由于混凝土非均匀多孔的结构特性,其易被氯离子、硫酸盐、微生物等侵蚀而诱发结构破坏和承载力降低等现象。目前混凝土的腐蚀途径主要包括:物理腐蚀、化学腐蚀以及微生物腐蚀等。
【物理腐蚀】
物理腐蚀是指在没有化学反应发生时,混凝土的某些成分发生物理性溶解或膨胀,从而引起其结构破坏、强度降低的现象。常见的物理腐蚀形式包括风化作用(a)、水力侵蚀(b)、冻融循环破坏(c)以及干湿循环破坏(d)等 ↓↓↓
化学腐蚀是指混凝土的组分与外界腐蚀因子通过化学反应产生新的有害物质,从而导致混凝土的结构受损。常见的化学腐蚀形式包括:硫酸盐腐蚀(a)、氯离子侵蚀(b)、碳化现象(c)以及氢离子(H+)腐蚀(d)等 ↓↓↓
【微生物腐蚀】
混凝土的微生物腐蚀大多发生在雨污水环境中,主要由微生物介导的硫酸盐还原和再氧化过程所驱动的。
PS:目前提高混凝土抗腐蚀性的方法主要包括2大类:改善内部结构和添加表面涂层。其中,改善内部结构主要借助掺入引气剂和减水剂等外加剂、调整成分配比等方法以提升其自身的密实性;表面涂层则是通过隔绝腐蚀因子与混凝土的直接接触,从而提升混凝土的耐久性。相对而言,混凝土表面涂层具有使用简单、适用范围广泛等优势,是提升混凝土抗腐蚀性的热点手段。目前混凝土涂层主要包括无机类、有机类、无机⁃有机复合、以及自修复/自清洁等新型涂层。
水溶性硅酸盐、金属(氢)氧化物等无机类涂层成本低、硬度高且耐老化,但韧性相对较差;而环氧树脂、丙烯酸类、聚氨酯类以及有机硅烷等有机类涂层的韧性较好,但存在耐老化性、耐氯化或者耐气体碳化性差等缺点。因此,无机⁃有机复合涂层通过结合各自优势,可显著提升复合涂层的整体性能;自修复/自清洁涂层等新型涂层是材料保护涂层近年来的研究前沿,然而其大多被应用在金属材料的防护涂层领域,这也为其在混凝土领域的应用提供了新的思路。怎样结合混凝土材料的特性研制出适用于混凝土的新型涂料,是其发展应用的瓶颈问题!
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