预应 力钢筒混凝土管 ，(英文为“PrestressedConcreteCyl— inderPipe”简称 PCCP)。它 是一 种刚性 的 、具有充 分利 用 了 钢的抗拉及抗渗优点和混凝土抗压及防腐优点的复合管。 PCCP与环境及 介 质接 触 的表 面 全 为混 凝 土或 混 凝 土砂 浆 层 。所有 钢件 很好地 被混 凝 土包裹 起来 。但混 凝 土 中或环 境中的氯离子(或氯化物)是 PCCP中钢件的潜在破坏因素。 2 混凝土原材料中的氯化物 氯化物在溶解 状 态才 与水 泥发 生反 应 。氯 化物 溶解 后 的氯离子 大水 泥拌合 物 中 比硅 酸根 、铝 酸根 极性 强 ，会抑 制 后者 的溶解。同时加速钙离子 的溶 出，从 而加 速水 泥水化 ，氯 浓度较低时，其抑制硅酸根、铝酸根溶出的效果明显 ，减缓水 泥水化，反之氯离子加速钙离子溶出效果明显 ，从而加速水 泥水化。有研究表明，水泥重量的 2％氯化钙相当于混凝土 的养护温度提高 11oC。 不 同氯化物对混凝 土的影 响有所不 同，氯化钙 在加速 混 凝土凝结 的同时还 降低 了混凝 土的碱性 且增加 混凝 土孔 隙， 因此对预应力钢筒混凝土管的钢件增加了腐蚀的危险，降低 混凝土的晚期强度 ；在 混凝 土配合 料 中含 有钠 、钾 的氯 化物 时 ，混凝土碱性增加 ，孔 隙也会 增加 。相 对而言 ，钙 的氯化物 比钠、钾的氯化物对混凝土的负面影响要大。 混凝土中的氯有 3种型式 ，即：化学结合的氯化物、物理 吸附的氯离子和游离态的氯离子。游离态 的氯离子对混凝 土中的钢件锈蚀影响最大 。 水泥中 C3A含量较低时，混凝土配料中的硫酸盐先于氯 离子与 C3A发生反应 ，生成钙钒石或单硫型铝酸钙 ，大多数 的氯离子外于游离态型式存在于混凝土孔隙中，这些游离氯 离子构成对混凝土中钢件潜在侵蚀性威胁。此时化学结合 的氯化物、物理吸附的氯离子和游离态的氯离子三者构成相 对平衡 ；若若平衡体系中有氯离子溢出，平衡体被打破，化学 结合 的氯化物 或物理吸附的氯离子将 释放氯 离子进 行补充 ， 如果体系 中有充 足 的氯 化物 ，就 形成 了氯 离 子源 ，可 不断 提 供氯离子参与其对混凝土中钢件的腐蚀反应。 3 PCCP埋设环境 中的氯化物 水泥中水化物的高碱度为埋置于预应力钢筒混凝土管 中的钢件提供了防腐条件。其水化物的pH值范围为 12．5～ 13．5，在这样 的 pH值 下 ，埋 置于混凝土 中的钢件表 面形成一 个钝化的氧化层膜(passivatingoxidefilm)并停留在表面上， 这样 就避免了电化学腐蚀 的可能性 。 在不 均质 的混凝土中氯离子能 够破坏钢 筋表 面钝化膜 ， 使钢筋发生局部腐蚀。在阳极区铁发生腐蚀生成铁离子，当 钢筋／混凝土界面环境存在氯离子时，在腐蚀电池产生的电 场作用下 ，氯离子不断 向阳极 区迁移 、富集。Fe“和 Cl一生成 可溶 于水 的 FeC1：，然后 向阳极 区外 扩散 ，与本体溶 液或 阴极 区的OH一(OH一是由阳极传来电子和氧及水的反应生成)生 成俗称“褐锈”的 Fe(OH)，遇孔隙液中的水和氧很快又转化 成其他形式 的锈 。FeC1：生成 Fe(OH)：后 ，同时放 出 cl一，新 的 cl一又向阳极 区迁 移 ，带 出更多 的 Fe“ 。cl一不构成 腐蚀 产物，在腐蚀 中也未被消耗，如此反复对腐蚀起催化作用。 可见 c1一对钢筋的腐蚀起着阳极去极化作用，加速钢筋的阳 极反应，促进钢筋局部腐蚀，这是氯离子侵蚀钢筋的特点。 由于氢氧化铁是 限制沉积在 阳极和 阴极 间的部位 ，在持 续腐蚀的情况下，氢氧化铁越积越厚，逐步形成带结晶水 的 氢氧化铁，造成体积膨胀，使混凝土胀裂或剥落。其化学反

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