水泥混凝土地面渗油原因及危害
一、水泥混凝土地面渗油原因
1、混凝土本身多孔结构造成了它的渗透性。混凝土内部存在着大量的尺寸不同的连通或非连通孔隙,构成了外界介质渗入其内部的直接通道。
水泥完全水化需要的水量一般仅为水泥重量的1/4,而拌和时加入的水量是水泥重量的一半以上,混凝土硬化后多余的水份逐渐蒸发,在其内部留下了大量的毛细孔。此外,新拌混凝土在浇筑和振捣过程中没有充分捣实,也会留下一些孔隙;局部离析和泌水导致的泌水通道;由粗集料和钢筋下面水囊的水平裂缝;在塑性阶段产生的塑性收缩裂缝;硬化过程中由于热膨胀系数不一致引起的骨料界面裂缝等。由上可见,混凝土在承受荷载之前,内部已存在大量孔隙,成为油类介质渗透的隐性通道。
2、在机械加工生产车间,由于机床用油的喷射、飞溅和滴落,设备周围地面经常沾有较多的机油,虽然有些机床都设有盛油的油盘或其它回收装置,但漏油的情况还是比较普遍的。有些生产工段使用油泵、液压设备或机械加油频繁的地段,地面也存在相同现象。此外,金属加工件及金属废屑的表面或孔洞中带有机油,在运输及堆放的过程中不断滴下,因此,车间内也往往油迹遍地。
3、试验资料证明,矿物油对于混凝土比水更有亲和力,因此混凝土中油渗比水渗更易发生。不少厂房的地面,在机油的经常作用下,普遍出现渗油现象,严重的还有油珠从顶棚滴下。
4、楼板内埋设的设备地脚螺栓或管线引出处,由于密封措施不当,也构成了机油渗透的通道。
二、水泥混凝土地面渗油的危害
有关试验证明,普通水泥混凝土材料对机油等油品具有化学稳定性,即在常温下一般和水泥不起化学作用,不会引起水泥水化后生成的氢氧化钙溶解。但机油等油品对水泥混凝土还是存在有一定的破坏作用的。主要是物理作用。
1、水泥混凝土结构随着浸油时间的延长,油质逐渐渗入水泥石结构内部,破坏水泥和粗、细骨料之间的粘结力,从而导致混凝土酥松,强度降低。特别对于龄期较短尚未充分硬化的混凝土,如果过早浸入油质,由于油质包裹水泥颗粒,阻碍了水泥的充分水化,将使混凝土后期强度增长缓慢甚至停止增长。如果油品中含有较高的酸质,如环烷酸,或含有一定的植物油(有机酸)时,则对混凝土强度有一定的影响。因为油质的酸值增加,将与水泥混凝土中的氢氧化钙起作用,生成相应的盐,使混凝土分解,造成破坏。
矿物油不同于酸、碱、盐类物质,后者会与水泥石组分发生溶析、浸析或膨胀性破坏反应,对混凝土的侵蚀是一种物理化学过程。但由于矿物油对混凝土更具湿润性,当它渗入混凝土内部占据了孔隙后,会给孔隙壁造成很大的楔开压力,尤其对骨料——水泥石界面会产生显著的破坏,严重时会使微粒裂纹延展,使其抗压强度降低。随着时间的推移,形成恶性循环过程,最终导致混凝土严重破坏,国外学者称这种现象为“楔开效应”。
2、混凝土中渗油后,会显著降低钢筋握裹力。试验资料表明,即使浸油时间较短(45天),混凝土与钢筋的握裹力也会显著降低,尤其是5号机油作用最为明显,浸于5号机油中的试件,握裹力的降低可达50%。
钢筋的握裹力主要由三部分构成:混凝土与钢筋之间的胶合力、摩擦力和机械咬合力。当矿物油渗透到钢筋与混凝土结合部位时,会产生以下作用:
(1)由于矿物油对混凝土水泥石中的微裂缝有“楔开作用”,使水泥石强度降低,减小了起胶凝作用的水泥石对钢筋的胶合力。
(2)矿物油对于混凝土和钢筋表面都起着润滑作用,这种作用使钢筋与混凝土之间的摩擦力减弱。
(3)混凝土硬化过程中,钢筋下部往往会形成积水孔隙。矿物油渗进这些孔隙后,由于“楔开效应”,减弱了钢筋与混凝土之间的机械咬合力。
3、试验资料表明,混凝土浸油后,能适度提高混凝土的静压受力弹性模量和增大混凝土的极限应变值,表现出较大的塑性。但综合比较,渗油对混凝土地面来讲总是弊多利少。
1、混凝土本身多孔结构造成了它的渗透性。混凝土内部存在着大量的尺寸不同的连通或非连通孔隙,构成了外界介质渗入其内部的直接通道。
水泥完全水化需要的水量一般仅为水泥重量的1/4,而拌和时加入的水量是水泥重量的一半以上,混凝土硬化后多余的水份逐渐蒸发,在其内部留下了大量的毛细孔。此外,新拌混凝土在浇筑和振捣过程中没有充分捣实,也会留下一些孔隙;局部离析和泌水导致的泌水通道;由粗集料和钢筋下面水囊的水平裂缝;在塑性阶段产生的塑性收缩裂缝;硬化过程中由于热膨胀系数不一致引起的骨料界面裂缝等。由上可见,混凝土在承受荷载之前,内部已存在大量孔隙,成为油类介质渗透的隐性通道。
2、在机械加工生产车间,由于机床用油的喷射、飞溅和滴落,设备周围地面经常沾有较多的机油,虽然有些机床都设有盛油的油盘或其它回收装置,但漏油的情况还是比较普遍的。有些生产工段使用油泵、液压设备或机械加油频繁的地段,地面也存在相同现象。此外,金属加工件及金属废屑的表面或孔洞中带有机油,在运输及堆放的过程中不断滴下,因此,车间内也往往油迹遍地。
3、试验资料证明,矿物油对于混凝土比水更有亲和力,因此混凝土中油渗比水渗更易发生。不少厂房的地面,在机油的经常作用下,普遍出现渗油现象,严重的还有油珠从顶棚滴下。
4、楼板内埋设的设备地脚螺栓或管线引出处,由于密封措施不当,也构成了机油渗透的通道。
二、水泥混凝土地面渗油的危害
有关试验证明,普通水泥混凝土材料对机油等油品具有化学稳定性,即在常温下一般和水泥不起化学作用,不会引起水泥水化后生成的氢氧化钙溶解。但机油等油品对水泥混凝土还是存在有一定的破坏作用的。主要是物理作用。
1、水泥混凝土结构随着浸油时间的延长,油质逐渐渗入水泥石结构内部,破坏水泥和粗、细骨料之间的粘结力,从而导致混凝土酥松,强度降低。特别对于龄期较短尚未充分硬化的混凝土,如果过早浸入油质,由于油质包裹水泥颗粒,阻碍了水泥的充分水化,将使混凝土后期强度增长缓慢甚至停止增长。如果油品中含有较高的酸质,如环烷酸,或含有一定的植物油(有机酸)时,则对混凝土强度有一定的影响。因为油质的酸值增加,将与水泥混凝土中的氢氧化钙起作用,生成相应的盐,使混凝土分解,造成破坏。
矿物油不同于酸、碱、盐类物质,后者会与水泥石组分发生溶析、浸析或膨胀性破坏反应,对混凝土的侵蚀是一种物理化学过程。但由于矿物油对混凝土更具湿润性,当它渗入混凝土内部占据了孔隙后,会给孔隙壁造成很大的楔开压力,尤其对骨料——水泥石界面会产生显著的破坏,严重时会使微粒裂纹延展,使其抗压强度降低。随着时间的推移,形成恶性循环过程,最终导致混凝土严重破坏,国外学者称这种现象为“楔开效应”。
2、混凝土中渗油后,会显著降低钢筋握裹力。试验资料表明,即使浸油时间较短(45天),混凝土与钢筋的握裹力也会显著降低,尤其是5号机油作用最为明显,浸于5号机油中的试件,握裹力的降低可达50%。
钢筋的握裹力主要由三部分构成:混凝土与钢筋之间的胶合力、摩擦力和机械咬合力。当矿物油渗透到钢筋与混凝土结合部位时,会产生以下作用:
(1)由于矿物油对混凝土水泥石中的微裂缝有“楔开作用”,使水泥石强度降低,减小了起胶凝作用的水泥石对钢筋的胶合力。
(2)矿物油对于混凝土和钢筋表面都起着润滑作用,这种作用使钢筋与混凝土之间的摩擦力减弱。
(3)混凝土硬化过程中,钢筋下部往往会形成积水孔隙。矿物油渗进这些孔隙后,由于“楔开效应”,减弱了钢筋与混凝土之间的机械咬合力。
3、试验资料表明,混凝土浸油后,能适度提高混凝土的静压受力弹性模量和增大混凝土的极限应变值,表现出较大的塑性。但综合比较,渗油对混凝土地面来讲总是弊多利少。
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