混凝土作為大型基礎(chǔ)設(shè)施的結(jié)構(gòu)材料，一直被廣泛應(yīng)用。混凝土結(jié)構(gòu)在使用過程中，長(zhǎng)期暴露于日曬、雨淋和海洋大氣、工業(yè)污染等環(huán)境下，再加上混凝土自身的碳化，鋼筋的銹蝕等作用下，會(huì)產(chǎn)生劣化出現(xiàn)開裂、溶蝕、剝落、膨脹、松軟及強(qiáng)度下降等，如果不引起重視和采取措施，嚴(yán)重者會(huì)使結(jié)構(gòu)破壞倒塌。
為了抑制混凝土腐蝕，提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性、裝飾性，可以采取多種防腐蝕措施，包括：混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)、混凝土防腐蝕配合比設(shè)計(jì)、混凝土表面涂覆、鋼筋表面涂覆、混凝土表面硅烷浸漬等。在以往國(guó)家重點(diǎn)工程和應(yīng)用案例對(duì)比來看，混凝土表面涂覆專用涂料具有經(jīng)濟(jì)、有效、維修更新便捷的優(yōu)點(diǎn)，也是目前國(guó)內(nèi)外建筑工程中廣泛應(yīng)用的混凝土結(jié)構(gòu)防腐措施。
混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕機(jī)理分析：
1、碳化作用
空氣中CO2作用于混凝土表面，與其中的氫氧化物反應(yīng)形成碳酸鈣，持續(xù)的作用導(dǎo)致混凝土堿性降低，最終破壞形成于鋼筋表面的“鈍化層”，導(dǎo)致鋼筋銹蝕，這種現(xiàn)象稱之為“碳化”。碳化的深度取決于混凝土的滲透性和大氣中的CO2濃度。
如果碳化深度超過了混凝土的保護(hù)層，就會(huì)引起鋼筋表面鈍化膜的腐蝕破壞，鋼筋會(huì)在氧和水的作用下氧化腐蝕，出現(xiàn)鋼筋體積膨脹，膨脹量一般在2～4倍左右。該腐蝕過程會(huì)對(duì)混凝土產(chǎn)生極大的膨脹應(yīng)力并把混凝土的保護(hù)層脹裂，形成“順筋裂縫”，繼而出現(xiàn)保護(hù)層崩落、露筋以及鋼筋斷面嚴(yán)重削弱，最后使構(gòu)件失去承載力而引起整個(gè)建筑物損毀。
2、硫酸鹽的腐蝕
主要是膨脹破壞。SO2和H2S氣體侵入混凝土后，經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng)，會(huì)形成鈣礬石，甚至石膏。鈣礬石生成后，比反應(yīng)物的體積要大1.5倍以上。如有石膏生成，則體積會(huì)增大1.24倍。該鹽類的生成都可能引起很大的內(nèi)應(yīng)力，其破壞特征是在表面出現(xiàn)幾條較粗大的裂縫。
3、酸性介質(zhì)腐蝕
酸性氣體遇水形成酸，酸可以與混凝土中的某些成分發(fā)生反應(yīng)生成非膠凝性物質(zhì)或易于溶于水的物質(zhì)，使混凝土產(chǎn)生由外及內(nèi)的逐層破壞。另外酸還可以促使水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣的水解，從而破壞具有空隙結(jié)構(gòu)的凝膠體，使混凝土的強(qiáng)度降低。氯離子是誘發(fā)鋼筋腐蝕的主要危害之一，其表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：
①破壞鋼筋表面的鈍化層；
②形成腐蝕電池；
③強(qiáng)化離子通路，加速鋼筋腐蝕速率。
在海邊及高鹽霧地區(qū)，由于空氣中含有大量氯離子，氯離子的滲透會(huì)極大地加劇混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕。其作用過程如下：
①氯離子的侵進(jìn)：在水分浸透的同時(shí)，由于碳酸、氯離子的滲透引起混凝土中性化。
②鋼筋的腐蝕：由于浸進(jìn)的水、氣、氯離子等，鋼筋被腐蝕。即使不中性化，鋼筋表層所含磷分，也會(huì)使鋼筋發(fā)生腐蝕。
③裂紋的產(chǎn)生：由于鋼筋被腐蝕、體積膨脹（2.5倍），混凝土產(chǎn)生裂紋。
④強(qiáng)度降低：腐蝕物質(zhì)從裂紋處進(jìn)一步浸進(jìn)，加速鋼筋的腐蝕、體積膨脹，從而降低混凝土強(qiáng)度。
4、水作用破壞
鋼筋混凝土被碳化物腐蝕、氯化物腐蝕都是在水的作用下而得到實(shí)施。水是作為載體幫助碳化物、氯離子對(duì)鋼筋混凝土實(shí)施腐蝕破壞。當(dāng)混凝土相對(duì)濕度達(dá)到90﹪時(shí)，氯化物誘發(fā)的鋼筋腐蝕速率最快，當(dāng)混凝土相對(duì)濕度達(dá)到95﹪時(shí)，碳化物對(duì)鋼筋的腐蝕最為強(qiáng)勁。
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