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水泥混凝土地面滲油原因及危害

一、水泥混凝土地面滲油原因


1、混凝土本身多孔結構造成了它的滲透性。混凝土內部存在著大量的尺寸不同的連通或非連通孔隙,構成了外界介質滲入其內部的直接通道。


水泥完全水化需要的水量一般僅為水泥重量的1/4,而拌和時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漸蒸發,在其內部留下了大量的毛細孔。此外,新拌混凝土在澆筑和振搗過程中沒有充分搗實,也會留下一些孔隙;局部離析和泌水導致的泌水通道;由粗集料和鋼筋下面水囊的水平裂縫;在塑性階段產生的塑性收縮裂縫;硬化過程中由于熱膨脹系數不一致引起的骨料界面裂縫等。由上可見,混凝土在承受荷載之前,內部已存在大量孔隙,成為油類介質滲透的隱性通道。


2、在機械加工生產車間,由于機床用油的噴射、飛濺和滴落,設備周圍地面經常沾有較多的機油,雖然有些機床都設有盛油的油盤或其它回收裝置,但漏油的情況還是比較普遍的。有些生產工段使用油泵、液壓設備或機械加油頻繁的地段,地面也存在相同現象。此外,金屬加工件及金屬廢屑的表面或孔洞中帶有機油,在運輸及堆放的過程中不斷滴下,因此,車間內也往往油跡遍地。


3、試驗資料證明,礦物油對于混凝土比水更有親和力,因此混凝土中油滲比水滲更易發生。不少廠房的地面,在機油的經常作用下,普遍出現滲油現象,嚴重的還有油珠從頂棚滴下。


4、樓板內埋設的設備地腳螺栓或管線引出處,由于密封措施不當,也構成了機油滲透的通道。


二、水泥混凝土地面滲油的危害


有關試驗證明,普通水泥混凝土材料對機油等油品具有化學穩定性,即在常溫下一般和水泥不起   化學作用,不會引起水泥水化后生成的氫氧化鈣溶解。但機油等油品對水泥混凝土還是存在有一定的破壞作用的。主要是物理作用。


1、水泥混凝土結構隨著浸油時間的延長,油質逐漸滲入水泥石結構內部,破壞水泥和粗、細骨料之間的粘結力,從而導致混凝土酥松,強度降低。特別對于齡期較短尚未充分硬化的混凝土,如果過早浸入油質,由于油質包裹水泥顆粒,阻礙了水泥的充分水化,將使混凝土后期強度增長緩慢甚至停止增長。如果油品中含有較高的酸質,如環烷酸,或含有一定的植物油(有機酸)時,則對混凝土強度有一定的影響。因為油質的酸值增加,將與水泥混凝土中的氫氧化鈣起作用,生成相應的鹽,使混凝土分解,造成破壞。


礦物油不同于酸、堿、鹽類物質,后者會與水泥石組分發生溶析、浸析或膨脹性破壞反應,對混凝土的侵蝕是一種物理化學過程。但由于礦物油對混凝土更具濕潤性,當它滲入混凝土內部占據了孔隙后,會給孔隙壁造成很大的楔開壓力,尤其對骨料——水泥石界面會產生顯著的破壞,嚴重時會使微粒裂紋延展,使其抗壓強度降低。隨著時間的推移,形成惡性循環過程,導致混凝土嚴重破壞,國外學者稱這種現象為“楔開效應”。


2、混凝土中滲油后,會顯著降低鋼筋握裹力。試驗資料表明,即使浸油時間較短(45天),混凝土與鋼筋的握裹力也會顯著降低,尤其是5號機油作用非常明顯,浸于5號機油中的試件,握裹力的降低可達50%。


鋼筋的握裹力主要由三部分構成:混凝土與鋼筋之間的膠合力、摩擦力和機械咬合力。當礦物油滲透到鋼筋與混凝土結合部位時,會產生以下作用:


(1)由于礦物油對混凝土水泥石中的微裂縫有“楔開作用”,使水泥石強度降低,減小了起膠凝作用的水泥石對鋼筋的膠合力。


(2)礦物油對于混凝土和鋼筋表面都起著潤滑作用,這種作用使鋼筋與混凝土之間的摩擦力減弱。


(3)混凝土硬化過程中,鋼筋下部往往會形成積水孔隙。礦物油滲進這些孔隙后,由于“楔開效應”,減弱了鋼筋與混凝土之間的機械咬合力。


3、試驗資料表明,混凝土浸油后,能適度提高混凝土的靜壓受力彈性模量和增大混凝土的極限應變值,表現出較大的塑性。但綜合比較,滲油對混凝土地面來講總是弊多利少。



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