海洋环境下腐蚀原理及C5-M级防腐涂料

在海洋环境下工作，钢筋、混凝土等各种材料都会遭受不同程度的腐蚀。

以混凝土为例，海洋中的各种盐类对混凝土结构物都有破坏作用。海水中所含的SO₄^2－、Mg²⁺、Cl^－等离子分别以可溶的强酸盐、镁盐和氯离子的形态存在，对混凝土结构会产生组合的侵蚀破坏，其中氯离子的侵蚀破坏作用是导致钢筋混凝土结构物失效的主要原因。

在海洋环境下的各种建筑，同时会接触到大量的水、氧、氯离子等，首先钢筋会被氧化在钢筋表面形成一层氧化物的钝化膜，钢筋的腐蚀情况会下降，但是当钝化膜和海水中的氯离子接触后，氯离子能穿过钢筋表面的钝化膜，使钝化膜破坏，从而使得含氧的海水能达到钢筋的表面，使得腐蚀能够继续行进深入。

其主要化学反应如下：

Fe²⁺+2Cl^-+2H₂O→Fe(OH)₂+2HCl

4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O→4Fe(OH)₃

钢筋的锈蚀产生的化合物附着于底材上，相较于未腐蚀之前更加疏松、膨胀，在胡凝土内部产生一定的膨胀应力，造成混凝土保护层的断裂、脱落。

腐蚀区域划分：

海洋环境按照其腐蚀情况可以分成五大区，即海上大气区、全浸区、潮差区、飞溅区和海底土壤区五部分：

1.      海上大气区：一般是指高出海平面2米以上的部分，波浪打不到，潮水也无法淹没的地方。它的腐蚀因素虽然与内陆的大气腐蚀因素比较类似，但是由于海上的湿度通常高于大陆，因此它的腐蚀环境就要比一般的大气腐蚀严重些。

2.      全浸区：这部分的腐蚀受到海中溶解氧气，盐浓度，流速，水温，海生物，pH值和流砂的影响，它又可分为三个区域：①浅海区：为自海面至海平面下50米处，因溶解氧气浓度较高，故腐蚀较严重。②中等深度区：为海平面下50～200米处，腐蚀程度中等。③深海区：为海平面下200米以上，因溶解氧气浓度较低，故程度较小。

3.      潮差区：即在涨潮时浸在水下，在落潮时在水线上的地区。从理论上说，海水平面由于氧气的供应不均匀，在水面上下造成了氧气浓差，水线上下形成大型的氧气浓差电池。空气中部分氧气供应充分，故为阴极保护，腐蚀较小；恰好浸在海水线下的部分为阳极，腐蚀极其严重。但因海浪和风的冲击，干湿边界瞬即变化，因此总的来说，从海平面到海平面往下大约1米的地方也是腐蚀比较严重的地区之一。

4.      飞溅区：一般指高出海平面0～2米的部分，常常会受到海水波浪飞沫冲击的地区。由于在飞溅区，氧气的供给十分的充足，氧气的去极化作用促进了钢的腐蚀，同时，浪花的冲击有力地破坏了保护膜，故此处是腐蚀严重的部分。碳钢的平均腐蚀速度可达500微米/年，约为全浸区的5倍。

5.      海底土壤区：受到细菌腐蚀及污染的土壤堆积腐蚀，腐蚀情况比较和缓。

控制保护措施

如何从严峻的环境下保护“自己"，无非是两个方面，增强自己的实力和增加外援。

海洋环境下的各种建筑也是如此，从基材和外部保护材料两方面着手：
从基材方面：

1. 优化结构设计与施工工艺，控制混凝土变形裂缝；

2. 应用高性能混凝土，抑制氯离子的渗透扩散；

3.采用高质量钢筋，减缓腐蚀的进程。

外部保护材料：

采用特殊环境的耐腐蚀材料，外加保护的一些方法。通常外表直接裸露的钢结构会刷上一层漆，海水下会采用电化学保护等。总体来说有些复杂，效果也并不会特别好，普通的漆刷在裸露的钢结构上，很快连同钢结构会一起腐蚀脱落。同时兼具刷漆的便捷性和有效的防腐蚀性能的可以参考志盛威华的711海洋环境下腐蚀原理及C5-M级防腐涂料。