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鋼結(jié)構(gòu)材料生銹的原因分析 鋼材的銹蝕:指其表面與周圍介質(zhì)發(fā)生化學作用或電化學作用而遭到破壞。
鋼材銹蝕不僅使截面積減小,性能降低甚至報廢,而且因產(chǎn)生銹坑,可造成應力集中,加速結(jié)構(gòu)破壞。尤其在沖擊荷載、循環(huán)交變荷載作用下,將產(chǎn)生銹蝕疲勞現(xiàn)象,使鋼材的疲勞強度大為降低,甚至出現(xiàn)脆性斷裂。
根據(jù)銹蝕作用機理,鋼材的銹蝕可分為化學銹蝕和電化學銹蝕兩種。
1、化學銹蝕:化學銹蝕:指鋼材直接與周圍介質(zhì)發(fā)生化學反應而產(chǎn)生的銹蝕。
這種銹蝕多數(shù)是氧化作用,使鋼材表面形成疏松的氧化物。在常溫下,鋼材表面形成一薄層氧化保護膜FeO,可以起一定的防止鋼材銹蝕的作用,故在干燥環(huán)境中,鋼材銹蝕進展緩慢。但在溫度或濕度較高的環(huán)境中,化學銹蝕進展加快。2、電化學銹蝕:電化學銹蝕:指鋼材與電解質(zhì)溶液接觸,形成微電池而產(chǎn)生的銹蝕。
潮濕環(huán)境中鋼材表面會被一層電解質(zhì)水膜所覆蓋,而鋼材本身含有鐵、碳等多種成分,由于這些成分的電極電位不同,形成許多微電池。在陽極區(qū),鐵被氧化成為Fe2+離子進入水膜;在陰極區(qū),溶于水膜中的氧被還原為OH-離子。隨后兩者結(jié)合生成不溶于水的Fe(OH)2,并進一步氧化成為疏松易剝落的紅棕色鐵銹Fe(OH)3.電化學銹蝕是鋼材銹蝕的最主要形式。
影響鋼材銹蝕的主要因素:有環(huán)境中的濕度、氧,介質(zhì)中的酸、堿、鹽;鋼材的化學成分及表面狀況等。一些鹵素離子,特別是氯離子能破壞保護膜,促進銹蝕反應,使銹蝕迅速發(fā)展。