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環境腐蝕性介質與混凝土和鋼筋混凝土
閱讀：847 發布時間：2018-1-1 在工業企業建設中，我們已經注意到新建工業企業的生產工藝過
程中，有化學活性物質(腐蝕性物質)存在，因此不能忽視這些物質
有侵入地下的可能性，在設計時應考慮地下結構物的防腐問題。
在工業企業的生產過程中，地下水位一段會升高。這就要求設計
人員必須根據預測，結合地下水侵蝕性的變化和水位升高的情況，考
慮地下建筑的防水層及防腐保護問題。
現代工廠都是自動化連續生產的，這就縮小了生產廠房的內部空
間體積。根據衛生標準，要嚴格限制廠房內大氣中腐蝕性組分的含
量。但由于J—房生產空間較小，常常導致廠房內大氣的腐蝕性組分升
高。在這種情況下，由于廠房內沒有固定的生產操作人員，因而無法
根據衛生標準的zui高允許濃度限制空氣的污染程度。
在設計建筑物和構筑物時，應當預見到，生產工藝的進一步發
展，有可能使環境介質的腐蝕性發生變化。例如，技術的進步會使單
機能力增大，這就勢必安生產更大噸位和更大尺寸的機器和設備。因
此，就不得不特設備移到室外，在zui不適宜的氣候條件下雨天作業，
或者將機器和設備與構件連結成整體，以增加強度。在這種情況下，
為了承受輔助性設施(工作平臺、控制儀表室、泵房和通風設備)和
生產設備(硫酸吸收塔、氧化鋁分解塔、石油化工精餾塔、造粒塔、
洗滌塔等)的額外荷裁，必須按照工藝要求，采用高強度設備。在這
種情況下，就無需考慮建造承重結構件了。同時，在設計設備結構時，
如同建筑結構一樣，不僅要使之滿足工藝參數方面的要求，而且還要
符合站構承我方面的要求。
結構材料處于較高的受力狀態，對材料本身的腐蝕過程是有影響
曲。這一因素在計算結構強度時應當加以考慮。構筑物除了固有的靜
態和動態穩定性外，還攻保證其在整個使用期間不發生效障。因此，
目前正在考慮將建筑結構與生產用的構筑物聯成整體。
只有全面采取措施，保證結構材料和結構本身在整個建筑物使用
期間保持設計指標(強度、不透水性等)不變時，才能使結構o的耐
久性達到要求。
按照設計規定使用期限，所有建筑可分為兩類．*類是用于安
裝各種設備和生產設施的建筑，如工業建筑物或構筑物、停車設施
等，它們的壽命取決于設備的合理使用年限及其報廢期限。在科學技
術迅猛發展的今天，這類構筑物經過短期使用后即要進行改造和更
新。根據蘇聯國家標準——《建筑標準與規范》的規定，使用期限為
25—76年。
這時，還應考慮設備有無必要進行大修的問題，因為有些工業是
不允許停產大修的。
因此，在這類建筑物和構筑物中，只有使用期限在經濟計算上是
合理的，在維修費用方面也是zui低的構筑物，才稱之為堅固耐久性構
筑物。
第二類是指使用期實際上是無限制的混凝土和鋼筋混凝土構筑
構。例如，護岸和護堤水工構筑物及隧道。這類構筑物作為交通設
施，不管其形式和技術特性如何，即便在自然條件改變的情況下．也
6愛之：聶界出現了一種引人注目的傾向，即把某些建筑的使用
壽命設計成有限的，以便于更換結構時不中斷企業生產。
我們在研究與生產有關的某些問題和確定建筑合理使用期限問題
時證明，對混凝土和鋼筋混凝上的腐蝕過程進行研究時，不僅應考慮
建筑物和構筑物現有的工作條件，而且還應考慮工作條件隨時間的變
化。
分析早期建筑物中的建筑材料——混凝土和鋼筋混凝土的使用狀
態，對于全面評價環境介質對實際使用條件下的建筑物的侵蝕程度具
有重大意義。
*，不少構筑物已存在數百年而依然完好無損，但同時，
也有些建造不久的房屋和構筑物，僅僅使用幾年后就遭到破壞，這是
有目共睹的。例如某一家人造纖維廠的鋼筋混凝土結構酸泵房，在使
用四年后就被損壞。一家大型石油化工聯合企業，用于安裝設備的露
天框架的承重結構，投入使用的頭幾年就受到破壞。許多化工聯合企
業中的生產車間，如生產氯、酸、敖的車間等，都出現了鋼筋棍凝土
結構嚴重破壞的現象。也有海上水工構筑物結構損壞較快的事例。某
海上建筑的方錐體鋼筋混凝土護堤，在位用4—5年后便遭受損壞[圖
2．1]，損壞原因是由于海水作用和記凝土多次冰恐循環引起的。
E．凰．羅杰斯文斯基(E．贏．P。況Ae四Me咖曰A)‘，”發現，橋墩混
凝土定期遭受含1．8—2．3克／升硫酸鹽離子和o．3一o．5克／升鎂離于的
水浸濕時，很快就會破壞。
比利時卡姆皮斯(xaMnMc)‘z”發現，構筑物經過含硫酸鹽的水
滲透，也會迅速遭到破壞。例如，科爾鮑(Kop6。)隧道的樹里．由
于受到含23．3克／升硫酸鹽離子水的滲透作用，很快就破壞了。但是，
除了水的侵蝕作用外，隧道襯里混凝土中所用的水泥組分不符合要求
也是破壞的另一原因。這將導致混凝土不夠密實，水很快就會滲透。
這種情況表明，滲流水的腐蝕作用耍比無壓水自由沖洗更厲害，同時
銀證明了環境介質的腐蝕怪對于不同組分和性能的泥凝土是不一樣
的。以上提出的論點可以作為建立標準系統和評定環境介質腐蝕性的
論據，將在第15章中予以更詳細的論述。
巴庫—紹故爾斯克輸水管道腐蝕破壞為我們提供了一個地下礦化
水引起混凝土腐蝕破壞的典型實例。橢圓形截面(170 x120厘米)的
泥凝上管由密實溫凝土制作，壁厚為15—20厘米，鋪設在由礦化水所
飽和的土壤中，礦化水中合有5—10克／升硫酸鹽(以硫酸根離子計)
z一6克／升氯化物和o．2一o．4克／升鎂。當管子鋪設后，礦化水就開始
滲入混凝土，因而在使用后不久，管子即開始受到嚴重破壞。M。但
必須提及注意的是，當暫時硬度很高的水充滿施水管的整個截面時，
腐蝕過程立即停止了。
由于輸水管內充水率高，因而改變了水的滲透方向，即水開始由
輸水管內向外滲透，而不是從外向內滲透了。溶解在水中的碳酸鹽與
碳酸氫鈣處于平衡狀態。碳酸鹽與水泥石中的氫氧化鈣起反應，這種
反應破壞了平衡狀態，碳酸氫鈣分解成難溶性碳酸鈣，使混凝土變得
密實。換句話說，就是隨著使用條件的變化，混凝土變得更加密實，
而不是受到破壞。
由此可見，環境介質與構筑物材料之間的關系十分復雜，以致環
境介質的成分、環境介質與混凝土的接觸條件或混凝土特性的微小變
化，也常常引起腐蝕過程特點和程度的根本變化。
捐凝上和鋼筋混凝土結構如果埋在由礦化水所飽和土壤或周期性
被礦化水浸濕的土壤時，這類結構遭受腐蝕破壞的現象是屢見不鮮
的。