金東日

（大慶油田生態(tài)環(huán)境管護公司，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

當前混凝土材料結(jié)構(gòu)物是人們生產(chǎn)生活中最常見的結(jié)構(gòu)形式，在廣泛的應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)混凝土長時間受物理、化學(xué)、生物等物質(zhì)侵蝕，是造成混凝土結(jié)構(gòu)物出現(xiàn)各類病害問題的主要原因。造成混凝土腐蝕的原因是多種多樣的，只有在實際應(yīng)用中不斷積累引發(fā)腐蝕性病害的原因才能有針對性的制定預(yù)防治策略。下文中作者總結(jié)了幾點最常見的引發(fā)混凝土腐蝕病害的原因，并相應(yīng)的制定防治措施。

1 混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕產(chǎn)生的原因

1.1 堿集料反應(yīng)

混凝土是指以水泥為膠凝材料與石子、砂、外加劑等摻合料，按適當比例拌制，拌合集料中的某些堿活性成分（活性氧化硅、氧化鋁等）于混凝土微孔中的堿性溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)物質(zhì)發(fā)生體積膨脹，內(nèi)應(yīng)力增加導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)開裂。再加上陽光、雨水等自然氣候侵蝕就會加速混凝土的破壞，最終破壞混凝土的耐久性。

1.2 碳化作用

混凝土碳化作用是一種化學(xué)腐蝕，其發(fā)生過程是空氣中的二氧化碳氣易溶于水，水通過硬化混凝土的微孔滲入與其中與水泥水化產(chǎn)生的氫氧化鈣反生反應(yīng)，生成碳酸鈣和水。這種酸堿中和反應(yīng)導(dǎo)致混凝土的堿性下降，而鋼筋在堿性環(huán)境中表面會形成一層鈍化膜，一旦堿性環(huán)境受到破壞鈍化膜就會逐漸消失，鋼筋就會容易銹蝕，不僅會影響鋼筋的耐久性仿，也會影響鋼筋與混凝土的粘接性最終影響混凝土結(jié)構(gòu)物的耐久性。

1.3 氯離子等侵蝕

氯離子進入混凝土結(jié)構(gòu)并產(chǎn)生腐蝕性主要通過兩種途徑。一種是混凝土原材料中氯離子含量超標比如外加劑、拌和用水或海砂等材料中都可能含有水溶性的氯化物，這些物質(zhì)對鋼筋的腐蝕性很強。另外一種途徑是混凝土結(jié)構(gòu)物使用環(huán)境中的氯離子經(jīng)過微觀滲透，進入混凝土內(nèi)部?；炷岭m然是一種相對密實性的物質(zhì)，但也有空隙，如果是用于海水和工業(yè)化建筑的混凝土結(jié)構(gòu)，氯離子侵蝕是最常見的腐蝕性物質(zhì)。

1.4 表面生物侵蝕

污水管道環(huán)境中，微生物的新陳代謝產(chǎn)生的磷酸檸檬酸等石混凝土發(fā)生腐蝕破壞的主要原因。不僅會導(dǎo)致混凝土疏松、脫落，進一步的滲透也會腐蝕鋼筋，最終削減混凝土的服役壽命。

1.5 凍融循環(huán)

混凝土構(gòu)件如果長期處于高濕低溫的環(huán)境中，水分從微孔滲入混凝土內(nèi)部，在0℃以下時混凝土中的水分結(jié)成冰就會發(fā)生膨脹作用，當溫度上升到0攝氏度以上時冰又會融化，反復(fù)這樣的凍結(jié)融化會造成混凝土嚴重風(fēng)化，失去耐久性。

1.6 鋼筋腐蝕

混凝土中鋼筋除了上面介紹的因為碳化作用、氯化物作用產(chǎn)生銹蝕；鋼筋還會因為自身化學(xué)構(gòu)成或晶體結(jié)構(gòu)的問題出現(xiàn)鈍化膜不連續(xù)的情況，從而容易銹蝕。還有一種情況就是鋼筋發(fā)生氫脆，鋼筋銹蝕產(chǎn)生的氫原子在內(nèi)部擴散被吸收到內(nèi)部的晶格中去，產(chǎn)生氣泡承載后就容易發(fā)生脆斷。

2 防治混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕的措施

2.1 預(yù)防堿集料反應(yīng)措施

（1）不采用可能引起堿集料反應(yīng)的集料?；炷猎牧现械幕钚晕镔|(zhì)和礦物成分是容易與堿性物質(zhì)發(fā)生堿集料反應(yīng)的重要因素。因此要預(yù)防混凝土堿集料反應(yīng)，要注意原材料應(yīng)該在選擇無反應(yīng)活性的集料?；炷猎牧弦勒障鄳?yīng)規(guī)范進行堿集料試驗檢測，檢測結(jié)果符合堿活性要求才能用于混凝土施工[1]；

（2）采用低堿性水泥。水泥中的堿性物質(zhì)是堿集料反應(yīng)的主要物質(zhì)，因此混凝土要選擇含堿量低的水泥。隨著國家建筑規(guī)范標準健全，已經(jīng)對應(yīng)用到各個建筑工程的水泥含堿量做了明確的規(guī)定。我國水泥國標規(guī)定含堿量小于等于0.6%的為低堿水泥，含堿量為0.6%～0.8%的為中堿水泥，含堿量大于等于0.8%的為高堿水泥；

（3）混凝土中加入摻合料降低混凝土堿性?；炷林袚饺敕勖夯?、礦渣等摻合料降低混凝土堿性，抑制堿集料反應(yīng)發(fā)生。

2.2 預(yù)防混凝土碳化措施

（1）提升水泥混凝土的抗?jié)B性能。水泥混凝土抗?jié)B性能增加就會減小二氧化碳深入滲透的幾率。一般情況下混凝土抗?jié)B性能越好，碳化速度就越慢。提升混凝土抗?jié)B性能首先保證配合比科學(xué)合理，符合設(shè)計要求的情況下，致密性好、均勻穩(wěn)定、氣泡??；其次，混凝土集料顆粒級配搭配合理，同時水泥選擇細度合格、水化熱低的水泥產(chǎn)品，抗?jié)B性能有保障。最后就是施工中注意按照施工要求振搗防止氣泡產(chǎn)生，認真養(yǎng)護防止表面干縮；

（2）注意水泥品種、摻和料品種。水泥水化作用生成的Ca（OH）2決定混凝土碳化速度，生成Ca（OH）2多混凝土碳化速度慢。水泥中熟料含量多、摻合料少的堿性就會高，這類水泥碳化速度就慢。摻合料中粉煤灰、煤矸石比摻等量的礦渣拌合的混凝土碳化快，總之選擇水泥、外加劑、摻和料要注意其性能；

（3）增加鋼筋混凝土保護層厚度，顯而易見這是為了增加二氧化碳滲入到鋼筋表面的時間。

2.3 預(yù)防氯離子侵蝕

首先加強原材料檢測，防止氯化物超標的原材料被用于施工；其次對于用于特殊環(huán)境的混凝土比如工業(yè)建筑、長時間接觸海水的建筑物等，要做好防護，可以采用刷防護漆等阻斷措施。

2.4 預(yù)防混凝土表面生物腐蝕

預(yù)防混凝土表面生物腐蝕較好的辦法在混凝土結(jié)構(gòu)物表面涂防腐材料如聚氨酯、氟樹脂類涂層阻斷混凝土與腐蝕性物質(zhì)接觸。還可以在表面貼防護層比如包裹玻璃纖維布，再涂上瀝青層等。

2.5 預(yù)防混凝土凍融的措施

首先根據(jù)使用環(huán)境得具體情況選擇性能合適的水泥、集料和外加劑，保證原材料耐久性符合要求；其次科學(xué)試配混凝土配合比，試驗條件一定要根據(jù)結(jié)構(gòu)類型所處的環(huán)境條件制定參數(shù)；可以通過適當降低水灰比的辦法提升混凝土抗凍融性，因為水泥水化所需水分一般為其重量的25%左右，水量增加，多余的水處于游離狀態(tài)易受凍脹破壞；再次，可以采用加外加劑的方法，比如摻入引氣劑等；最后通過人為改變建筑環(huán)境的措施，避免混凝土凍融產(chǎn)生。

2.6 鋼筋防腐蝕措施

首先混凝土受到腐蝕都會影響到內(nèi)部鋼筋，因此對于混凝土防腐蝕措施也是保護鋼筋的必要措施。其次對于重點工程或處于腐蝕性環(huán)境的工程可以采用耐腐蝕鋼筋，比如低合金鋼筋、涂層鋼筋、包銅鋼筋、鍍鋅鋼筋等。最后可以在混凝土中加入阻銹劑或者采用陰極保護的措施。陰極保護是一種電化學(xué)保護方法，通過使鋼筋表面不再放出自由電子來控制鋼筋的陽極反應(yīng)。

3 結(jié)語

以上是在工程建設(shè)中常見的混凝土腐蝕產(chǎn)生的原因和處理措施希望能為有需要的同行提供一些幫助。