耐高鹽腐蝕C5級海洋防腐涂料在海洋環(huán)境下工作,鋼筋、混凝土等各種材料都會遭受不同程度的腐蝕。
以混凝土為例,海洋中的各種鹽類對混凝土結(jié)構(gòu)物都有破壞作用。海水中所含的SO42-、Mg2+、Cl-等離子分別以可溶的強(qiáng)酸鹽、鎂鹽和氯離子的形態(tài)存在,對混凝土結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生組合的侵蝕破壞,其中氯離子的侵蝕破壞作用是導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物失效的主要原因。
在海洋環(huán)境下的各種建筑,同時會接觸到大量的水、氧、氯離子等,首先鋼筋會被氧化在鋼筋表面形成一層氧化物的鈍化膜,鋼筋的腐蝕情況會下降,但是當(dāng)鈍化膜和海水中的氯離子接觸后,氯離子能穿過鋼筋表面的鈍化膜,使鈍化膜破壞,從而使得含氧的海水能達(dá)到鋼筋的表面,使得腐蝕能夠繼續(xù)行進(jìn)深入。
其主要化學(xué)反應(yīng)如下:
Fe2++2Cl-+2H2O→Fe(OH)2+2HCl
4Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3
鋼筋的銹蝕產(chǎn)生的化合物附著于底材上,相較于未腐蝕之前更加疏松、膨脹,在胡凝土內(nèi)部產(chǎn)生一定的膨脹應(yīng)力,造成混凝土保護(hù)層的斷裂、脫落。
腐蝕區(qū)域劃分:
海洋環(huán)境按照其腐蝕情況可以分成五大區(qū),即海上大氣區(qū)、全浸區(qū)、潮差區(qū)、飛濺區(qū)和海底土壤區(qū)五部分:
1. 海上大氣區(qū):一般是指高出海平面2米以上的部分,波浪打不到,潮水也無法淹沒的地方。它的腐蝕因素雖然與內(nèi)陸的大氣腐蝕因素比較類似,但是由于海上的濕度通常高于大陸,因此它的腐蝕環(huán)境就要比一般的大氣腐蝕嚴(yán)重些。
2. 全浸區(qū):這部分的腐蝕受到海中溶解氧氣,鹽濃度,流速,水溫,海生物,pH值和流砂的影響,它又可分為三個區(qū)域:①淺海區(qū):為自海面至海平面下50米處,因溶解氧氣濃度較高,故腐蝕較嚴(yán)重。②中等深度區(qū):為海平面下50~200米處,腐蝕程度中等。③深海區(qū):為海平面下200米以上,因溶解氧氣濃度較低,故程度較小。
3. 潮差區(qū):即在漲潮時浸在水下,在落潮時在水線上的地區(qū)。從理論上說,海水平面由于氧氣的供應(yīng)不均勻,在水面上下造成了氧氣濃差,水線上下形成大型的氧氣濃差電池。空氣中部分氧氣供應(yīng)充分,故為陰極保護(hù),腐蝕較小;恰好浸在海水線下的部分為陽極,腐蝕極其嚴(yán)重。但因海浪和風(fēng)的沖擊,干濕邊界瞬即變化,因此總的來說,從海平面到海平面往下大約1米的地方也是腐蝕比較嚴(yán)重的地區(qū)之一。
4. 飛濺區(qū):一般指高出海平面0~2米的部分,常常會受到海水波浪飛沫沖擊的地區(qū)。由于在飛濺區(qū),氧氣的供給十分的充足,氧氣的去極化作用促進(jìn)了鋼的腐蝕,同時,浪花的沖擊有力地破壞了保護(hù)膜,故此處是腐蝕嚴(yán)重的部分。碳鋼的平均腐蝕速度可達(dá)500微米/年,約為全浸區(qū)的5倍。
5. 海底土壤區(qū):受到細(xì)菌腐蝕及污染的土壤堆積腐蝕,腐蝕情況比較和緩。
控制保護(hù)措施
如何從嚴(yán)峻的環(huán)境下保護(hù)“自己”,無非是兩個方面,增強(qiáng)自己的實(shí)力和增加外援。
海洋環(huán)境下的各種建筑也是如此,從基材和外部保護(hù)材料兩方面著手:
從基材方面:
1.優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工工藝,控制混凝土變形裂縫;
2.應(yīng)用高性能混凝土,抑制氯離子的滲透擴(kuò)散;
3.采用高質(zhì)量鋼筋,減緩腐蝕的進(jìn)程。
外部保護(hù)材料:
采用特殊環(huán)境的耐腐蝕材料,外加保護(hù)的一些方法。通常外表直接裸露的鋼結(jié)構(gòu)會刷上一層漆,海水下會采用電化學(xué)保護(hù)等。總體來說有些復(fù)雜,效果也并不會特別好,普通的漆刷在裸露的鋼結(jié)構(gòu)上,很快連同鋼結(jié)構(gòu)會一起腐蝕脫落。同時兼具刷漆的便捷性和有效的防腐蝕性能的可以參考志盛威華的711耐高鹽腐蝕C5級海洋防腐涂料。