与混凝土起化学反应的物质主要包括以下几类:
1. 水:水与混凝土中的硅酸盐矿物发生水化反应,形成胶凝体胶砂状凝胶物质,这是混凝土凝结过程中的主要化学反应。
2. 酸、盐、强碱:这些无机物能与混凝土的组成成分发生化学反应,生成无凝胶作用或膨胀性物质,从而改变混凝土结构成分,导致混凝土腐蚀。
3. 有机物与微生物:在适当的环境中,微生物会分解消化有机物,并释放有机酸、二氧化碳、硫化氢等腐蚀性介质,这些物质会与混凝土发生反应,导致混凝土劣化。
4. 二氧化碳:混凝土中的氢氧化钙会与渗透进混凝土的二氧化碳发生化学反应,这一过程被称为混凝土碳化。碳化会导致混凝土碱性降低,破坏混凝土组成,进而可能使钢筋表面钝化膜遭到破坏,发生锈蚀。
5. 氯离子:氯离子在水的作用下会从外界环境侵入已硬化的混凝土,并引起混凝土膨胀反应,最终可能导致钢筋锈蚀和整体结构破坏。
6. 碱性物质:如氢氧化钠和氢氧化钾等,这些物质能与某些类型的骨料(尤其是含有硅酸盐矿物的骨料)发生化学反应,形成膨胀性凝胶,这被称为碱骨料反应。这种反应在混凝土中碱含量过高、使用敏感骨料以及水分充足的情况下更容易发生。