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钢筋混凝土结构在各种工程中得到广泛应用，尤其是在高层建筑、大型桥梁、水利工程和核电站等重大工程中，其结构强度和稳定性表现十分突出。然而，钢筋混凝土结构在长期使用过程中，由于外部环境的影响，如氯化物的渗透会导致钢筋混凝土结构的腐蚀，直接影响其持久性和安全性。因此，深入研究钢筋混凝土氯离子腐蚀影响因素，对于保障建筑结构的安全性和延长其使用寿命具有极其重要的现实意义。在正常的使用条件下，钢筋混凝土结构具有较好的耐久性。但由于建筑物在使用期间，很容易接触到腐蚀性的介质，因此会渐渐受到腐蚀。钢筋混凝土结构的腐蚀，主要表现为水泥石的腐蚀和钢筋的腐蚀，本文在分析钢筋混凝土结构腐蚀机理的基础上，对其防腐的措施进行了介绍。

一、钢筋混凝土的腐蚀机理

混凝土是一种多孔性的材料，二氧化碳、水、氯离子、石油等腐蚀因子能够轻易通过混凝土中的孔隙渗透进混凝土内部，从而对其造成腐蚀。钢筋是钢筋混凝土中的重要组成部分。从理论上讲由于水泥石的高碱度对钢筋的钝化作用，钢筋在使用期间都受到混凝土的保护。但实际上，混凝土中的钢筋往往会受到各种因素影响而产生腐蚀。混凝土中的钢筋发生锈蚀后，钢筋与混凝土的界面上疏松锈蚀层的形成，破坏了钢筋表面与水泥胶体之间的握裹力，锈蚀产物的体积膨胀致使混凝土保护层开裂甚至剥落，降低了混凝土对钢筋的约束，以致削弱甚至破坏钢筋与混凝土的黏结和锚固作用，最终降低钢筋混凝土构件或结构的承载力和适用性。

1、溶出型腐蚀

Ca(OH)?是维持水化硅酸钙稳定性的重要组分，在一定压力的流动水中，水化产物Ca(OH)? 会不断溶出并流失，Ca(OH)?的溶出使溶液中水化硅酸钙和水化铝酸钙失去稳定性而水解，析出 CaO，生成非结合性产物（硅酸、氢氧化铝、氢氧化铁），导致混凝土的强度不断降低。当混凝土中的 CaO 损失达 33%时，混凝土就会被破坏。在一般河水、湖水、海水和地下水中，由于 Ca2的含量较高，水泥浆体中的 Ca(OH)?不会溶出，只有在含Ca量少的软水环境（如蒸馏水、冷凝水、雨雪等）且为压力流动水时，Ca(OH)?∶才会被不断溶出、流失。这种侵蚀破坏一般需要较长的时间。

2、分解型侵蚀

水泥石中的水化物在腐蚀性介质中的溶解或发生离子交换反应而使水泥石中决定结晶接触强度的化合物逐渐分解，从而造成水泥石解体，使混凝土产生破坏。

3、离子交换反应

含有氧化镁、硫酸镁或碳酸氢镁等镁盐的地下水、海水及某些工业废水所含有的 Mg与硬化水泥石中的 Mg2+起交换作用，生成 Mg（OH）2∶和可溶性钙盐，导致硬化水泥石的分解 例如，镁离子与氢氧化钙的反应式为∶

Mg2+ +Ca(OH)?—→Ca2+ +Mg(OH)2;

生成的氢氧化镁为松散的无定型沉淀物质，无胶结能力，由于 Mg（OH）2，的溶解度很低，因此反应能很大程度地进行下去。随着Ca(OH)?;的消耗、水泥石也开始分解，最终混凝土破坏。

4、酸侵蚀

水泥水化产生的碱，使混凝土具有强碱性（pH>12.6），这就决定了混凝土是不耐酸在构

PH<4.5 的酸性水、酸雨，都对混凝土具有强烈的腐蚀作用、即酸侵蚀，

Ca(OH)?+2HCl→CaCl2+2H2O

Ca(OH)?+H2SO4→CaSO4;+2H2O

Ca(OH)?+2HNO3→Ca(NO.;+2H2O

Ca(OH)?+H2CO3→CaCO3+2H2O

5、钢盐侵蚀

氧盐是造成沿海混凝土建筑物和公路与桥梁腐蚀的重要原因之一，其破坏机理均属于形 k可溶性的钙盐的分解型腐蚀。例如∶2Cl-+Ca(OH)2;—2CaCl2+2OH-

6、膨胀型腐蚀

膨率型腐蚀主要是外界腐蚀性介质与硬化水泥石组分发生化学反应。生成膨胀性产物、硫化水泥石孔隙内产生内应力，导致硬化水泥石开裂、剥落，直至严重破坏。此外，渗入训硬化水泥石孔隙内部后的某些盐类溶液，如果再经干燥，盐类在过饱和孔隙液中结晶长大、也会产生一定的膨胀应力．同样也可能导致破坏。

7、硫酸盐侵蚀

硫酸盐的腐蚀是盐类腐蚀中最普遍而具有代表性的。水中的硫酸盐与水泥石中的 Ca(OH)2.起置换作用生成硫酸钙∶

Ca(OH)?+SO —→CaSO4·2H2O+2OH-

硫酸钙在水泥石中的毛细孔内沉积、结晶，引起体积膨胀，使水泥石开裂，最后材料转变成糊状物或无黏结力的物质。同时，所生成的硫酸钙还与水泥石中的水化铝酸钙作用生成水化硫铝酸钙; 生成的水化硫铝酸钙含有大量结晶水，其体积比原来增加1.5 倍以上，因此产生局部膨胀压力，使 水泥石结构胀裂，强度下降而造成破坏

8、盐类结晶膨胀

有些盐类虽然与硬化水泥石的组分不产生反应，但可以在硬化水泥石孔隙中结晶、由于盐类从少量水化到大量水化的转变，引起体积增加，造成硬化水泥石的开裂、破坏

9、碱-骨料反应

混凝士中的碱（Na2O）或 K2O）与骨料中的活性成分（氧化硅、碳酸盐）发生反应，反应生成物重新排列和吸水膨胀产生应力，诱发混凝土结构开裂和破坏，这种现象被称为碱-骨料反应。其反应式如下;

Na2O+SiO2+2H2O—→NaSiO,2H2O

K2O+SiO2+2H2O—K2SiO3·2H2O

这种破坏已造成许多工程结构的破坏事故，并且难以补救。

10、微生物侵蚀

微生物通过适宜的光照、一定的惯混度、养分和有机化合物的共同作用构成混凝土的腐它既能破坏混凝土的表观，使原有洁净的混凝土表面发黑，严重影响外观。随时间推移在各种养分具备的条件下，微生物使混凝土由肉至外进行全面的腐蚀。在混凝土中的钢筋结构会同时受到危害，钢筋强度和疲劳程度都会降低缩短使用寿命、比较典型的微生物侵蚀是在污水处理系统中。一般可分为两类，一类是含有大量硫化氯的工厂废水排人混凝土管道产生的微生物腐蚀;另一类是管道底部沉积的黏泥层在厌氧状态下产生的微生物腐蚀。如硫杆腐在氧和水都存在的条件下，利用污水中的硫化氢作为基质，生化反应成氢硫酸，当混凝土表面的pH值下降至5，食砼菌开始大量繁殖，并生成高浓度硫酸，这种酸会溶解混凝土浆料，从而导致混凝土结构的破坏。

11、钢筋锈蚀

钢筋在混凝土中的腐蚀破坏是导致现代钢筋混凝土结构过早失效的最主要原因，例如离岸式码头钢筋混凝土柱的腐蚀破坏，由于混凝土中钢筋的锈蚀，引起混凝土的开裂和剥落。一般情况下，水泥水化的高碱性使混凝土孔隙中的水呈碱性（pH≥12.5）。在这种高碱性的环境中，钢筋表面产生一层致密的碱性钝化膜（Fe2O3膜），最新研究表明，该钝化膜中包含有 Si—O 键，对钢筋有很强的保护作用，从而阻止钢筋进一步氧化、锈蚀。因此，在一般情况下，混凝土对钢筋有很好的保护作用。然而、钝化膜只有在高被性环境中才是稳定的，在以下四种情况下钢筋的钝化膜遭到破坏;①当无其他有害杂质时，碳化作用使钢筋钝化膜破坏，②由于Cl-的作用，使钢筋钝化膜破坏;③由于 SO?2?或其他酸性介质侵蚀而使混凝土破度降低，当pH值下降至 10 以下时，钝化膜破坏;④混凝土中掺加大量活性混合材料或采用低碱度水泥，导致钝化膜破坏或根本不生成钝化膜。研究与实践表明，当pH 11.5时，钝化膜就开始不稳定了（临界值），当pH<9.88 时钝化膜形成困难或已经生成的钝化膜逐渐破坏。钢筋生锈的内部条件是钝化膜被破坏。产生活化点;钢筋锈蚀的外部条件是必须有水及氧的作用。当这些条件同时具备时，则钢筋表面存在电位差，由此产生局部腐蚀电池，导致钢筋锈蚀。锈蚀产物的体积大于腐蚀掉的金属体积。产生膨胀应力，导致混凝土层顺筋开裂，此即所谓混凝土的"先蚀后裂"现象

二、钢筋混凝土的防腐措施

1、针对混凝土的防腐措施

根据所处环境（腐蚀介质）选择合理的水泥

提高混凝土的密实程度

在混凝土表面进行碳化或氟硅酸处理，提高混凝土表面耐腐蚀性

在混凝土表面做保护层：花岗岩保护层、增强特种塑料防腐衬板、玻璃鳞片衬里、环氧玻璃钢防腐、防腐蚀涂料防腐

2、针对钢筋的防护措施

填充混凝土中的裂缝与孔洞：

环氧树脂填缝（环氧树脂只能用于干燥的裂缝）

聚氨酯填缝（聚氨酯可用于密封活动裂缝）

水泥灰浆和悬浮液（水泥灰浆和悬浮液可用于含有任何水分的裂缝中，与聚合物裂缝填充物相比，优点在于与所修补的构件具有相同的防火性能）

钢筋表面涂层：利用在钢筋表面涂敷保护层，可以将钢材和周围的介质隔离开，从而起到保护作用

掺入阻锈剂：阻锈剂在性能和使用效果方面存在局限性，很大程度上受到阻锈剂本身的化学成分及阻锈剂与混凝土组分之间化学反应的影响

阴极保护：钢筋的阴极保护，适合用于由氯离子污染引起的钢筋腐蚀的结构中，例如海洋结构、隧道、桥面及地下建筑等。

优质的覆盖层可以有效地防止氯离子和其他腐蚀物质渗透到混凝土结构中，即使出现一些小的裂缝，也可以限制腐蚀的扩散。然而，如果覆盖层质量较差，表面光洁度不佳或其附着力较低，那么就会大大增加混凝土结构腐蚀的风险。因此，对于混凝土结构的封闭，需要加强其表面覆盖层的管理，确保其表面光洁度和附着力，从而使得覆盖层对混凝土结构的腐蚀保护发挥更大的作用。

三、梦能服务与支持

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梦能对技术服务团队始终进行一系列的标准化管理，从专业培训到日常报告的管理都有一整套完善的体系。梦能公司每年都会对技术服务人员进行定期的技术培训和能力审计，以使每一位技术服务人员保持高水准的专业素质，每一位技术服务人员都配备先进的涂装检验仪器，仪器设备均按规定的时间期限进行定期校验，以保证每套仪器设备工作状况良好。

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