酸攻击混凝土

定义：

普通的波特兰水泥（OPC）是高于12的pH值的高度碱性。当水泥糊与酸与其组分的接触时，这种现象称为酸攻击。

如果pH值降低到低于水泥水合物的稳定极限，则相应的水合物失去钙并分解成无定形水凝胶。酸侵蚀的最终反应产物是相应的酸钙盐以及硅、铝、铁氧化物的水凝胶。

当酸攻击混凝土时，它溶解了水合和未水合的水泥化合物以及钙质聚集体。在许多情况下，化学反应导致水溶性钙化合物浸出。由于酸的pH从6.5降低，酸侵袭的具体脆弱性增加。侵略程度是轻微对于pH：6.5到5.5,严重的对于pH：5.5到4.5和非常严重对于少于4.5.

注意酸的侵蚀不仅是由于其pH值，而且还由于CO的存在_2.关于水的硬度。

硫酸对混凝土的影响：

硫酸侵蚀导致靠近表面的区域广泛形成石膏，并容易导致崩解和机械应力，最终导致新的内表面剥落和暴露。通常，由于硫酸在混凝土中的渗透性较小，水泥基体的化学变化仅限于靠近表面的区域。

然而，在某些情况下，可以观察到混凝土的结垢和软化是由于氢氧化钙的早期分解和随后大量石膏的形成。硫酸侵蚀水泥基材料的化学反应如下:

钙（OH）_2.+ H._2.所以呢_{4 ==>}Caso._4..2H._2.O

第3章第2节_2..3H._2.O+H型_2.所以呢_4.==>卡索_4..2H._2.O+Si（OH）_4.

硝酸对混凝土的影响

硝酸通常发生在生产炸药，人造粪肥和其他类似产品的化学植物中。硝酸可以由水的硝酸盐的化合物和自由基形成

3no._2.+ H._2.O = = > 2 hno_3.+ No.

虽然hno._3.不如h那么强大_2.所以呢_4.，其对短暂暴露的混凝土的影响更具破坏性，因为它将CH转化为高度可溶的硝酸钙盐和低可溶性钙硝基铝酸盐水合物。

硝酸侵蚀是由于浸出高度可溶性硝酸钙而收缩腐蚀层的典型酸性腐蚀。
腐蚀层的这种体积收缩，特别是在硝酸的情况下，会导致在腐蚀层上形成肉眼可见的裂纹。在这些裂缝存在的情况下，酸和腐蚀产物在腐蚀前沿之间的传输速率增加，这加速了劣化过程。

乙酸对混凝土的影响

在农业应用中使用的混凝土可能受到主要含有醋酸和乳酸的青贮烟道的攻击。
乙酸与水泥水合产物反应形成乙酸钙

2小时_3.COOH+钙（OH）_2.==>钙（CH）_3.COO）_2.+2小时_2.O

2小时_3.COOH+C-S-H==>硅_2.+钙（CH）_3.COO）_2.+2小时_2.O

醋酸的腐蚀过程类似于硝酸中的腐蚀过程。但腐蚀层在醋酸溶液中的生长速度比在相同浓度的硝酸溶液中慢。腐蚀层的化学成分与同浓度的硝酸溶液不同，这是由于醋酸溶液的pH值较高，且在腐蚀层中具有缓冲作用。

在较低浓度的醋酸和硝酸溶液中，例如0.025 mol l^-1结果形成一个附加区域，称为核心层，相对坚硬，位于腐蚀层后面。

盐酸攻击混凝土

盐酸与水化水泥相反应生成的化学物质有可溶盐和不可溶盐。可溶盐（主要是钙）随后被滤出，而不可溶盐和无定形水凝胶留在腐蚀层中。除溶解作用外，水凝胶间的相互作用还可能导致一些Fe-Si、Al-Si、Ca-Al-Si络合物的形成，这些络合物在pH值大于3.5时表现出稳定的性质。

钙（OH）_2.+ 2HCL ==> CACL_2.+2小时_2.O

该反应基本上导致Ca的浸出（哦）_2.从凝固的水泥中。

盐酸腐蚀是一种典型的酸性腐蚀，其特点是形成层状结构。钱德拉将受损棱镜的横截面划分为三个主要区域；无损区、氢氧化物混合物区或棕色环、腐蚀区。在氢氧化物混合物区，他指的是一层由不溶盐形成的暗棕色环。

碳酸袭击

碳酸侵蚀通常发生在埋藏的混凝土结构暴露于酸性地水的情况下。雨水吸收的大气二氧化碳进入地下水作为碳酸。影响碳酸侵袭速率的因素是;

• 混凝土的质量
• 浓缩二氧化碳
• 外部暴露条件

当混凝土暴露于碳酸到碳酸中时，产生碳酸盐的反应发生，伴随收缩。已知有限的混凝土表面层的碳酸化通过形成碳酸钙来密封孔，这降低了渗透性并增加了碳酸层的强度。然而，持续的碳化可能导致水泥浆料的碱度降低，这不仅可以是钢筋的脱发和腐蚀而且在水泥水合物溶解中的严重问题。

GRUBE和RECHENBERG描述了由于碳酸侵袭导致的持续碳化：

通过浸出到酸性溶液中除去可溶性碳酸氢钙中的碳酸钙转化，从而增加孔隙率。

H_2.一氧化碳_3.+钙（OH）_2.==>可可_3.+2小时_2.O

H_2.一氧化碳_3.+ Caco._3.==>钙（HCO）_3.

分解水泥水化产物，形成由二氧化硅、氧化铝和氧化铁水凝胶组成的凝胶状层。

结论

• 在硫酸侵袭的情况下，虽然已经常常举报了石膏的形成，但没有关于其后果的协议
• 醋酸的攻击类似于硝酸的腐蚀过程。然而，醋酸溶液中腐蚀层的生长比相同浓度的硝酸溶液的溶液相对较慢
• 由于醋酸溶液的pH值较高，腐蚀层的化学成分与相同浓度的硝酸溶液不同
• 虽然hno._3.不如h那么强大_2.所以呢_4.在短时间内，其对混凝土的破坏性更大
• 有限的碳酸化被发现有些有益但继续碳化降低水泥浆料的碱度，这不仅是钢筋的脱发和腐蚀而且在水泥水合物溶解中的严重问题