1、酸雨的形成以及對建筑物的危害班級： 姓名： 學號：摘要:綜合分析了酸雨對建筑外墻的涂料、石材、混凝土等主要建筑構件的腐蝕原理,并提出了簡易的防治措施,來預防酸雨對建筑材料的侵害。關鍵詞:酸雨;建筑材料;原理;危害 一、酸雨的形成1）酸雨的形成過程酸雨這一概念是英國化學家RA史密斯于1892年最先提出的，顧名思義，酸雨就是顯酸性的雨，目前，一般把PH小于5.6的雨水稱為酸雨，它包括雨、雪、雹、霧等降水過程，從大氣污染物沉降的角度又把“酸雨”稱為“酸性降雨”又稱“酸沉降”，再考慮到環境的影響，為了更完整地表達“酸沉降”這個環境問題的概念，有人稱為“環境酸化”。酸雨主要是由上升的大氣污染物質NO、S
2、O2等與大氣中的水分在光照或其它條件下反應形成的。還有很多其它含磷、硫、氮的有機污染物，氟化物，溴化物，氯化物等。甚至于CO2也會在特殊情況下生成酸雨。還原性物質會被臭氧等氧化，進而與水結合形成酸霧或酸雨，同時消耗臭氧導致臭氧空洞，紫外線會乘虛而入，直接殺傷地球上的所有生命。氧化性物質會與還原性物質發生大氣反應，生成氧化物，氧化物等則會直接與水結合生成酸雨。2）酸雨形成的主要物質酸雨的形成是一種十分復雜的大氣化學和大氣物理過程。酸雨中含有硫酸和硝酸等酸性物質，其中又以硫酸為主，一般約占60%65。硝酸次之，約30，鹽酸約5，此外還有有機酸約2左右。硫酸主要是因為燃燒礦物燃料釋放的二氧化硫，其中
3、最大的排放源是發電廠、鋼鐵廠、冶煉廠等，還有家家戶戶的小煤爐。目前全世界人為釋放的二氧化硫每年約1.6億噸。硝酸是由氮氧化物形成的。氮氧化物氣體主要是在高溫燃燒的情況下產生的。例如，汽車發動機燃燒室中，以及礦物燃料在高溫燃燒時都會放出氮氧化物。氯化氫的人工源除了使用氯化氫的工廠以外，焚燒垃圾（塑料制品中有大量的氯）和礦物燃料燃燒時也都會釋放這種氣體。人類活動造成的二氧化硫和氮氧化物與自然源相比數量上雖然大體相當（即各占約50左右），但是因為自然界自我清潔能力有限，所以人為造成的二氧化硫量居多。這好比一個人吃飯，肚量再大，讓他多吃一倍的飯，也是會把肚子撐壞的。硫氧化物和氮氧化物在大氣中形成酸雨的
4、過程是十分復雜的大氣化學和大氣物理過程。如果形成酸性物質時沒有云雨，則酸性物質會以重力沉降等形式逐漸降落在地面上，這叫做干性沉降，以區別于酸雨、酸雪等濕性沉降。干性沉降物在地面遇水時復合成酸。酸云和酸霧中的酸性，由于沒有得到直徑大得多的雨滴的稀釋，因此它們的酸性要比酸雨強得多。從污染源排放出來的SO2、NOx是酸雨形成的主要起始物，因為大氣中的SO2、NOx經氧化后溶于水形成H2SO4、HNO3和HNO2，造成了雨水pH值降低，當pH值低于5.60時，便形成了酸雨。酸性污染物轉入雨水中形成酸雨的過程為：SO2+OSO3；SO3+H2OH2SO4；SO2+H2OH2SO3；H2SO3+OH2SO
5、4；NO+ONO2；2NO2+H2OHNO3+HNO2(式中：O各種氧化劑，如O3、H2O2、HO2、O2等)。SO2主要是燃煤產生，NOx主要是機動車尾氣排放，當然，自然因素如火山爆發、森林火災以及微生物分解有機物的過程中產生的硫化物和氮氧化物也不容忽視。因此，酸雨的形成是人為和自然因素綜合作用的結果。二、酸雨對建筑物的危害1）酸雨腐蝕外墻外露構件油漆受酸雨澆淋的酚醛磁漆和醇醛磁漆，大約兩個月開始變色，失去光澤，部分涂膜脫落銹蝕。酸雨可使油漆和涂料泛白、褪色，給古建筑和仿古建筑帶來諸多麻煩，大大縮短了粉刷裝修的周期。開發研制耐酸雨強的高品質的外墻涂料以及選擇溶劑型的耐酸雨外墻涂料、耐酸性能較
6、好的合成樹脂漆,并增加涂膜層數,來抵抗由酸雨所引起的化學分解是比較好的防治酸雨的方法。2）酸雨腐蝕建筑石材幕墻 石材幕墻建筑出現花斑、水漬、黃銹等現象大多與酸雨有關。作為石材，不管是花崗巖還是大理石都有一些微小的孔隙。由于材料種類不同，內部化學成分也不同。當在施工過程中或者安裝建成后，遇到自然環境中的雨雪等酸性物質以及空氣中二氧化硫等腐蝕性氣體侵襲時，污染物會通過石材表面的微孔侵入石材造成腐蝕和污染。防治方法：通過涂刷石材養護劑的辦法,減少石材的腐蝕。在石材表面刷涂一層養護劑，還可以防范污染物的入侵。3）酸雨腐蝕外墻砂漿和灰砂磚 酸雨能使砂漿和灰砂磚表面硬化的水泥溶解，出現空洞和裂縫，導致強度
7、降低從而使砂漿和外墻磚脫落。防治方法：在酸雨發生頻率比較高的地區,采用礦渣水泥制備的建筑構件,比用普通硅酸鹽水泥制備的建筑構件耐酸、耐腐蝕能力強。4）酸雨使混凝土碳化 埋在混凝土中的鋼筋，由于混凝土中的高堿性，會在鋼筋表面形成氧化膜，能有效的保護鋼筋。當空氣中的二氧化碳等酸性氣體與混凝土中的堿性物質發生化學反應而降低其堿度，形成混凝土中的碳化。當碳化深度穿過混凝土保護層至鋼筋表面時，就會破壞鋼筋表面的氧化膜。此外，當混凝土構件的裂縫寬度超過一定限值時，會加速混凝土的碳化，使鋼筋表面的氧化膜更容易遭到破壞。這時，如果含氧水分侵入，在水和空氣的共同作用下，鋼筋就很容易產生銹蝕。鋼筋銹蝕嚴重時，體積
8、膨脹導致沿鋼筋長度方向出現縱向裂紋，并使保護層剝落，從而使鋼筋截面減少，截面承載力降低，最終將使結構構件破損或者失效。防治方法：摻入減水劑及礦物摻合料,以增加混凝土的密實程度,如:?；郀t礦渣粉、粉煤灰等；采用涂層或表面防水劑；及時對保護層脫落、開裂等現象進行修補；采用新型、高性能的鋼筋混凝土。5）酸雨腐蝕金屬結構 酸雨能加速金屬腐蝕，產生空洞和裂縫，從而降低強度使金屬結構遭受損壞。酸雨對電線、鐵軌、船舶車輛、輸電線路、橋梁、房屋、機電設備等均會造成嚴重損害。防治方法：在金屬構件表面刷漆，避免與大氣和酸雨接觸；定期對金屬構件進行維修，防止銹蝕加快。參考文獻1趙純蘭-外墻涂料的耐候性測試方法研究J.重慶建筑大學學報,1996,18(3):x.2杜洪彥,邱富榮,林昌盛.混凝土的腐蝕機理與新型防護方法J.腐蝕科學與防護技術,2001,13(3):156 161.3洪定海.混凝土中鋼筋的腐蝕與保護M.北京:中國鐵道出版社,1998.
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