混凝土腐蚀与防护

混凝土腐蚀与防护

摘要

、H2O及其它侵蚀性介质的渗入，所选材料，所处环境等各种因素都会影响混混凝土的碳化作用，O

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凝土结构的耐久性，延长混凝土使用寿命的关键是降低空隙率、提高渗透能力。本文从腐蚀类型、材料选择和配比、施工要求、表面改性等方面，对混凝土的防护方法进行了详细的分析、论述。在已有混凝土结构的表面涂覆一层稳定、抗渗的涂层，是被广泛采取的保护措施。针对不同应用环境，综述了选择涂层的种类和厚度，并介绍了混凝土涂料的发展方向。

关键词混凝土结构腐蚀防护方法涂料

Concrete Corrosion and Protection

Du Moyuan

Abstract

Concrete carbonation, O2, H2O, and other aggressive media penetration, selected materials, their environment, and other factors will affect the durability of concrete structures to extend the service life of concrete key is to reduce porosity and improve the penetration capability. In this paper, types of corrosion, material selection and proportioning, construction requirements, surface modification, etc., of concrete protection methods carried out a detailed analysis of discourse. The surface of the existing concrete structure coated with stable, impervious coatings are widely adopted protective measures. For different applications, review the selection of the type and thickness of the coating, and introduces the development direction of concrete coatings.

Keyword s：concrete structure coating corrosion protection methods

1.前言

混凝土的定义：

广义：是指由胶凝材料、粗细材料、水等材料按适当的比例配合，拌合制成的混合物，经一定时间后硬化而成的坚硬固体。最常见的混凝土是以水泥为主要胶凝材料的普通混凝土，即以水泥、砂、石子和水为基本组成材料。

狭义：素混凝土（不添加钢筋），由水泥、砂、水和石子组成。

钢筋混凝土是以波特兰水泥的水化物【主要是水化硅酸钙（3CaO.2SiO2.3H2O）】和水化铝酸钙（3CaO.Al2O3.6H2O）为粘结剂并结合一定级配的骨料如砂、碎石、或其他惰性和钢筋制成的一种复合物[1]。由于混凝土结构设计及选材施工不当、环境污染、混凝土老化、化冰盐的作用及海水侵蚀等原因，引起混凝土的开裂及钢筋的锈蚀，二者互为因果，相互作用，加速整个结构的破坏，造成巨大的经济损失和人员伤亡[2]。因此，研究钢筋混凝土的腐蚀机理和防护方法是一个比较现实的课题[3~5]。

2.混凝土的腐蚀类型

混凝土的腐蚀主要分为三种类型[6]：

（1）侵析腐蚀即环境介质将混凝土中易容成分溶解出来，引起孔隙率增大，PH值降低，即腐蚀物质更易侵入混凝土内部，如此循环，导致混凝土结构很快破坏。

（2）交换腐蚀即酸、碱、盐介质与水泥中的某些成分发生化学反应而引起的腐蚀，它们之间反应越强烈，新生成物越容易溶解，混凝土的破坏就越迅速。

（3）结晶腐蚀即积在混凝土的空隙和毛细孔内的一些盐，产生结晶作用，造成因故相碰撞而引起的破坏。我国华北地区常见的“碱-集料反应”即属其中一例。所谓碱-集料反应就是指水泥水化过程中析出的NaOH或KOH和集料中的活性氧化硅反应，生成碱的硅酸盐凝胶，凝胶吸水膨胀诱发产生裂缝以致导致整个混凝土结构的破坏，据研究表明，如果混凝土中总碱量超过3.8kg/m。则很容易造成碱集料反应破坏[7]。

3.混凝土结构腐蚀的影响因素

1混凝土本身结构的影响

各种腐蚀破坏的程度主要决定于其结构特点，混凝土的水灰比、水泥组分、骨料的种类和级配、外加剂以及施工水平等都影响着其抗腐蚀性[8~12]。

2环境因素的影响

（1）碳化作用空气中的CO2与水泥水化物反应，导致混凝土中PH值降低和混凝土本身的粉化，致使只有在高碱性环境下才能稳定的氯铝酸盐水解，又产生Cl-的腐蚀（2）Cl-的影响环境中游离的Cl-是破坏混凝土结构的最重要因素，一旦渗入将和混凝土中的C3A反应，生成比反应物体积大几倍的固相化合物，造成混凝土的膨胀破坏。

（3）SO4的影响 SO4的腐蚀机理与Cl-离子相同，也是生成大体积的固相物，使混凝土因膨胀而破裂。反应式如下：

O3.6H2O+3(CaSO4.2H2O)+20H2O=(3Cao),Al2O3.3CaSO4.32H2O (3CaO).Al

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（4）镁盐的影响镁盐在渗入混凝土中后将与Ca(OH)2发生反应，使混凝土中的碱度降低，水泥中的水化硅酸钙和水化铝酸钙便易与呈酸性的镁盐反应，所生成的Mg(OH)2还能与铝胶、硅胶缓慢反应，结果使水泥石粘结力减弱，混凝土强度降低。

（5）环境的温度、湿度和冻融交替频度严重的影响着混凝土耐久性。当温度高于40摄氏度、湿度大于90%时，将使混凝土加速破坏。冻融交替得越频繁、混凝土受到的危害就越大。