混凝土杆与基础的使用及维护常识

混凝土因受酸、碱、盐等物质的腐蚀而酥碎;混凝土杆因进水结冰而冻裂,或因钢筋生锈膨胀而产生裂纹等,降低了混凝土的强度,危及安全运行。

混凝土腐蚀的原因主要有以下几种。

(一)在淡水作用下的内部腐蚀

普通硅酸盐水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙,它们与水作用在硬化过程中会析出氢氧化钙、含水硅酸二钙、含水铁酸钙等。其中氢氧化钙[Ca(OH)2]在淡水中会缓慢溶解,每升淡水中溶解1.7g。如果是长年累月的溶解,会逐渐形成微孔,若混凝土不够密实,水分透进细孔,或由裂纹进入内部,冲去大量的氢氧化钙,孔隙逐渐增大,直至毁坏。防止的办法是:使混凝土在硬化过程中暴露在空气里,让表面析出的Ca(OH)2和空气中的CO2起作用,生成碳酸钙(CaCO3)。碳酸钙在淡水中的溶解速度只有氢氧化钙的百分之一,因而其寿命大大延长。

(二)在碳酸水作用下的腐蚀

大多数天然水都或多或少地含有碳酸(H2CO3),尤其是泉水中含量更高。在碳酸的作用下,混凝土表面的氧化钙变成碳酸钙,碳酸钙进一步与碳酸作用生成重碳酸钙[Ca(HCO3)],其溶解度很大,且易被水冲刷,因而混凝土迅速破坏。

(三)在海水、地下水等作用下的腐蚀(www.xing528.com)

在这些水中常含有硫酸钙、硫酸镁、氯化镁等盐类。硫酸钙(石膏)溶液与水泥中的铝酸三钙生成含水硫铝三钙,体积膨胀2.5倍,从而使混凝土产生裂纹。由于它的结晶呈杆状,也叫水泥杆菌。以后又在水及盐溶液的作用下,转化为白色粘液自缝隙流出,使内部水泥进一步腐蚀。硫酸镁与混凝土中的氢氧化钙反应生成硫酸钙,体积增加,也会膨胀产生裂缝。在适当条件下,石膏还可与水中的铝酸三钙形成含水硫酸三钙,破坏性很大。

氯化镁与混凝土中的氢氧化钙接触后,生成氯化钙和氢氧化镁。氯化钙是一种极易溶解于水的物质,会使混凝土出现大量的孔隙而毁坏。海水中含有大量的氯化镁和硫酸镁,对混凝土的腐蚀很大。盐碱地中,同样含有大量的上述物质,因此混凝土毁坏得也很快。

一切工业污水和废气都含有上述有害物质,因而对混凝土的腐蚀是很明显的。

预防混凝土腐蚀的根本方法是在普通水泥中掺入活性氧化硅[SiO0]、活性氧化铝[Al2O3]等物质。这些物质与混凝土硬化过程中析出的氢氧化钙反应,生成硅酸钙的铝酸钙,都是不溶解于水的物质,从而从根本上消除了腐蚀的病根。

这些掺入物主要就是火山灰和高炉矿渣,所以也称火山灰质硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥。在盐碱地区,或有工业污秽侵袭的地区,可要求制造厂采用火山灰硅酸盐水泥制造混凝土杆。

混凝土的腐蚀主要发生在地下或接近地面部分,腐蚀后混凝土酥碎剥落,内部钢筋生锈。杆塔地面以上部分除了沿海或大型化工厂附近,因空气潮湿并含有大量酸、碱、盐类物质而可能发生腐蚀情况外,其他地方很少发现这种现象。