石油化学工業の汚水がコンクリート構造物を腐食させる要因について

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石油化学工業における汚水がコンクリート構造物を腐食させる要因について。硫黄やアルカリを含む汚水（以下、硫黄含有汚水と称する）は成分が複雑で有害物質も多く、長期間使用されるコンクリート製のタンクを深刻に腐食させる。 コンクリート表面の腐食の原因は、防食層が損傷し、汚水が直接コンクリート表面を侵食することにあります。硫黄を含む汚水には多量の硫化物や軽質な汚油が含まれています。その中で硫化物は、一般的にナトリウム塩（NaH2S、NaS）、アンモニウム塩（NH4HS、(NH4)2S）、およびチオール系有機物などの形で存在する。硫化物が空気中の酸素と接触すると酸化反応が起こり、ナトリウム塩やアンモニウム塩はチオ硫酸塩に酸化される。そしてそのうちのわずか10％のチオ硫酸塩がさらに酸化されて硫酸塩になる。これらの酸性を持つ不純物が存在するため、コンクリートの腐食を深刻なものにする。コンクリートの腐食破壊を引き起こす主な要因は、以下の通りです。 1、コロイドの溶解 汚水が内壁のコンクリートに接触すると、コンクリート中のコロイドが溶解します。まずカルシウムヒドロキシドが溶解して流出し、隙間ができます。こうしてコンクリートの耐透水性は次第に失われ、最終的には破壊に至ります。 2、結晶物の膨張 汚水の侵食により、コンクリート内のセメントペーストや骨材が化学反応を起こし、その生成物の一部は水とともに溶け出し、もう一方の結晶物は生成された場所の空隙を次第に埋めていき、成長を続ける。これにより空隙の内壁に応力が生じ、コンクリートが急速に破壊される。　　 3、錆の膨張　コンクリートの保護層は、水分で飽和した状態では厚みが薄いものの、腐食によって表面が剥がれ落ちる。侵食性のある水が鉄筋と接触して電気化学反応を起こし、大量の錆が発生する。錆の体積は絶えず増大し（約2～3倍）、コンクリートが次第に膨張するため、コンクリートの破壊度合いはさらに深刻になる。 4、温度の影響 池内と池外の温度差による勾配の影響で、コンクリートの凍結融解による破壊がさらに深刻になる。池の壁の温度が内部の温度より低い場合、熱力学的平衡の原理により、コンクリート内部にある自由エネルギーの高い水分が水の結晶の体積を絶えず増大させ、氷結晶の増加によってコンクリートの構造組織が破壊される。 上記のいくつかの要因が相互に影響し合い、蓄積されることで、腐食の速度は著しく速くなり、損傷の程度も明らかに深刻になる。