徐軍

（上海三航奔騰建設工程有限公司，上海 200000）

目前，我國的海港建設正處在一個快速發(fā)展的時期。同時，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設施也是當前使用最為廣泛的構(gòu)筑物之一。隨著我國海洋開發(fā)規(guī)模的迅速擴大，需要建設的海港工程也正在日益的增加，尤其是一些臨海的工程，例如港灣碼頭、海洋跨洋大橋以及以旅游為目的建造的人工島等。除此之外，我國在六、七十年代建設的很多碼頭和海港的很多設施已經(jīng)被海水大面積的腐蝕，嚴重影響了使用率，同時也給設施的安全性造成了負面的影響。這些已經(jīng)建好的和正在建設的建鋼筋混凝土設施亟需良好的腐蝕控制，而且這也已經(jīng)是技術方面的問題，更是關系到國家經(jīng)濟的長期發(fā)展。

1 海港工程中鋼筋混凝土被腐蝕破壞的一些特征

首先，鋼筋混凝土的斷面損失嚴重；砼中鋼筋銹蝕分為局部腐蝕和全面腐蝕兩種，但是在實際情況中最為常見的是局部腐蝕，進而造成鋼筋混凝土斷面嚴重損失，當這種損失達到極限時就會導致構(gòu)件的嚴重損壞。

其次，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的順鋼筋開裂；雖然鋼筋混凝土的地抗壓性能十分優(yōu)越，但是其抗折抗裂性卻存在著一定的缺陷，特別是在鋼筋混凝土保護層厚度缺乏時，在這種情況下，會導致鋼筋混凝土的銹蝕產(chǎn)物體積發(fā)生膨脹，使鋼筋表面發(fā)生混凝土順鋼筋開裂。

第三，“握裹力”的下降和喪失；當鋼筋混凝土逐漸開裂后，由于裂縫的逐漸變寬，導致砼與鋼筋之間的粘結(jié)力也逐漸的變小，同時滑移增大，進而使構(gòu)件原有的形狀發(fā)生改變。當“握裹力”喪失或降低到一定限度時，就會導致局部或整體失效。

第四，鋼筋混凝土應力腐蝕斷裂；當混凝土鋼筋處于較大的應力狀態(tài)下，在遭受腐蝕時極有可能隨時發(fā)生突然的斷裂。

2 海港工程鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)被腐蝕的機理探討

2.1 混凝土腐蝕

長期的暴露在海水和空氣的環(huán)境中是造成砼腐蝕破壞的主要因素，尤其是在海水環(huán)境中其物理和化學成分復雜，再加上空氣的不斷氧化作用，導致砼內(nèi)的某些成分發(fā)生反應、溶解和膨脹，進而使自身的工作能力降低以及原有的性質(zhì)發(fā)生改變。最終導致混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的失效。分析其原因可以總結(jié)如下：

首先，凍融破壞；目前我國使用最為廣泛的混凝土材料其本身具有多毛細孔多孔體，在外界環(huán)境不斷變化的情況下，尤其是外界溫差的變化，會導致吸水飽和的混凝土孔隙中的水會在內(nèi)部結(jié)冰膨脹，進而使混凝土開裂和剝落。其次，混凝土結(jié)構(gòu)的碳化；當砼長期暴露于環(huán)境中的酸性氣體（如二氧化碳），致使大量的酸性氣體滲透到砼中，造成長期的積累，并與砼中的堿性物質(zhì)發(fā)生化學反應。碳化作用常常會導致砼的脆性增大，也會增砼中鋼筋的脫鈍。

再次，堿-集料反應；在鋼筋混凝土的水泥中堿和集料中的活性成分常常發(fā)生某些化學反應，導致硅膠體吸水，進而產(chǎn)生膨脹壓力，導致砼開裂的過程被稱為堿-集料反應。砼結(jié)構(gòu)一旦發(fā)生堿-集料反應則會造成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，這些裂縫會加速空氣、水、二氧化碳等介質(zhì)的侵入，進而對砼的破壞力增加。

2.2 鋼筋腐蝕

由于砼中的鋼筋一般是處在高堿的環(huán)境中，這樣就會在鋼筋的表面形成一層鈍化膜，這層致密的鈍化膜主要是保護鋼筋避免腐蝕。但是，當鋼筋表面的這層保護膜被腐蝕后，就會產(chǎn)生破壞性的膨脹力，使鋼筋周圍砼承受的拉應力超過混凝土抗拉強度，進而使鋼筋結(jié)構(gòu)的保護層逐漸被剝落。造成鋼筋鈍化膜破壞主要有砼的碳化以及氯離子的侵蝕。

首先，混凝土的碳化；這并不是造成鋼筋腐蝕的最主要因素，這是因為海港工程中使用的混凝土結(jié)構(gòu)表面的保護層很厚，由于碳化引起的砼堿度降低，造成鋼筋表面鈍化膜的破壞不足以造成嚴重的腐蝕。其次，氯離子的侵蝕；由于海水中廣泛存在有氯鹽，使其成為導致腐蝕最為常見和危險的介質(zhì)。因此，氯鹽腐蝕是砼破壞的最主要因素之一。

3 海港工程中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)防腐的技術措施

3.1 鋼筋混凝土表面防腐措施

首先，內(nèi)摻鋼筋阻銹劑；根據(jù)大量的實踐證實，鋼筋腐蝕已然成為影響鋼筋混凝土耐久性的關鍵因素。而且也有大量的實踐經(jīng)驗說明，鋼筋阻銹劑能夠有效的防止和減緩鋼筋銹蝕，而且其花費小，效果明顯，在海港工程鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的防腐中得到了廣泛的應用。實際上，海港工程中的腐蝕是一種電化學腐蝕，其陰、陽極的反應都是在鋼筋的電解質(zhì)面上發(fā)生的，若能有效的控制一方反應的進行就能有效的控制腐蝕的化學反應發(fā)生。而這種向混凝土中添加一些化學物質(zhì)就是應用阻止其一方反應的發(fā)生來達到保護鋼筋結(jié)構(gòu)被腐蝕。

其次，涂料涂裝保護；對鋼筋表面進行適當?shù)耐苛?，同樣可以阻止或是減緩海水中腐蝕離子的進入。除此，涂料也起到了一定的裝飾效果。但是，在實際中，必須要解決涂層中物質(zhì)的耐堿性以及附著力兩個問題。在選擇涂料時，應該挑選具有低粘度和高滲透能力的。高滲透的涂料可以起到封閉混凝土孔隙和提高后續(xù)涂層附著力的作用，是混凝土表面涂裝保護的關鍵和質(zhì)量控制步驟。

3.2 混凝土的基本防護措施

我們可以用現(xiàn)有的技術手段來提高對砼的基本防護，可以考慮從從設計、施工、制作等方面提高砼自身的防護性能?？紤]到混凝土自身的高堿性，因此，科學合理的設計、施工的優(yōu)質(zhì)混凝土保護層可以有效的阻止外界環(huán)境介質(zhì)的滲透。因而，有效的提高混凝土本身對鋼筋的防護才是最具有經(jīng)濟性和有效性的措施?？梢圆扇∫韵麓胧汉侠淼脑O計砼結(jié)構(gòu)，砼結(jié)構(gòu)形式本身具有一定的防腐作用，例如構(gòu)件截面幾何形狀應簡單、減少棱角以及突變等；采用高性能的混凝土，高性能混凝土本身具有相對較好的高耐久性和高穩(wěn)定性。從實際中的應用可以看出高性能混凝土可顯著提高砼護筋性能，達到延長其使用壽命的目的。

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