铝合金推拉窗框腐蚀失效分析

　　2.5　水泥样品氯含量的化学成分分析

　　由能谱微区分析可知，在固定窗框的墙体各层水泥断面上发现了很多的水溶性的氯化钠痕迹，因此有必要分析水泥的水溶性氯含量，用以调查氯可能的来源。按照GB/T50344-2004中附录C所推荐的混凝土中氯离子含量的取样和分析方法，分析得到蓝灰色抹面水泥砂浆的氯含量为0.64%，嵌缝水泥氯含量0.38%，而墙体主要构成物墙砖内的氯含量为0.62%，由此可知，来自抹面砂浆及墙体的水泥含有较多氯离子，在墙体潮湿的环境中氯离子会发生迁移。

　　3.讨论：

　　通过对送检样品的综合分析测试可知，房屋装修时房间并未干透，墙体仍然处于潮湿状态，铝合金粉末喷涂推拉窗框直接与抹面砂浆水泥及腻子相接触，两者采用硅酮密封胶密封，墙体材料主要由占主体地位的水泥砖，嵌缝水泥砂浆、找平及抹面水泥砂浆以及表层的腻子构成，其中作为主体水泥砖中含有大量的氯离子，最表层的抹面水泥砂浆层也含大致相同的氯离子，可见对腐蚀产生重要作用的氯离子主要来源于墙体水泥砖中，其次是抹面水泥砂浆层中。墙体水泥内含有大量可溶性氯化物，特别是氯化钠，而且在环境上也具备水溶性条件，可见氯离子在这种潮湿的环境中通过水膜不断迁移到铝合金窗框附近，可在该处有条件形成富集。

　　从铝合金窗框及对比样涂层铝合金材料的热镶横向截面金相抛光态上看，失效样品和对比样品的涂层内部均存在一定量的非致密区域，在这些位置对应基体也存在腐蚀现象，说明腐蚀与涂层的致密性存在一定关联关系。

　　作为窗框和墙体间的密封材料的建筑用硅酮密封胶主要有两类，一种是酸性硅酮胶，另一类是中性胶，酸性胶价格较低，粘结力较强，但是应用范围受到限制，不可以直接粘结金属（词条“金属”由行业大百科提供），并能够与碱性的建筑材料发生反应[3]。酸性胶固化时间较长，完全固化时间一般不超过一周，其固化时间与环境的关系较大，温度低，湿度大，施胶厚时则完全固化时间会显著变长，有时长达至数个月。酸性硅酮密封胶在凝固过程中会放出少量的乙酸，因此在通风状况较差的，环境较为潮湿的情况下，粉末喷涂铝合金窗框表面的硅酮密封胶密封部位一直处于潮湿的酸性环境，由于墙体整体处于潮湿状态，墙体水泥中的可溶性氯盐向墙体表面缓慢迁移并在水份变化波动较大的墙体表面，特别是室内温差变化最大处的窗框附近富集，因此在粉末喷涂的铝合金隔热型材加工的推拉窗框密封胶位置处形成一个强腐蚀性的乙酸浓盐溶液局部环境，造成了铝合金粉末喷涂窗框快速发生严重的腐蚀。

　　GB50164-2011关于混凝土搅拌物中要求在湿环境下氯离子含量不得超过0.2%，可见本次分析的墙体材料中的氯离子含量过高。这些氯离子可能来源于所用不合格的淡化海砂，也可能来源于建筑施工过程中加入的含氯无机防冻剂，无机防冻剂一般主要由氯化钠和氯化钙等组分构成。

　　综上可知铝合金推拉窗发生严重腐蚀与以下几种因素关系较大：1.首先房屋装修后未做通风干燥处理，室内长期处于一个较为潮湿的环境，同时因室内侧昼夜温差小，而室外温差较大，窗框位置是室内温差最大的位置，因此气温低时，过饱和水蒸气易在该处结露，形成了产生铝合金腐蚀的水介质环境。2.水泥砖中存在含量较高的氯离子，可溶性的氯离子可随墙体缝隙及物质表层水膜产生缓慢迁移，在冷热交替作用下可溶性盐被浓缩富集到温差较大的窗框位置处，导致该处氯离子浓度处于较高的水平。3. 如果硅酮密封胶是酸性的，在湿度较高的前提下腻子中的碳酸钙与硅酮密封胶中的反应产物乙酸可发生反应，如果所用密封胶是中性的则不存在酸碱反应这一问题。4.失效粉末喷涂窗料的表面涂层存在不致密缺陷，且当存在含氯离子的酸性液体介质通过该这些非致密区域渗入涂层并与铝合金基体接触时，铝合金的腐蚀将不可避免。

　　4.结论：

　　通过上述分析测试及综合讨论，可知本次分析的推拉窗窗框发生严重腐蚀失效的直接原因及间接原因如下：

　　1)墙体水泥中含有大量的氯离子及潮湿的室内环境是铝合金推拉窗窗框产生腐蚀穿孔的直接原因。

　　2)铝合金推拉窗表面涂层内存在非致密缺陷，这是产生腐蚀的另一可能的重要原因。

　　3)安装窗户时采用的硅酮密封胶可能是酸性的，这种微环境是铝合金推拉窗框腐蚀的重要促进因素。

　　4)氯离子主要来源于墙体中的水泥砖及表面的抹面水泥砂浆。

　　5.建议：

　　1)采用符合国家相关建筑标准的建筑材料，如采用氯离子含量应符合要求的混凝土或砂子，中性硅酮密封胶等;

　　2)密封施工应在墙体及表面的抹面砂浆及腻子完全干燥时施工。

　　3)墙体施工过程中当环境温度过低，必须采用防冻剂时，不应选用富含氯化物的防冻剂。

　　参考文献：

　　1.朱祖芳. 铝型材表面处理技术如何满足建筑业市场的需要[J].电镀与涂饰，2000， 19 (1) ：43-46.

　　2.朱祖芳. 建筑铝型材粉末喷涂的发展及涂前化学转化处理现况[J].铝合金加工，2002， 31 (6) ：31-33.

　　3.华西林，林建伟，盛奇峰，丁逢春. 建筑用硅酮密封胶特点及应用生意问题[J].中国建筑与防水,2010,1:7-9

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