钢结构腐蚀机理及影响因素初探_贾勇.pdf

科学之友 Friend of Science Amateurs 2009 年05月(14) B 钢结构腐蚀机理及影响因素初探 贾 勇 （太原理工大学建筑与土木工程学院，山西 太原 030024） 摘 要：20 世纪以来，钢结构在全球得到很大发展，但是钢结构的腐蚀问题也越来越明显 地凸显出来。文章通过钢结构的腐蚀类型、腐蚀机理和影响钢结构腐蚀的因素的研究，提 出钢结构的防腐措施。 关键词：钢结构；腐蚀；腐蚀机理；影响因素 + 中图分类号：TQ630.17 9 文献标识码：A 文章编号：1000- 8136(2009)14- 0033- 03 蚀、点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳、磨损疲劳和 1 钢结构腐蚀的类型和机理 选择性疲劳等。局部腐蚀大多将会导致结构的脆性破坏，大大降 钢的腐蚀源于热力学性质的不稳定。钢是铁制成的，而铁则 低结构的耐久性。 是高炉中用焦炭中的碳对赤铁矿（Fe O ）还原而得到的。这一过 按照材料的腐蚀过程，钢结构腐蚀可分为电化学腐蚀、化学 2 3 程可用简单的化学反应式表示如下： 腐蚀和应力腐蚀。通常情况下，钢结构的腐蚀以电化学腐蚀为主。 2Fe O +3C→4Fe+3CO 1.3 腐蚀机理 2 3 3 （铁矿）（焦炭）（铁）（气体） 1.3.1 电化学腐蚀机理 该反应在极高温下发生，此过程中需要大量的能量，生成的 钢结构腐蚀的电化学本质就是钢材中的铁在腐蚀介质中通 最终产物铁和最终的钢是不稳定的。其结果：当钢暴露于潮湿及 过电化学反应被氧化成正的化学价状态。钢构件处在腐蚀介质 有氧的环境中，铁将趋向于回复成原来的形态。 中，由于钢材本身物理及化学性质的不均匀性，构成腐蚀电池，电 Fe+O +3H O→Fe O +3CO 化学腐蚀便开始了。当腐蚀电池的阳极和阴极在金属表面不规则 2 2 2 3 3 （铁） （铁锈） 的随机分布时，便发生均匀腐蚀；当腐蚀电池的阳极区面积较小 铁锈是铁氧化物的水合物，其成分类似于赤铁矿，从而可解 而阴极区的面积相对很大时，便发生局部腐蚀。局部腐蚀增加了 释在大多数情况下铁为何容易生锈，可以认为这个过程就是形成 钢结构脆性破坏的可能性，大大降低了结构的耐久性，因此，局部 钢铁原始矿石的自然反应。 腐蚀的危害更大，更应该引起钢结