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1、国内外对酸雨的 影响采取的措施 酸雨的 影响 酸雨腐蚀建筑外墙涂料 酸雨腐蚀建筑石材 酸雨对砂浆、混凝土的 腐蚀 酸雨腐蚀建筑外墙涂料 粉 化 泛 黄 剥 落 起 泡 腐蚀机理 ： 2（3CaO.SiO2）+6H2O=3CaO.2SiO2+3H2O+3Ca(OH)2 2（3CaO.SiO2）+4H2O=3CaO.2SiO2+3H2O+Ca(OH)2 Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O 第一步：与水反应 第二步：与酸雨反应 CaCO3+H+Ca2+HCO3- CaCO3+ SO42-+H+ + H2OCaSO42H2O+CO2 Ca( OH) 2+H2SO4CaSO4+ H2O 总结：
2、酸雨中的硫以各种形式（如细粒子等）沉积 到涂料表面，经催化、氧化成硫酸，是涂料 的局部表面酸性增强，硫酸根离子浓度增 高。酸雨对涂料的腐蚀是酸雨中的氢离子、 硫酸根离子协同侵蚀作用的结果，主要是氢 离子的溶解腐蚀和硫酸根离子的膨胀复制， 导致材料体积膨胀，发生粉化、脱落、起泡 等现象。 防治方法： 1、开发研制耐酸雨的高品质外墙涂料 （溶剂型和乳液型） 2、增加涂膜层数，抵抗由酸雨所引起 的化学分解 3、从环保角度讲，涂料中的各种成分 应不含VOC，以减少对大气的污染 溶剂型乳液型 施工条件不受温度影响，长期光照、 雨淋条件下, 不易变色、粉 化或脱落; 受环境、温度影响较大 致密程度涂膜致密
3、致密化低于溶剂型 耐候性耐人工老化试验已通过 10003000 小时, 甚至超过 3000小时，耐用期15 年以 上 耐人工老化试验通过 2501000小时 表面形貌表面光滑，对大气等物质的 阻隔性好, 光泽可根据需要 任意调节 成膜时随着氧化剂和许多助 剂的不断溢出, 会在涂膜表面 留下细小的孔洞, 表面不够光 滑 耐玷污性良好容易积灰, 耐玷污性明显低于 溶剂型涂料 总结：在大气污染较严重的城市, 采用高性能的溶剂型建筑外墙涂料较为 适宜, 尤其适用于高层、超高层建筑的外墙装饰。 开发生产不含或少含芳烃的溶剂型外墙涂料势在必行,而且将具有 广阔的发展空间和市场前景。 耐酸雨外 墙涂料体 系
4、组成 基料的确定 颜填料的确定 纳米材料在外墙 涂料中的应用 基料：硅丙树脂、含氟树脂、丙 稀酸树脂 名称结结构特点性能适用基层层使用年限 硅丙树脂含Si- O键, 键能为 452( kJ /mol) 耐候、高抗水、高 耐玷污性、高防 腐、高附着性, 可 低温固化 水泥或混凝土 墙面、金属等 的超耐久性表 面 12年 含氟树脂含C- F化学键, 键 能为 ( 440 kJ /mol) 耐水性、耐酸、耐 碱、 耐候性优良,优良光 泽的保色性 水泥或混凝土 墙面、金属等 的超耐久性表 面 15年 丙稀酸树 脂 含C- C键, 键能为 356 (kJ /mol ) 柔韧性、高附着性主要用于水 泥外墙
5、 5年 含氟树脂具有其它树脂所难以比拟的优异 性能, 但由于含氟树脂在建筑中的应用刚 起步, 目前, 因其价格和应用上的技术问 题, 还不能大量推广应用。因此, 含硅的 有机硅丙稀酸树脂用于外墙涂料代表了国 际上最先进的外墙涂料技术水平。它的开 发成功和规模生产线的投产对推动高性能 外墙涂料在高层建筑中的应用提供了技术 保证。 颜填 料 装饰 性 耐酸 雨 耐沾 污性 耐候 性 颜填料 的确定 几种耐酸雨颜颜填料 重晶石粉重晶石粉是天然重晶石经研磨而成的细粉, 相对密度为4.34.6, 硬 度为2.53.5, 不透过X射线, 具有耐光性和耐腐蚀性。它的吸油值 低, 能和任何基料及颜料共用, 可
6、使涂膜坚硬, 增加涂料的流平 性。而且有很好的耐酸、耐碱性,常用于耐酸涂料中 绢云母粉呈微细鳞片状粒子, 透明, 高亮度, 富弹性, 难溶于酸碱溶液; 而且 其自然级配有利于在涂膜中由细到粗重叠, 相互填充, 增加了涂膜 的致密性, 还具有屏蔽紫外线的功能, 从而增加了涂膜的抗老化和 耐候性, 提高了耐水性和耐洗刷性。因此, 绢云母是一种优质多功 能颜填料 硅灰粉学名为偏硅酸钙( CaOSiO2) , 是一种针状的体质颜料, 具有耐光 性、耐酸、耐腐蚀性 滑石粉又名硅酸镁, 主要成分为3MgO4SiO2H2O, 密度为2.85g/cm3, 是 天然滑石和透闪石矿和天然混合物磨细水漂而成。由片状
7、和纤维状 两种形态混合存在。用在涂料中能防止颜料沉积结块, 还可防止涂 膜流挂和涂膜龟裂, 并提高涂膜的耐水性, 耐久性和涂刷性 石棉粉是由石棉粉碎而得, 其组成为硅酸钙镁的混合盐。质轻而松, 耐 酸、碱。因此可常作为耐酸涂料等的特殊颜料 纳米材料在外墙涂料中的应用： 纳米材料是粒径在1100nm之间的具有特 殊物理化学性能的材料。由于其粒径小, 高 的比表面积, 高化学活性, 因此把纳米材料 加入到涂料中, 能大大改善涂料各方面的性 能, 即利用高科技手段或技术改变现有涂料 产品的某些缺点或不良性能, 如提高涂料的 耐玷污性、耐水性、耐候性和保色性等性 能。 返回 酸雨腐蚀建筑石材 腐蚀机理
8、： 1、氢离子对石材的溶蚀，导致CaCO3含量降 低，材料表面出现凹状而高低不平。 2、硫酸根离子与钙离子。镁离子结合而产生膨 胀腐蚀，生成白色腐蚀产物CaSO4.2H2O污染 材料表面，由于CaSO4.2H2O的体积较大而导 致材料体积膨胀崩溃。 CaCO3+H+Ca2+HCO3- CaCO3+ SO42-+H+ + H2OCaSO42H2O+CO2 防治方法： 治理石材污染应从 预防入手，可通过 涂刷石材养护剂的 办法，减少石材的 腐蚀。在石材表面 涂刷一层养护剂还 可以防范污染物的 入侵。 我国石材养护行业发展特点 1、石材养护市场不断发展，从业企业和 人员快速增加 2、石材养护意识增强
9、，养护文化逐渐显 现，促进了行业规范化管理 3、专业人才奇缺，技术培训落后，专业 老师匮乏 butbut 德国科学家开发出一种保护天然 石材的新方法，利用硅酸脂对它 们进行特别处理后可以获得加强 巩固的效果，能有效地防止汽车 尾气、工业粉尘和酸雨等环境中 的有害物质的侵害。 未来发展 随着石材养护行业的不断发 展和完善，这一新兴行业充 满着活力和发展机遇 酸雨对砂浆、混凝土的腐蚀 酸雨淋浇的混凝土建筑物，使建筑物外 表砂浆的外观形成一些白色针状结晶斑 点，局部呈浅黄色，同时使表面硬化的 水泥溶解，出现空洞和裂缝，造成材质 松散，强度下降，最终引起构件破坏。 腐蚀机理： 1、混凝土、砂浆主要成分
10、是硅酸盐、铝 酸盐及相当数量的Ca（OH）2，酸性介 质与Ca（OH）2发生中和反应，降低混 凝土介质碱度。随着碱度的降低，水化硅 酸钙和水化铝酸钙失去稳定性而水解，产 生酸蚀作用，导致混凝土强度的不断下降 1、Ca(OH)2+2H+ Ca2+2H2O 2、nCaOSiO2+2nH+ nCa2+mSiO2+nH2O 3、nCaOmAl2O3+2nH+ nCa2+ mAl2O3+nH2O 4、4CaOAl2O312H2O+3SO42+2Ca(OH)2+20H2O 3CaOAl2O33CaSO431H2O+6OH 5、Ca(OH)2+ SO42+2H2O CaSO42H2O+2OH 绿矾 石 ，体
11、积 大1.5倍以 上 石膏，体 积增大 1.24倍 内应力 导致裂 缝 石膏溶解度大，后续反应： Na2SO410H2O+Ca(OH)2CaSO42H2O+2NaOH+8H2O 3CaSO42H2O+3CaOAl2O319H2O3CaOAl2O33Ca- SO431H2O 混凝土中的Ca（OH）2 体积膨胀2倍 石膏 体积膨胀2倍 硫铝酸钙 巨大应力 结构破坏 防治方法： 1、控制水灰比和开口孔隙率； 2、矿渣水泥、聚合物对混凝土 抗酸蚀性能的改善作用较好； 砂浆编号 A B C D 水灰比W/C 0.40 0.45 0.50 0.60 开口孔隙率/% 5.31 5.87 6.91 8.03
12、综上： 为提高砂浆抗酸雨侵蚀的能力，工程中可采取如下 措施： （1）水灰比控制在0.450.50，采用碎石混凝土， 以提高混凝土的密实度； （2）掺入减水剂及矿物掺合料，采用表面防水剂 ； （3）施工过程中应注意：装模时应平整光滑，有 脱模处理，且接缝紧密，保证混凝土表面平整密实 ；充分振密实，尽量减少施工缝；确保标准养护条 件。 抗压 强度 比较 抗折 强度 比较 综上： 从数据和图表可以看出：在SO42- 浓度 0.10mol/L时，砂浆的抗折强度在70 天中，损 失了84.4%，几乎损失殆尽，抗压强度损失了 50.2%。这说明随着SO42- 离子浓度的增大， 对砂浆的腐蚀也更加剧烈。 采用抗硫酸盐水泥，掺加硅 灰、优质粉煤灰和防硫酸盐 添加剂 矿渣水泥
