有关金属在混凝土中的腐蚀

2008-04-15 00:00

一、铝

　　铝在大气中及很多水溶液中都显示出耐蚀性。但是铝在pH4～4.5以下的酸或pH8.5以上的碱溶液中，腐蚀速度都很快。

　　铝与水泥浆接触时，水泥浆的强碱性（pH13左右）对铝作用生成铝酸盐，铝受水泥浆腐蚀。

2Al+Ca(OH)₂+2H₂O=CaO·Al₂O₃+3H₂↑

　　利用上式反应产生H₂，制造多孔混凝土。

　　埋放在混凝土中的铝，早期受溶解、腐蚀，随着时间延长，溶解速度减缓，混凝土硬化、干燥时，腐蚀停止。但是，在室外潮湿条件下，混凝土中的铝继续受腐蚀。混凝土和砂浆中的铝金属必须事先经阳极氧化处理，使表面形成一层氧化膜，才不受腐蚀。

　　关于铝合金的耐腐蚀性能也因铝的品种不同而不同。

　　二、铅

　　铅遇H₂SO₄＜96％，HF＜60％～65％等强酸，生成不溶性的铅化全物（PbSO₄，PbHF等），由于铅化物膜层是钝化膜，是不受腐蚀的。一般大气、海水、地层中几乎是不受腐蚀的（在含硫的泉水中是受腐蚀的）。遇到HNO₃＜70％，HCl以及空气中含有的有机酸时，也是受腐蚀的。

　　干燥的混凝土中，铅不受腐蚀。

　　三、铜

　　把铜浸于水泥浆中是受腐蚀的，但在干燥混凝土中不受腐蚀。例如将铜和黄铜（Cu和Zn的合金）做楼梯踏板防滑条，直接与砂浆和混凝土相接触，也不受腐蚀。

　　但是，在厨房、卫生间，铜和混凝土接触部分，水渗透进去，与环境中的氨、氨络物作用，有应力腐蚀发生，因此要注意防水。此外，热水管，由于膨胀收缩产生应力，因而也不宜与混凝土直接接触，在弯管处要安放缓冲垫。

　　铜与湿度大的空气中的CO₂作用，产生铜绿（CuCO₃·Cu(OH)₂，盐基性碳酸铜），成为保护膜，缓解铜的腐蚀。这种铜绿是难溶的。在海岸边有些屋顶铜配件，容易产生氯化铜，也是一种铜绿，但其易溶于水，对人体有害。

　　四、锌

　　一般大气中和水中，与O₂和CO₂等作用，表面形成Zn(OH)₂和ZnCO₃·Zn(OH)₂等，形成稳定膜层，几乎不受腐蚀。因此，用锌镀在钢表面，防止钢材腐蚀。镀锌钢筋和普通钢筋使用时允许的盐含量如下表所示。单方砼中NaCl含量6～7kg左右，镀锌钢筋是可以承受Cl^-的腐蚀作用的。

表　　镀锌钢筋和普通钢筋使用时允许的盐含量^①

　　①　Cl^-含量是换算成NaCl含量对混凝土质量的百分比来计算

　　五、不锈钢

　　不锈钢是以铁为基材，掺入Cr、Ni等金属而成的合金钢。一般大气中或高温环境中合金钢是难以腐蚀的。Ni、Cr含量越高，耐腐蚀性越好。现在用量最多的是18％Cr-8%Ni（18-8）不锈钢。

　　把不锈钢直接埋入混凝土中，不会受到腐蚀。但在混凝土中含盐量大时，混凝土中性化，且混凝土潮湿时，不锈钢可能受局部腐蚀，有可能发生孔蚀。

　　在海洋结构物采用不锈钢材与海水接触，会受到缓慢腐蚀，需进行阴极保护。

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