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    混凝土病害與防水的關系
    發布時間:2014-08-09
    談到混凝土病害,往往離不開防水。防水是混凝土維修與保護領域的一個大項,因為絕大多數混凝土病害的發生均以水的存在為前提,舉例說明如下: 
    混凝土病害一:凍融破壞 
        這是最常見也是最簡單的一個用來說明混凝土病害與水的關系的例子。眾所周知,混凝土是個非勻質體,內部存在很多孔隙,按照我國著名材料科學家吳中偉院士根據孔的作用對孔進行的分類,孔徑d≤20nm為無害孔,20nm≤d≤50nm為少害孔,50nm≤d≤200nm為有害孔,d≥200nm為多害孔,而水分子的直徑在0.4nm。藏匿于混凝土孔隙內的水結冰,體積膨脹9%左右,造成內部壓力導致混凝土破損或者破碎——這就是凍融破壞;從混凝土維修保護的角度來看,在恢復破損部位混凝土結構輪廓后,應該施以整體保護,防止外界水分繼續滲透到結構內部造成凍融破壞,以有效保護結構安全,延長使用壽命和維修周期,降低業主成本。 


    混凝土病害二:碳化反應 
    CO2+H2O+Ca(OH)2 CaCO3+H2O 
        這就是碳化反應發生的機理,同樣和水有關系。碳化反應的速度是每年一個mm,碳化反應本身并不能夠使混凝土脫落、掉塊、破損或者破碎,它的危害是消耗掉了混凝土結構的氫氧根,降低了混凝土結構的堿性(PH值),從而造成鋼筋鈍化膜的破壞而導致鋼筋銹蝕;防治的辦法就是隔絕CO2和H2O或者其中的一種,相比于隔絕一種氣體來說,防水是不是來的更有效、方便呢?當然,無可否認,防水層在一定程度上也可以抵擋二氧化碳的侵蝕。 
    混凝土病害三:鋼筋銹蝕 
        鋼筋銹蝕是一個電化學反應的過程。對鋼筋銹蝕起催化劑作用的氯離子以水為介質滲透到結構鋼筋處,破壞鋼筋表面鈍化膜并使鐵以二價鐵離子的形式出現,于是,鋼筋銹蝕開始了。 
    鋼筋銹蝕的危害有兩個: 
     1.鋼筋銹蝕,有效截面積減少,造成結構承載力下降,嚴重危機結構安全; 
     2.鋼筋銹蝕后的生成物三氧化二鐵和四氧化三鐵的體積分別是原來的二和四倍,體積膨脹造成內部壓力,鋼筋保護層破損或者破碎,導致水分、氯離子、二氧化碳和其他有害介質更容易進入結構內部,加劇鋼筋進銹蝕,形成惡性循環。防治辦法就是有效阻斷氯離子的侵入:沒有水,氯離子失去了運動遷移的介質,自然無法接近鋼筋了。 
    混凝土病害四:堿骨料反應 
        結構混凝土所使用的骨料中含有的某些化學成分與水泥中的氫氧化鈣、氫氧化鈉、氫氧化鉀等成分發生化學反應,在骨料表面生成一種凝膠狀物質,這種凝膠狀物質本身無害,但遇水后膨脹,產生張力作用于周圍的混凝土結構,導致結構破損或者破碎。既然混凝土離不開骨料且骨料的化學成份無法改變,相對來說,在混凝土硬化成形后阻止水的進入就容易多了。 
        在混凝土維修與保護領域,防水工程的意義在于有效的切斷有害介質向混凝土內傳播的途徑和防止水自身對結構的危害。一句話,混凝土病害治理和防水的關系密不可分!


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