海洋氯化物腐蚀钢筋化学原理

问题描述

精选答案

氯盐使根据混凝土里的钢筋生锈：因为钢筋的化学成分是C、SI、Mn、P、S。

氯离子Cl比这五种任何一种一种元素都活泼，所以就会与之反应从而改变钢筋的化学成分，使之生锈。

硝酸盐(NO2)-中的N为+3价，所以既有氧化性，又有还原性，有较强的氧化能力。

亚硝酸盐中的N为+2价，在正常较难与其他物质反应，除非是高温、高压下才与极少数反应。氯离子引起的钢筋锈蚀水下商品混凝土中，氯离子进行商品混凝土通常有两种途径：

其一是“掺入如含有氯盐的外加剂，使用海砂，施工用水含氯盐，在含盐环境中搅拌，浇筑商品混凝土时，其二是”渗入“环境中的氯盐通常通过商品混凝土的宏观、微观缺陷，渗入到商品混凝土中并达到钢筋表面，直接或间接破坏商品混凝土的包裹作用及钢筋钝化的高碱度两种屏障，使之发生锈蚀继而锈蚀产物体积膨胀，使商品混凝土保护层开裂与脱落;在海洋环境中的水下商品混凝土结构大都是这种情况。氯离子引起钢筋锈蚀可以从以下几个方面分析：

1破坏钝化膜商品混凝土属于碱性材料，其孔隙溶液的PH值为12-14，因而对钢筋具有较好的保护作用，有利于钢筋表面形成保护钢筋的钝化膜，但这种钝化膜只有在高碱环境中才是稳定的。

假如四周环境PH值降到11.8时，钝化膜就开始变得不稳定，当PH值继续降到9.88时，钝化膜就开始变得难以生存或逐渐破坏，使得进入商品混凝土中的氯离子吸附于钝化膜处，并使钝化膜的PH值迅速降低，逐步酸化，从而使得钝化膜被破坏。

2形成腐蚀电流无论商品混凝土碳化还是氯离子侵蚀，都可以引起钢筋部分锈蚀，在钝化膜破坏处有腐蚀电流产生，在钝化膜破坏还与未破坏区这间存在电位差，有宏电流产生，但微电流要比宏电流大得多。

又因为氯离子的存在大大降低了商品混凝土的电阻率，并且氯离子和铁离子的结合可以形成易容于水的氯化铁，从而加速了腐蚀产物向外的扩散过程，并由于宏观腐蚀电流在钝化膜破坏区边边缘最大，使得靠近钝化区的边缘的局部钝化膜破坏较快，这种现象称为局部锈蚀钢筋的“边缘效应”。

3氯离子导电作用正是由于商品混凝土结构中氯离子的存在，大大降低了阴、阳极之间的欧姆电阻，强化了离子通路，提高了腐蚀电流的效率，从而加速了钢筋的电化学腐蚀过程，氯离子对商品混凝土中钢筋锈蚀更严重更快速.而氯化物是钢筋的一种活化剂，它能置换钝化膜的氧而使钢筋发生溃烂性腐蚀，而氯盐是高吸湿性的盐，它能吸收空气中的水分变成液体，从而使氯离子从扩散作用

其他回答

考研小不懂

因为海水中有游离的离子，而钢铁中有其他的化学成分，比如碳，这样构成一个原电池的反应形式且由于海水中的离子要比淡水中的离子多很多（且离子的电离效果要比纯水好很多），因此在海水中构成的原电池的反应速率要比在淡水中构成的原电池反应速率快不少（也就是在海水中的腐蚀比在淡水中快）。