蚀分类及材料损伤机理随着随着Ca（OH）2的不断流失，混凝土的抗压强度不断下降。

当以的不断流失，混凝土的抗压强度不断下降。

当以CaO计的计的Ca（OH）2溶出量为溶出量为25%时，抗压强度将下降时，抗压强度将下降35.8%，溶出量更大，溶出量更大，抗拉强度下降更大，最大达抗拉强度下降更大，最大达66.4%。

雨水、雪水、蒸馏水、工厂冷凝水及含重碳酸盐甚少的河水与湖水雨水、雪水、蒸馏水、工厂冷凝水及含重碳酸盐甚少的河水与湖水都属于软水。

在流动及压力水作用下的软水才会引起水溶性侵蚀。

都属于软水。

这种腐蚀在多种建构筑物中都能看到。

在水与混凝土中水泥石接触后的干燥部位，如水渗透进混凝土或沿在水与混凝土中水泥石接触后的干燥部位，如水渗透进混凝土或沿混凝土表面流动后并随之干燥，溶解在水中的混凝土表面流动后并随之干燥，溶解在水中的Ca（OH）2与空气中的与空气中的CO2作用碳化后生成作用碳化后生成CaCO3沉积下来，在混凝土表面生成白色沉淀沉积下来，在混凝土表面生成白色沉淀物，引起腐蚀，这种现象是颇为常见的。

物，引起腐蚀，这种现象是颇为常见的。

美国有一座堤坝建于美国有一座堤坝建于1900年，被水强烈渗透。

年，被水强烈渗透。

1939年修复该堤时，年修复该堤时，发现混凝土外部厚发现混凝土外部厚12mm75mm的外壳尚好，内部混凝土却已受到的外壳尚好，内部混凝土却已受到严重破坏，破坏层厚度达严重破坏，破坏层厚度达1.5m深的地方。

看起来，水泥石几乎已全深的地方。

看起来，水泥石几乎已全部被水淘空。

因为施工时模板附近的混凝土捣得比较密实，而且表部被水淘空。

因为施工时模板附近的混凝土捣得比较密实，而且表层混凝土受到碳化作用，减小了层混凝土受到碳化作用，减小了Ca（OH）2的熔蚀，所以保存了较好的熔蚀，所以保存了较好的一层外壳。

内部却遭到破坏，这种隐蔽的破坏尤应注意。

的一层外壳。

第九章建筑结构腐蚀破坏9.8腐蚀分类及材料损伤机理腐蚀分类及材料损伤机理如果由于温度变化造成裂缝或施工缝开裂、接缝质量低劣、沉降缝和温度如果由于温度变化造成裂缝或施工缝开裂、接缝质量低劣、沉降缝和温度缝有缺陷等原因产生了水在缝中的渗流，就容易产生水溶性侵蚀。

缝有缺陷等原因产生了水在缝中的渗流，就容易产生水溶性侵蚀。

第二类：

溶解性化学腐蚀。

溶解性化学腐蚀是指水泥石组分和酸或碱溶液发生化学反应引起的腐蚀。

此种化学反应所生成的反应产物或是由于扩散原因易于溶解，或是被渗流此种化学反应所生成的反应产物或是由于扩散原因易于溶解，或是被渗流水从水泥石结构中冲刷出，或是以非结晶体形式聚集，这种非结晶体无胶水从水泥石结构中冲刷出，或是以非结晶体形式聚集，这种非结晶体无胶黏性，不会影响腐蚀破坏过程的进一步发展。

换句话说，溶解于水中的酸黏性，不会影响腐蚀破坏过程的进一步发展。

换句话说，溶解于水中的酸类或盐类与水泥石中的类或盐类与水泥石中的Ca（OH）2起置换反应，生成易溶盐或无胶结性能的起置换反应，生成易溶盐或无胶结性能的物质，使水泥石结构破坏，混凝土结构也就毁了。

物质，使水泥石结构破坏，混凝土结构也就毁了。

最常见的这类腐蚀性酸性介质是碳酸、盐酸、硫酸、硝酸等无机酸