某工业环境中酸性气体对混凝土结构的损害调查

牛孟锴

摘 要：通过对某钢厂内部工业厂房的混凝土结构进行调查研究，找出影响较大的腐蚀气体，为后期的混凝土结构防护提供理论依据。

关键词：工业环境;腐蚀;调查;混凝土结构

混凝土结构厂房目前仍是我国工业厂房的主体。大部分重工业生产如选矿、烧结、焦化、化工、冶炼、铸造、造纸、印染等生产环境受腐蚀、潮湿、高温、重载等作用，许多混凝土结构厂房投入使用不久（5-10年）即开始出现耐久性破坏。如果设计、施工（如混凝土中掺过量氯盐）或使用不当，严重破坏的时间发生得更早。在我国已有相当多的老旧混凝土厂房已经过多次维修、改造和加固，有的已经拆除。还有相当多的旧混凝土厂房越来越受到耐久性破坏的威胁[1]。因此，在工业环境中进行实地调研，对建筑物周围的有害气体进行检测可以为了解工业环境中建筑物的损害情况，针对这种情况提出合理的意见，可以作为后期建筑物的防护的基础。

国内目前对工业环境中建筑物的腐蚀防治也做过相应的调查研究。李益民[2]通过对巨化公司硫酸厂调查发现：在硫酸厂这样的腐蚀环境中，混凝土建筑物会被腐蚀性介质发生化学反应，从而导致建筑物出现耐久性问题，导致结构破坏甚至失效。1993年氯磺酸厂房因腐蚀严重造成混凝土保护层剥落，主受力钢筋变细或断裂，以致柱、梁开裂，结构破坏，后虽经加固，但已很难维持安全生产，只好新建一套氯磺酸生产装置。由此可见，建筑物的耐久性十分重要，并且在现在的混凝土结构设计中，已经将结构的耐久性地位等同于安全性与适用性。方胜乔[3]在对金昌冶煉厂的调查发现，由于生产区内的二氧化硫烟气和稀硫酸的腐蚀，构造物中有不少钢筋混凝土梁、板、柱表面出现裂纹、裂缝，敲开裂缝出的混凝土，里面的钢筋都已有不同程度的锈蚀。混凝土柱身与地面接触处、柱周边表层混凝土被腐蚀成灰白色的酸泥，形成颈缩状凹坑，损坏程度比上部结构更严重。

1 实地调查

首先在炼铁厂附近进行调查。如图1所示，该处的混凝土柱已经完全开裂，漏筋，并出现混凝土剥落，已经影响到建筑物的正常使用。通过对破坏处进行测量，发现开裂程度达到25cm，柱外侧损坏程度达到1.5cm。

通过对焦化厂附近调查，如图3所示，发现该处的混凝土出现鼓胀。部分地方混凝土剥落、漏筋。该处二氧化硫浓度达到了6.12ppm。如图4所示。

据统计，我国每年因钢材腐蚀造成的损失约为5000亿元，占我国GDP的6%。上世纪建成的许多工程项目已经出现了钢筋腐蚀等耐久性问题，也有专家预测在未来几十年内将是我国混凝土建筑物维修高峰期。通过调查我们也发现，建筑物长期处于二氧化硫环境中，会对建筑物造成较大的损害，缩短建筑物的使用寿命，影响建筑物的安全性。

2 结论

通过对该钢厂炼铁厂和焦化厂的调查，得出以下结论：

（1）两个地区的建筑物腐蚀情况相比于其他地区较为严重，混凝土结构大部分存在鼓胀，部分出现裂缝、漏筋;暴露在空气中的钢结构锈蚀严重，大部分出现剥落。

（2）通过使用二氧化硫检测仪进行检测，发现两处地区的二氧化硫浓度较高，建筑物长期处于这种环境下破坏比较严重。

参考文献：

[1]林志伸，惠云玲.我国工业厂房混凝土结构耐久性的宏观调研[J].工业建筑，1997，27（6）：1-5，53.

[2]李益民.硫酸厂建构筑物腐蚀的防护[J].腐蚀与防护，2002，23（2）：81-83.

[3]方胜乔.钢筋混凝土结构的腐蚀防护处理[J].工程建设与设计，2000，（5）：39-40.

[4]Taylor H.F.W Cement Chemistry，2nd.ed.[M].London：Thomas Telford Publishing，1997.

[5]庞启财.桥梁防腐蚀涂装和维修保养[M].北京化学工业出版社，2003.