1、酸雨的形成以及对建筑物的危害班级： 姓名： 学号：摘要:综合分析了酸雨对建筑外墙的涂料、石材、混凝土等主要建筑构件的腐蚀原理,并提出了简易的防治措施,来预防酸雨对建筑材料的侵害。关键词:酸雨;建筑材料;原理;危害 一、酸雨的形成1）酸雨的形成过程酸雨这一概念是英国化学家RA史密斯于1892年最先提出的，顾名思义，酸雨就是显酸性的雨，目前，一般把PH小于5.6的雨水称为酸雨，它包括雨、雪、雹、雾等降水过程，从大气污染物沉降的角度又把“酸雨”称为“酸性降雨”又称“酸沉降”，再考虑到环境的影响，为了更完整地表达“酸沉降”这个环境问题的概念，有人称为“环境酸化”。酸雨主要是由上升的大气污染物质NO、S
2、O2等与大气中的水分在光照或其它条件下反应形成的。还有很多其它含磷、硫、氮的有机污染物，氟化物，溴化物，氯化物等。甚至于CO2也会在特殊情况下生成酸雨。还原性物质会被臭氧等氧化，进而与水结合形成酸雾或酸雨，同时消耗臭氧导致臭氧空洞，紫外线会乘虚而入，直接杀伤地球上的所有生命。氧化性物质会与还原性物质发生大气反应，生成氧化物，氧化物等则会直接与水结合生成酸雨。2）酸雨形成的主要物质酸雨的形成是一种十分复杂的大气化学和大气物理过程。酸雨中含有硫酸和硝酸等酸性物质，其中又以硫酸为主，一般约占60%65。硝酸次之，约30，盐酸约5，此外还有有机酸约2左右。硫酸主要是因为燃烧矿物燃料释放的二氧化硫，其中
3、最大的排放源是发电厂、钢铁厂、冶炼厂等，还有家家户户的小煤炉。目前全世界人为释放的二氧化硫每年约1.6亿吨。硝酸是由氮氧化物形成的。氮氧化物气体主要是在高温燃烧的情况下产生的。例如，汽车发动机燃烧室中，以及矿物燃料在高温燃烧时都会放出氮氧化物。氯化氢的人工源除了使用氯化氢的工厂以外，焚烧垃圾（塑料制品中有大量的氯）和矿物燃料燃烧时也都会释放这种气体。人类活动造成的二氧化硫和氮氧化物与自然源相比数量上虽然大体相当（即各占约50左右），但是因为自然界自我清洁能力有限，所以人为造成的二氧化硫量居多。这好比一个人吃饭，肚量再大，让他多吃一倍的饭，也是会把肚子撑坏的。硫氧化物和氮氧化物在大气中形成酸雨的
4、过程是十分复杂的大气化学和大气物理过程。如果形成酸性物质时没有云雨，则酸性物质会以重力沉降等形式逐渐降落在地面上，这叫做干性沉降，以区别于酸雨、酸雪等湿性沉降。干性沉降物在地面遇水时复合成酸。酸云和酸雾中的酸性，由于没有得到直径大得多的雨滴的稀释，因此它们的酸性要比酸雨强得多。从污染源排放出来的SO2、NOx是酸雨形成的主要起始物，因为大气中的SO2、NOx经氧化后溶于水形成H2SO4、HNO3和HNO2，造成了雨水pH值降低，当pH值低于5.60时，便形成了酸雨。酸性污染物转入雨水中形成酸雨的过程为：SO2+OSO3；SO3+H2OH2SO4；SO2+H2OH2SO3；H2SO3+OH2SO
5、4；NO+ONO2；2NO2+H2OHNO3+HNO2(式中：O各种氧化剂，如O3、H2O2、HO2、O2等)。SO2主要是燃煤产生，NOx主要是机动车尾气排放，当然，自然因素如火山爆发、森林火灾以及微生物分解有机物的过程中产生的硫化物和氮氧化物也不容忽视。因此，酸雨的形成是人为和自然因素综合作用的结果。二、酸雨对建筑物的危害1）酸雨腐蚀外墙外露构件油漆受酸雨浇淋的酚醛磁漆和醇醛磁漆，大约两个月开始变色，失去光泽，部分涂膜脱落锈蚀。酸雨可使油漆和涂料泛白、褪色，给古建筑和仿古建筑带来诸多麻烦，大大缩短了粉刷装修的周期。开发研制耐酸雨强的高品质的外墙涂料以及选择溶剂型的耐酸雨外墙涂料、耐酸性能较
6、好的合成树脂漆,并增加涂膜层数,来抵抗由酸雨所引起的化学分解是比较好的防治酸雨的方法。2）酸雨腐蚀建筑石材幕墙 石材幕墙建筑出现花斑、水渍、黄锈等现象大多与酸雨有关。作为石材，不管是花岗岩还是大理石都有一些微小的孔隙。由于材料种类不同，内部化学成分也不同。当在施工过程中或者安装建成后，遇到自然环境中的雨雪等酸性物质以及空气中二氧化硫等腐蚀性气体侵袭时，污染物会通过石材表面的微孔侵入石材造成腐蚀和污染。防治方法：通过涂刷石材养护剂的办法,减少石材的腐蚀。在石材表面刷涂一层养护剂，还可以防范污染物的入侵。3）酸雨腐蚀外墙砂浆和灰砂砖 酸雨能使砂浆和灰砂砖表面硬化的水泥溶解，出现空洞和裂缝，导致强度
7、降低从而使砂浆和外墙砖脱落。防治方法：在酸雨发生频率比较高的地区,采用矿渣水泥制备的建筑构件,比用普通硅酸盐水泥制备的建筑构件耐酸、耐腐蚀能力强。4）酸雨使混凝土碳化 埋在混凝土中的钢筋，由于混凝土中的高碱性，会在钢筋表面形成氧化膜，能有效的保护钢筋。当空气中的二氧化碳等酸性气体与混凝土中的碱性物质发生化学反应而降低其碱度，形成混凝土中的碳化。当碳化深度穿过混凝土保护层至钢筋表面时，就会破坏钢筋表面的氧化膜。此外，当混凝土构件的裂缝宽度超过一定限值时，会加速混凝土的碳化，使钢筋表面的氧化膜更容易遭到破坏。这时，如果含氧水分侵入，在水和空气的共同作用下，钢筋就很容易产生锈蚀。钢筋锈蚀严重时，体积
8、膨胀导致沿钢筋长度方向出现纵向裂纹，并使保护层剥落，从而使钢筋截面减少，截面承载力降低，最终将使结构构件破损或者失效。防治方法：掺入减水剂及矿物掺合料,以增加混凝土的密实程度,如:粒化高炉矿渣粉、粉煤灰等；采用涂层或表面防水剂；及时对保护层脱落、开裂等现象进行修补；采用新型、高性能的钢筋混凝土。5）酸雨腐蚀金属结构 酸雨能加速金属腐蚀，产生空洞和裂缝，从而降低强度使金属结构遭受损坏。酸雨对电线、铁轨、船舶车辆、输电线路、桥梁、房屋、机电设备等均会造成严重损害。防治方法：在金属构件表面刷漆，避免与大气和酸雨接触；定期对金属构件进行维修，防止锈蚀加快。参考文献1赵纯兰-外墙涂料的耐候性测试方法研究J.重庆建筑大学学报,1996,18(3):x.2杜洪彦,邱富荣,林昌盛.混凝土的腐蚀机理与新型防护方法J.腐蚀科学与防护技术,2001,13(3):156 161.3洪定海.混凝土中钢筋的腐蚀与保护M.北京:中国铁道出版社,1998.
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