一、氯離子誘發鋼筋鏽蝕的機理
1,破壞鈍化膜
水泥水化的強鹼性環境使混凝土內鋼筋表面產生一層緻密的鈍化膜。該鈍化膜中含有Si-O鍵,它對鋼筋有很強的保護能力。然而該鈍化膜只有在強鹼性環境中才是穩定的,當PH值小於11.5時,這層鈍化膜就開始變的不穩定,當PH值小於9.88時,已經生成的鈍化膜逐漸被破壞,新的鈍化膜也很難生成。氯離子是一種很強的去鈍化劑,當進入混凝土到達鋼筋表面吸附於局部鈍化膜處時,可使該處的PH值迅速降低到4以下,從而破壞鈍化膜。
2,形成腐蝕電池
如果在大面積鋼筋表面上具有高濃度氯離子,則其所引起的腐蝕可能是均勻的腐蝕。但是在不均質的混凝土中,常見的是局部腐蝕。氯離子對鋼筋表面鈍化膜的破壞發生在局部,使這些部位露出了鐵基體,與尚完好的鈍化膜區域形成較大的電位差。鐵作為陽極而受腐蝕,大面積鈍化膜區域作為陰極。腐蝕電池作用的結果是在鋼筋表面產生蝕坑,由於是大陰極對小陽極,所以蝕坑發展十分迅速。
3,加速陽極反應的進行
氯離子不僅促成了鋼筋表面腐蝕電池的形成,而且加速了電池的作用。氯離子與陽極反應生成的鐵離子結合生成氯化鐵,將陽極產物及時帶走,使陽極反應加速進行。而氯化鐵是可溶的,遇到氫氧根就能生成氫氧化亞鐵,將氯離子置換出來,而不是消耗掉。也就是說,凡是進入混凝土中的氯離子不會被消耗掉,而是長期存在在混凝土中,周而復始地起到破壞作用,危害極大。
4,導電作用
腐蝕電池的要素之一是要有離子通路,而氯離子的存在強化了離子通路,降低了陰陽極之間的電阻,提高了腐蝕電池的效率,從而加速了電化學腐蝕過程。氯化物還提高了混凝土的吸濕性,這也能減小混凝土的電阻率。