從化學(xué)組成角度分析
聚合氯化鋁主要成分是鋁的聚合物,其水溶液呈弱酸性,pH 值一般在 3.5 - 5.0 之間?;炷林饕伤?、砂、石和水組成,其中水泥是堿性物質(zhì),主要成分是硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣等。從化學(xué)性質(zhì)看,聚合氯化鋁的酸性有與混凝土中的堿性成分發(fā)生反應(yīng)。
對(duì)混凝土的潛在腐蝕
機(jī)制與水泥成分反應(yīng):聚合氯化鋁中的氫離子(H?)可以和水泥中的氫氧化鈣(Ca (OH)?)發(fā)生中和反應(yīng)。反應(yīng)式為:2H? + Ca (OH)?→Ca2? + 2H?O。這個(gè)過程會(huì)消耗混凝土中的氫氧化鈣,而氫氧化鈣是維持混凝土堿性環(huán)境和強(qiáng)度的重要成分之一。當(dāng)氫氧化鈣被大量消耗后,混凝土的堿性降低,會(huì)導(dǎo)致混凝土中的鋼筋失去堿性保護(hù),從而發(fā)生銹蝕。
對(duì)混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞:聚合氯化鋁會(huì)滲透到混凝土內(nèi)部,與水泥水化產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)。例如,它影響水泥水化產(chǎn)物硅酸鈣凝膠的結(jié)構(gòu),使混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)變得疏松,降低混凝土的強(qiáng)度和密實(shí)度。同時(shí),這種反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生一些膨脹性的物質(zhì),導(dǎo)致混凝土內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力,進(jìn)而出現(xiàn)裂縫。一旦出現(xiàn)裂縫,外界的腐蝕性介質(zhì)(如氯離子、硫酸根離子等)就更容易進(jìn)入混凝土內(nèi)部,加速混凝土的腐蝕過程。
實(shí)際情況中的影響因素濃度和接觸時(shí)間:在實(shí)際應(yīng)用中,聚合氯化鋁對(duì)混凝土的腐蝕程度與它的濃度和接觸時(shí)間密切相關(guān)。如果聚合氯化鋁的濃度較低,且接觸時(shí)間較短,對(duì)混凝土的影響較小。例如,在一些水處理設(shè)施中,偶爾濺到混凝土表面少量的聚合氯化鋁溶液,及時(shí)沖洗后不會(huì)造成明顯的腐蝕。但如果是在長(zhǎng)期高濃度聚合氯化鋁溶液浸泡的環(huán)境下,混凝土的腐蝕情況就會(huì)比較嚴(yán)重。
混凝土的質(zhì)量和防護(hù)措施:混凝土自身的質(zhì)量(如水泥品種、水灰比、密實(shí)度等)也會(huì)影響其對(duì)聚合氯化鋁腐蝕的抵抗能力。水灰比低、密實(shí)度高的優(yōu)質(zhì)混凝土對(duì)聚合氯化鋁腐蝕的抵抗性相對(duì)較強(qiáng)。此外,對(duì)混凝土表面進(jìn)行防護(hù)處理(如涂覆防腐涂料、進(jìn)行表面密封處理等)也可以在一定程度上減輕聚合氯化鋁對(duì)混凝土的腐蝕。