海工钢筋混凝土腐蚀机理及防护措施
海工钢筋混凝土腐蚀机理及防护措施
海工钢筋混凝土腐蚀机理及防护措施孙瑞华（青岛理工大学土木工程学院2001级 1 班）【摘要】本文分析了海水对钢筋混凝土的腐蚀机理，并针对钢筋混凝土构筑物各部位所受到海水不同腐蚀情况，提出了保护措施及表面涂层防腐技术在海洋混凝土工程结构中的应用。
【关键词】海工混凝土, 腐蚀机理, 防护措施The Corrosion Mechanism of Marine Concrete and Protection MeasuresSun Ruihua(Qingdao Technological University School of Civil Engineering 266033)Abstract: This paper analyzes the corrosion mechanism of sea water to reinforced concrete structures and aims at investigating the different corrosion circumstance of sea water which is in the each part of reinforced concrete structures, putting forward to the protection measure and surface coating antiseptic technique which is applied in the marine concrete structures.Key words: marine concrete, corrosion mechanism, protection measures1 前言沿海地区由于长期处于海水、海风等自然环境中，混凝土遭受破坏的程度特别严重，有其特殊性，因此其耐久性问题更引人关注,已越来越得到工程界的重视。
以往，人们只重视到钢结构的腐蚀，事实上，混凝土及钢筋混凝土在海洋环境中的浪溅区及海洋大气区，其腐蚀亦是相当严重的，由此引起混凝土使用寿命缩短，结构大量返修。
海工混凝土结构的腐蚀机理与防腐措施
海工混凝土结构的腐蚀机理与防腐措施发布时间：2022-01-17T03:45:57.275Z 来源：《中国建设信息化》2021年10月第19期作者：蔡海信[导读] 由于受到海水以及潮湿自然环境的影响和干扰，海工混凝土结构时常会出现腐蚀性破坏问题蔡海信中交二公局东萌工程有限公司陕西省西安市 710000摘要：由于受到海水以及潮湿自然环境的影响和干扰，海工混凝土结构时常会出现腐蚀性破坏问题，在此过程当中海水当中的氯离子会侵蚀到混凝土钢筋表面，致使混凝土钢筋表面的钝化防护膜失去应有作用，在腐蚀过程当中会产生极为复杂的电化学腐蚀状况，而遭到腐蚀的海工混凝土结构都会失去原有的刚度和韧性，其使用寿命严重降低。
为了有效规避海水以及潮湿空气对海工混凝土结构带来的腐蚀作用，本文全面探究了海工混凝土结构的腐蚀机理，并提出了几项合理有效的防腐措施，以期为广大海工混凝土结构防护人员提供参考和借鉴。
关键词：海工混凝土结构;腐蚀机理;防腐措施;引言：开展海洋事业是推动我国社会主义经济持续发展的主要动力之一，所以我国海工工程项目的建设速度也在不断加快。
现代化海空工程项目通常会运用钢筋混凝土结构进行建设工作，将其作为主要的构筑材料结构。
而我国海洋面积极为庞大，海工事业的建设规模也在不断扩大，各大海港工程在实际建设期间，其结构建设的稳定性和安全性受到了广大行业内部人员的强烈关注。
以往已经正式投入运行的海工工程项目，已经被海水严重腐蚀。
因此，在未来的海工工程项目建设期间，必须要交钢筋混凝土结构防腐工作作为重点内容进行关注，避免腐蚀问题对设施的安全性造成侵扰和威胁。
1 海工混凝土结构的腐蚀机理1.1 混凝土腐蚀破坏及腐蚀现状分析在海工工程项目长期运行的过程当中，其结构外部的混凝土钢筋材料会在环境的作用下发生物理反应和化学反应，对其材料表面产生极大的腐蚀，使其耐久性以及力学性都会出现严重的下降。
而在混凝土被腐蚀破坏的过程当中，其内部钢筋也会逐渐暴露在空气当中，当钢筋的锈胀力过大时就会出现开裂问题，一旦钢筋材料开裂就会严重威胁到海工工程的稳定性和安全性。
海工混凝土防腐蚀措施
海工混凝土防腐蚀措施引言海工混凝土结构广泛应用于海洋工程领域，如海上油平台、海底管道等，然而由于海洋环境的特殊性，混凝土结构容易受到腐蚀的侵害。
因此，采取有效的防腐蚀措施是确保混凝土结构安全可靠的关键。
海洋环境中的混凝土腐蚀机理混凝土在海洋环境中受到多种腐蚀因素的共同作用，主要包括： 1. 海水中的氯离子：海水中富含氯离子，其渗入混凝土内部，与混凝土内部的钙化合物反应生成腐蚀性较强的氯化物。
2. 大气中的二氧化硫和硫化物：二氧化硫和硫化物进入大气中后溶于水形成酸性物质，与混凝土中钙化合物反应产生硫酸钙，加速混凝土腐蚀。
3. 微生物作用：海洋中存在大量微生物，部分微生物可以利用混凝土中的有机物质，产生酸性物质，导致混凝土腐蚀。
海工混凝土防腐蚀的措施为了保护海工混凝土结构不受腐蚀的影响，我们可以采取以下措施：1. 表面涂层防护表面涂层是最常见的混凝土防腐蚀措施之一。
通过在混凝土表面涂覆一层耐腐蚀材料，可以阻隔海洋环境对混凝土的侵蚀。
常用的表面涂层材料包括环氧涂层、聚氨酯涂层等，这些涂层具有良好的耐腐蚀性能和附着力。
2. 抗渗措施混凝土的抗渗性是保证混凝土结构不受侵蚀的重要因素。
通过加入适量的减水剂和增加混凝土的密实性，可以提高混凝土的抗渗性能。
此外，还可以采取预应力等措施，增加混凝土结构的强度和抗渗性。
3. 添加防腐剂在混凝土的配制过程中，可以适量添加防腐剂，如氯化钙、氯化铁等。
这些防腐剂能够与海水中的氯离子发生反应，形成难溶于水的氯化物，从而减少氯离子对混凝土的侵蚀。
防腐蚀效果评估与维护为了确保采取的防腐蚀措施能够有效地延长混凝土结构的使用寿命，需要进行防腐蚀效果评估和维护工作。
1. 防腐蚀效果评估防腐蚀效果评估是判断所采用措施的有效性的关键步骤。
可以通过定期对混凝土进行检测，分析混凝土中氯离子、二氧化硫等物质的含量，评估防腐蚀措施的有效性。
2. 维护与修复发现混凝土结构出现腐蚀情况时，需要及时进行维护与修复。
混凝土钢筋的锈蚀原理及防护措施
混凝土钢筋的锈蚀原理及防护措施一、引言混凝土是建筑工程中常用的主要材料之一。
而混凝土钢筋则是混凝土中的骨架，承担着整个结构的载荷。
然而，由于环境、使用和维护等多种因素的影响，混凝土钢筋易受到锈蚀的影响，从而降低了其力学性能和使用寿命。
因此，混凝土钢筋锈蚀的原理及防护措施的研究具有重要的实际意义。
二、混凝土钢筋的锈蚀原理1. 钢筋表面的氧化物层钢筋表面的氧化物层是钢筋锈蚀的起点。
在正常情况下，钢筋表面的氧化物层是一层致密的保护层，其主要成分为Fe3O4、Fe2O3和FeO 等。
这一保护层可以防止氧气、水和其他腐蚀性物质侵蚀钢筋表面。
然而，当环境条件恶劣或者长期受到海水、酸雨等侵蚀时，氧化物层会被破坏，钢筋表面失去保护，开始产生锈蚀。
2. 钢筋表面的电化学反应钢筋表面的电化学反应也是钢筋锈蚀的重要原因。
钢筋表面的氧化物层被破坏后，钢筋表面暴露在空气和水中，形成了一个电池。
在这个电池中，钢筋表面成为了阳极，周围的混凝土成为了阴极。
在这个电池中，钢筋表面的Fe离子被氧化成Fe2+，再进一步被氧化成Fe3+，同时释放出电子。
这些电子穿过钢筋表面和混凝土之间的电解质，到达混凝土表面，与水和氧气等发生反应，产生了OH-等离子体。
这些离子体在混凝土中形成了碱性环境，从而加速了钢筋的腐蚀。
3. 环境因素的影响环境因素也是混凝土钢筋锈蚀的重要因素。
例如，海水、酸雨、工业废气等都会对混凝土钢筋表面形成腐蚀性介质，从而加速了钢筋的腐蚀。
此外，温度、湿度等也会对混凝土钢筋的锈蚀产生影响。
在高温高湿的环境下，混凝土钢筋易出现腐蚀现象。
三、混凝土钢筋的防护措施1. 混凝土表面的保护为了保护混凝土钢筋表面的氧化物层，可以在混凝土表面涂覆一层保护涂料。
这种保护涂料可以防止氧气、水和其他腐蚀性物质侵蚀钢筋表面，从而延长混凝土钢筋的使用寿命。
2. 阴极保护阴极保护是一种常用的混凝土钢筋防护措施。
在阴极保护中，通过施加电流，使钢筋表面成为阴极，从而抑制了钢筋的腐蚀。
海洋钢筋混凝土的腐蚀机理及其防护
海洋钢筋混凝土的腐蚀机理及其防护【摘要】介绍了在海洋中建造构筑物所用的钢筋混凝土遭受腐蚀的机理及可能的防护方法，并进行了试验研究。
【关键词】海洋；钢筋混凝土；腐蚀；防护一、概述混凝土和钢筋混凝土作为主要的土木工程材料已广泛地应用于国民经济的各个领域，包括工业、民用、交通、水利、能源、国防和航空航天等领域，其使用量也是所有人造材料中最多的。
而用混凝土和钢筋混凝土建造的建筑物和构筑物中有很大一部分，在使用期间常常受到腐蚀性介质的腐蚀。
很长一段时间以来，绝大多数工程技术人员认为钢筋混凝土的耐久性是良好的，因此，对于腐蚀的危害性没有得到足够的认识。
事实上，许多情况下必须对其采取防护措施，亦即应在设计、施工及建筑物的使用过程中采取适当的防护措施，否则，腐蚀性介质可能损坏建筑结构，甚至使其丧失使用价值。
二、钢筋混凝土的腐蚀机理在海洋中，海水中含CO2、HCO-、SO42-、C1-、Mg2+和O2等，其中部分物质或离子-直接腐蚀混凝土，O2和Cl--直接引起钢筋锈蚀。
1.混凝土的腐蚀（1）碳酸水的腐蚀CO2会对与混凝土进行如下反应：Ca（OH）2+CO2+H20→CaCO3+2H20CaCO3+CO2+H20→Ca（HCO3）2海水中的CO2将混凝土内部的Ca（OH）2转化为易溶于水的Ca（HCO3）2，因此水泥石中的Ca（OH）2就会不断溶失，此时实际上已转化成溶出性腐蚀，而且腐蚀速度更快。
（2）阳离子交换型腐蚀某些物质能与硬化水泥石中的成分产生阳离子交换作用，新生成物不再能起到“骨架”作用，如Mg2+就能使混凝土的密实度降低或软化：Mg2++Ca（OH）2→Ca2++Mg（OH）2↓Mg2++C-S-H→Ca2++M-S-HMg（OH）2和M-S-H均无凝胶特性。
（3）膨胀性腐蚀水中的硫酸盐与水泥石中的Ca（OH）2起置换作用而生成石膏：SO42-+Ca（OH）2+2H20→CaSO4·2H20+20H-石膏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粘结力的物质。
海工混凝土腐蚀原理及外加电流阴极保护措施
海工混凝土腐蚀原理及外加电流阴极保护措施摘要：本文介绍了海工混凝土的腐蚀原因，及破坏特征。
根据海工混凝土的耐久性受cl离子渗透速度的影响，介绍了电流阴极保护的化学原理及并结合工程经验探讨了外加电流阴极保护系统的设计原理，并描述了系统现场安装和调试的主要施工工艺。
关键词：海工混凝土；腐蚀；阴极保护引言海工混凝土是指在海滨、海水中或受海风影响的环境中服役，受海水以及受海风侵扰的混凝土。
其包括海岸工程和近海工程以及虽在岸上，但受到海水或海洋大气的物理化学作用的构筑物所用混凝土如：海港、入海河口整治、临近入海口的内河港、桥梁等。
由于经常地或周期性地与海水接触，受到海水或海洋大气（含有氯离子），或受波浪、流水的冲击、磨损等作用，而遭受损害，缩短使用年限[1-2]。
1 海工混凝土破坏特征及原理海工混凝土建筑物在氯盐、镁盐、硫酸盐大量存在的环境中，水位变化区及其上部结构：受大气腐蚀破坏；水位变化区中主要存在盐类的结晶膨胀、高碱性物质溶析、海盐对混凝土侵蚀、冻融循环、干湿交替破坏；水位线以下区域：受海水化学侵蚀破坏。
海水含有大量Cl-，海风、海雾中也含有Cl- ，海砂中更含有不等量的Cl-。
在我国近海码头、护坡和防护堤等钢筋混凝土建筑物中，以Cl-腐蚀带来的钢筋破坏十分突出。
沿海不经技术处理就使用海砂的现象亦日趋严重，这也为Cl-引起钢筋锈蚀破坏创造了条件。
大量数据表明，海工混凝土结构中影响钢筋锈蚀的关键因素是Cl-，其在集聚在钢筋表面，并带来了电化学腐蚀。
研究数据表明，影响海工混凝土耐久性的首要因素是混凝土的Cl-渗透速度。
2 阴极保护的电化学原理钢筋作为电化学反应的阳极，在腐蚀必须同时放出自由电子。
采取引入一个外加牺牲阳极或直流电源使构筑物中的钢筋电位小于平衡电位。
使得自由电子不在钢筋表面任何地方溢出，就可使钢筋不再腐蚀[3-4]。
而且均匀地接受自由电子，从而达到了阴极保护效果。
钢筋混凝土外加电流阴极保护系统由1.外加直流电源（极化电源），2.直流分布器件（辅助阳极），3.导电电解质溶液（潮湿的混凝土），4.被保护金属构筑物（阴极），5.导电回路系统（导线、电缆及配件），6.评价控制配件（探测针、参比电极、控制台等）。
混凝土钢筋腐蚀的原理与防护方法
混凝土钢筋腐蚀的原理与防护方法一、前言混凝土钢筋腐蚀是一种广泛存在于工程实践中的问题，它严重影响了混凝土结构的安全和使用寿命。
本文将从混凝土钢筋腐蚀的原理入手，详细介绍腐蚀的机理和影响因素，以及目前常用的防护方法。
希望本文能够为广大工程师和研究人员提供一些有用的参考。
二、混凝土钢筋腐蚀的原理混凝土钢筋腐蚀是指混凝土中的钢筋在一定条件下受到电化学腐蚀作用而发生破坏。
其主要原理是钢筋与混凝土中的氧、水、盐等发生化学反应，导致钢筋表面形成氧化铁锈膜，进而引起钢筋的腐蚀。
1. 钢筋表面形成氧化铁锈膜钢筋表面形成氧化铁锈膜是混凝土钢筋腐蚀的第一步。
这个过程是钢筋表面与混凝土中的氧、水、盐等发生化学反应的结果。
当混凝土结构中的钢筋暴露在空气和水的环境中时，钢筋表面的铁离子会与水和氧气反应，形成铁氢氧化物。
这种氢氧化物在空气中继续氧化，形成铁(III)氧化物，也就是我们常说的铁锈。
铁锈的形成为后续的钢筋腐蚀提供了条件。
2. 钢筋腐蚀的电化学反应钢筋表面形成氧化铁锈膜后，接下来就是钢筋的腐蚀。
钢筋的腐蚀是一种电化学反应，它需要三个要素：金属、电解质和氧气。
钢筋表面的铁离子在电解质溶液中会被氧化成离子，离子会向阳极移动，同时电解质中的氢离子会向阴极移动。
阴极和阳极之间的电荷差异会形成电流，从而导致钢筋的腐蚀。
3. 钢筋腐蚀的产物钢筋腐蚀的产物主要有两种：氢气和氧化铁。
钢筋表面的铁离子在电解质中被氧化成氢离子和氧化铁，其中氢离子会向阴极移动，形成气泡，即氢气。
氧化铁会在钢筋表面形成一层铁锈，这层铁锈会不断增厚，最终导致混凝土结构的破坏。
三、混凝土钢筋腐蚀的影响因素混凝土钢筋腐蚀的发生受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：1. 水泥质量水泥质量是影响混凝土钢筋腐蚀的重要因素之一。
水泥中的氧化铁含量会影响混凝土中的氧化铁含量，进而影响钢筋的腐蚀。
氧化铁含量越高，混凝土中的氧化铁含量就越高，钢筋的腐蚀也就越严重。
2. 氯离子含量氯离子是导致混凝土钢筋腐蚀的重要原因之一。
海工混凝土结构的腐蚀机理与防腐措施
使用性能 。 据国外 2004 年统计资料介绍， 英国现有桥梁 中的 35%～ 40%因结构腐蚀必须进行修复，所需费用占 年 GDT 的 3.14%, 美国近 60 万座桥梁中一半以上出现 钢筋腐蚀破坏，每年所需维修费用占年总建造经费的 1.25%。据我国 2004 年资料统计， 国内近 40 万座桥梁中 有 1 万多座已受到损害， 其中 4 000 多座已成危桥， 每年 因腐蚀问题造成的损失达几十亿元 。
8] 易施工 、 经济 、 节能 、 环保的发展方向 [7， 。
。
3.3 合理增加钢筋混凝土保护层厚度
混凝土保护层是防止钢筋腐蚀的重要屏障 。 海洋环 境工程混凝土保护层厚度应比陆上混凝土保护层厚度大一 些 , 适当增加保护层厚度对延长结构的耐久性寿命非常有 效 。 但保护层厚度也不能过厚， 以防混凝土本身的脆性和 收缩导致混凝土保护层开裂 。 对于潮差和浪溅区 , 控制混凝 对于大气区， 保护层厚度 土中钢筋保护层厚度大于 8mm ， 我国规范对海港工程混凝土结构保护层厚 也应大于 5mm 。 度取值规定 见表 1 和表 2 。 钢管桩主要采用牺牲阳极的阴
工程建设与设计
Construction & Design For Project
海工混凝土结构的腐蚀机理与防腐措施
Corrosion Mechanism and Anti-corrosion Protection of Concrete Structure over Sea
刘斌云， 张 胜 ，李 凯
3.1 结构措施
海工钢筋混凝土构件的腐蚀机理与防腐措施
用 低水 灰 比提 高混 凝 土密 实性 。
国 内有 研 究 结 果 表 明 ： 用 Ｐ・ ２５ 使 Ⅱ４ ．
硅 酸盐水 泥 、 Ⅱ区 中砂 和 ５ ２ ｍｍ 碎 石 、 —５ Ｉ
级低钙 粉煤灰 或 Ⅱ级低 钙粉 煤灰 及粒 化层 剥落 ， 影响 结构 的
介 质达到 钢筋表 面 的时 间推延 的同时 ，增强
表 面进 行 封 闭处 理 来 阻 碍有 害 物 质 的入 侵 。 目前 这些封 闭技 术均 已有成 功的 应用案 例 。
３１ 防腐 涂层 ．
抵抗 钢筋腐 蚀造 成 的胀裂 力 。众多 的调 查 和
试验 结果 都表 明 ．暴 露 于氯盐 环境 中的混凝 土 在 表 面 １ｍｍ 处 的 Ｃ ２ ｒ浓 度 远 高 于 ２ ～ ５ ５ ｍｍ 深 度范 围 ； 外 。 可在 拌制 混凝 土过 ０ 此 还 程 中加 入 阻锈 剂 、 实 剂 、 泡 剂 等外 加 剂 ， 密 消
（ ）工艺 参数 上 ， ４ 控制水 灰 比 、 骨料体 粗 积 含 量 、 率 、 凝材 料 用 量 及其 比例等 ； 砂 胶 采
形 成一层 铁锈层 ．钢 筋与混 凝土 之间 的化 学
胶 结力 、变形钢 筋 的机械 咬合力 以及 混凝 土
对 钢筋 的约束力 均有 不 同程 度 的减弱 ，从 而 产 生 了钢 筋与混凝 土 之 间粘 结性 能 的退化 ； （ ）钢 筋锈 蚀 的 体 积膨 胀 ， 混 凝 土 产 ３ 使 生顺 筋胀 裂 ， 而降低 了结 构 的刚度 ， 从 增大 了
海工钢筋混凝土构件 的腐蚀机理与 防腐措施
上 海 申航 基础 工程有 限公司 任 １ 钢 筋混凝 土构 件的腐 蚀机 理
１１ 腐蚀原 因 ．
混凝土钢筋的腐蚀防护原理
混凝土钢筋的腐蚀防护原理一、混凝土钢筋腐蚀的原因及危害混凝土是一种具有良好耐久性的建筑材料，但在某些条件下，混凝土中的钢筋会出现腐蚀现象，导致混凝土钢筋结构的破坏。
混凝土钢筋腐蚀的原因主要有以下两点：1. 环境因素：混凝土中的钢筋暴露在潮湿的环境中，容易受到氧气、水和二氧化碳的侵蚀，从而形成腐蚀电池。
2. 锅炉水质：在工业生产过程中，锅炉水中含有大量的氧气和碳酸盐，这些物质会加速混凝土钢筋的腐蚀过程。
混凝土钢筋腐蚀的危害主要表现在以下几个方面：1. 结构强度下降：钢筋腐蚀会使其截面积减小，从而降低钢筋的抗拉强度和屈服强度，导致整个结构的强度下降。
2. 结构变形：钢筋腐蚀会使其产生变形，导致整个结构产生变形，甚至倒塌。
3. 安全隐患：混凝土钢筋腐蚀会使整个结构的安全性下降，对人员和财产造成严重威胁。
二、混凝土钢筋腐蚀防护的原理混凝土钢筋腐蚀防护的原理是通过防止钢筋暴露在潮湿的环境中，减少氧气和水的接触，从而防止腐蚀电池的形成。
具体的防护措施主要有以下几种：1. 混凝土覆盖层：在混凝土中埋入钢筋之前，需要先在钢筋周围涂上一层混凝土覆盖层，以保护钢筋不受外界环境的侵蚀。
2. 防腐涂料：在混凝土钢筋表面涂上防腐涂料，可以形成一层保护膜，阻隔氧气和水的接触，从而防止钢筋腐蚀。
3. 防腐剂：将防腐剂注入混凝土中，可以形成一层保护膜，阻隔氧气和水的接触，从而防止钢筋腐蚀。
4. 电化学防护：通过在混凝土钢筋表面施加电流，可以形成一层保护膜，阻隔氧气和水的接触，从而防止钢筋腐蚀。
5. 碱性环境：在混凝土中添加一些碱性物质，可以形成一种碱性环境，从而防止钢筋腐蚀。
三、混凝土钢筋腐蚀防护技术的应用混凝土钢筋腐蚀防护技术在实际应用中有很多种，下面介绍其中几种常见的应用技术。
1. 防腐涂料技术：防腐涂料技术是目前应用最广泛的一种混凝土钢筋腐蚀防护技术。
涂料种类繁多，可以根据不同环境条件选择不同的涂料。
2. 防腐剂技术：防腐剂技术是一种新型的混凝土钢筋腐蚀防护技术，具有防腐效果好、施工方便等优点。
海工钢筋混凝土的腐蚀与防护
１１ ． 海水 中主要盐分 的含 量
海水畔盐 ％， 主 ：表 １Ｊ 见 。 Ｌ ２ 可见 ，海水 中富含 Ｃ ‘ １ 、Ｍｇ＋ ０ ２、８ ４‘ 离子 ， 这些 离子对混凝土结构有很 强的腐 蚀作用。
浪溅 区 水位 变动 区 水下 区
潮 湿供 氧 充 分 的 表 面 ，无 海 生 物 随潮 水涨落而干 湿 交替 ， 常有 充足 的氧 气 通 在 浅 海 区， 海 水通 常 为 氧 所 饱和 ；在 深
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第２ 卷第 １ ０ 期 ２ ０ 年 ２月 ０６
全 面 腐 蚀 控 制
Ｔ １ Ｌ Ｃ０ＲＲ０Ｓ ０Ｎ ０１ Ａ １ Ｃ０ＮＴ Ｒ０Ｌ
Ｖ Ｏ１ ＮＯ． ． ２０ １
Ｆｂ２ｏ ｅ ．０ ６
海工钢筋混凝土的腐蚀与防护
潘琳 吕平 赵铁 军 何 鹏祥
ｆｏｍ ｅ ｏ ｏ ｒ ｓｏ Ｔｈ ｓｐａ ｒｉ ｒ ｄｕｃ ｓｔ ｅｌｔ ｓ ｅｅ ｎ ｅｓ ａ ｃ ｓ ｌｓａ ｄ ｄ ｓ ｕｓｅｓｔ ｅｃ ｒｏｓｏｎｃ ｒ ｃｅ ｓａ ｄｐｒ ｔ ｃｉ ｒ ｓ ｒ ｕｓｃ ｒ ｏ ｉｎ． ｉ ｐｅ ｏ ｉ ｎｔ ｅ ａｅ ｔｒ ｌｖａ ｔｒ ｅ ｒ ｈ ｒ ｕ ｔ ｉｃ ｓ ｏ ｈ ｅ ｎ ｈ ｉ ｈａ ａ ｔｒ ｏ ｅ ｔ ｎ ｖｅ
（ 岛理 工 大 学 土 木 工 程 学 院 ， 山 东青 岛 ２ ６ ３ ） 青 ６ ０ ３
摘
要 ：海水具有很 强的腐蚀性 。如果不采取 防护措施 ，海工钢筋混凝土结构会 受到严 重腐蚀 。本文结合 当前现有
研 究成 果 ，对 海 洋环 境 下 钢 筋 混 凝 土 结 构 的 腐 蚀 特 征 和 防 护 技 术进 行 了论述 。
０ 前言
钢筋混 凝土结 构以前是以后相 当长 时 间仍将是 最常 用的结 构形式之一 ＿ 。然而 ，由于长 期处于海 ｌ Ｊ
混凝土钢筋腐蚀原理及防护措施
混凝土钢筋腐蚀原理及防护措施一、引言混凝土是建筑工程中最常用的一种建材，但是在使用过程中，混凝土钢筋往往会出现腐蚀现象，导致结构受损，甚至崩塌。
因此，混凝土钢筋腐蚀问题的研究和防护措施的探讨具有重要的现实意义。
二、混凝土钢筋腐蚀原理1. 混凝土中的碱性环境混凝土是一种碱性的材料，一般pH值在12左右，这种碱性环境可以保护钢筋表面的氧化物不被进一步氧化，从而防止钢筋腐蚀。
但是，如果混凝土中的碱性环境被破坏，就会导致钢筋腐蚀。
2. 氯离子的侵入氯离子是导致混凝土钢筋腐蚀的主要原因之一。
在海洋环境中，海水中的氯离子可以渗透到混凝土中，破坏混凝土的碱性环境，导致钢筋腐蚀。
在城市环境中，道路冬季除雪用的氯化钠也会造成类似的问题。
3. 氧化物的形成钢筋表面会形成一层氧化物，这种氧化物可以保护钢筋不被进一步氧化。
但是，如果混凝土中的碱性环境被破坏，就会导致钢筋表面的氧化物被进一步氧化，形成更多的氧化物，导致钢筋腐蚀。
4. 电化学腐蚀当混凝土中的碱性环境被破坏时，钢筋就会开始发生电化学腐蚀。
在电化学腐蚀过程中，钢筋表面的氧化物会被还原成金属钢，同时钢筋表面的金属钢会被氧化为氧化物，这个过程会不断地重复，导致钢筋表面的钢不断被腐蚀。
三、混凝土钢筋腐蚀防护措施1. 混凝土结构的设计混凝土结构的设计应考虑到防止钢筋腐蚀的问题。
例如，在设计时可以采用水泥的种类和掺合物的种类来控制混凝土的pH值，从而保护钢筋表面的氧化物不被进一步氧化。
2. 表面涂层在混凝土结构的表面涂上一层防腐蚀的涂层可以有效地防止钢筋腐蚀。
这种涂层可以是沥青膜、聚合物膜、涂料等材料。
3. 阴极保护在混凝土结构中安装阴极保护装置，可以有效地防止钢筋腐蚀。
阴极保护装置通过向钢筋表面提供电子，使钢筋表面保持负电位，从而防止电化学腐蚀的发生。
4. 钢筋防护层在混凝土结构施工时，可以在钢筋表面涂上一层防腐蚀的防护层，例如环氧树脂、聚氨酯等材料。
这种防护层可以有效地防止钢筋腐蚀。
海洋环境下钢筋混凝土腐蚀机理与工程对策
海洋环境下钢筋混凝土腐蚀机理与工程对策摘要：钢筋混凝土在海洋环境中容易受到腐蚀的影响，这会导致结构的损坏甚至倒塌。
本文将探讨海洋环境下钢筋混凝土腐蚀的机理，并提出相应的工程对策。
1. 引言海洋环境的高盐度、高湿度和强腐蚀性介质使得钢筋混凝土结构容易受到腐蚀的侵蚀。
钢筋混凝土腐蚀不仅影响结构的力学性能，还可能引发安全隐患。
因此，研究海洋环境下钢筋混凝土腐蚀机理，并采取相应的工程对策，对于保障结构的安全运行具有重要意义。
2. 海洋环境下钢筋混凝土腐蚀机理2.1 高盐度环境海水中含有丰富的盐分，其中以氯离子为主要成分。
当海水渗入混凝土内部时，氯离子会与钢筋表面的氧化物发生反应，形成可溶性氯化物。
氯化物进一步渗入混凝土内部，与钢筋发生电化学反应，形成氧化铁和氯化铁，导致钢筋的腐蚀。
2.2 高湿度环境海洋环境中空气湿度较高，使得混凝土表面的水分无法及时蒸发。
水分在混凝土内部积聚，形成海洋环境下的特殊湿度环境。
湿度环境会降低混凝土的抗渗性能，进一步促进钢筋腐蚀。
2.3 强腐蚀性介质海洋中存在大量的腐蚀性介质，如酸性物质、微生物和海水中的硫化物等。
这些介质会加速钢筋混凝土腐蚀的过程，增加结构受损的风险。
3. 海洋环境下钢筋混凝土腐蚀的工程对策3.1 使用抗腐蚀材料为了减缓钢筋混凝土的腐蚀速度，可以在混凝土配制中添加抗腐蚀材料。
常用的抗腐蚀材料包括氯离子抑制剂、氧化物掺合剂和缓蚀剂等。
这些材料可以降低混凝土中氯化物的渗透性，减少钢筋腐蚀的可能性。
3.2 加强防护措施在海洋环境下，钢筋混凝土结构需要加强防护措施，以延缓腐蚀的发生。
常用的防护方法包括涂层防护、阴极保护和防水层加固等。
涂层防护可以在结构表面形成一层保护层，防止氯化物渗透；阴极保护通过外加电流的方式，使钢筋处于保护状态，减少腐蚀反应；防水层加固可以增强结构的抗渗性能，降低水分对混凝土的侵蚀。
3.3 定期检测和维护海洋环境下的钢筋混凝土结构需要定期进行检测和维护。
混凝土钢筋的锈蚀原理及防护措施
混凝土钢筋的锈蚀原理及防护措施一、引言混凝土是一种常见的建筑材料，具有高强度、耐久性和抗压性等优点。
然而，混凝土中的钢筋容易发生锈蚀，导致混凝土结构的损坏和破坏。
为了保障混凝土结构的安全和稳定，必须对混凝土中的钢筋进行防腐处理。
本文将从混凝土钢筋的锈蚀原理入手，探讨混凝土钢筋的防腐措施。
二、混凝土钢筋的锈蚀原理混凝土中的钢筋是承担张力的主要构件，它们的质量和性能直接影响到混凝土结构的稳定性和安全性。
然而，混凝土中的钢筋在长期使用过程中容易受到环境因素的影响而发生锈蚀。
混凝土中的钢筋锈蚀有以下几种原因：1. 氧化反应混凝土中的钢筋暴露在空气中时，钢表面的铁原子会与空气中的氧气结合，形成铁氧化物。
这个过程被称为氧化反应。
钢表面形成的铁氧化物层可以保护钢表面不被进一步氧化，但是如果这层铁氧化物层遭到破坏，就会暴露出新的钢表面，继续发生氧化反应。
2. 电泳反应混凝土中的钢筋受到潮湿的环境的影响时，钢表面会形成正负电荷的区域。
这个过程被称为电泳反应。
在这个过程中，阳极和阴极之间会形成电池，电荷会从阳极流向阴极。
这个过程会导致阳极区域的钢表面发生腐蚀，阴极区域的钢表面则不会发生腐蚀。
3. 化学反应混凝土中的钢筋受到酸性或碱性物质的影响时，钢表面会发生化学反应。
例如，如果混凝土中的水分含有大量的氯离子，则会发生氯离子侵蚀。
氯离子会渗透到钢表面，与钢表面的铁原子结合，形成氯化铁。
这个过程会导致钢表面的腐蚀和锈蚀。
三、混凝土钢筋的防腐措施为了防止混凝土中的钢筋发生锈蚀，可以采取以下几种防腐措施：1. 表面涂层表面涂层是一种常用的防腐措施，可以防止混凝土中的钢筋暴露在空气中和潮湿的环境中。
表面涂层可以采用油漆、环氧树脂、聚氨酯等材料。
这些材料可以形成一层保护层，防止钢表面进一步氧化、电泳和化学反应。
2. 防锈剂防锈剂是一种添加到混凝土中的化学物质，可以防止混凝土中的钢筋发生锈蚀。
防锈剂可以分为两种类型：无机防锈剂和有机防锈剂。
混凝土中的钢筋腐蚀原理及预防措施
混凝土中的钢筋腐蚀原理及预防措施混凝土中的钢筋腐蚀原理及预防措施一、背景介绍钢筋混凝土是建筑工程中常用的一种结构材料，其强度高、耐久性好、施工方便等优点得到广泛应用。
然而，随着时间的推移和环境的变化，混凝土中的钢筋容易发生腐蚀，导致结构失稳，甚至崩塌。
因此，钢筋腐蚀问题已成为影响建筑结构安全和使用寿命的重要因素。
二、钢筋腐蚀原理钢筋腐蚀是指钢筋表面的氧化物层被化学物质侵蚀，钢筋内部发生电化学反应，导致钢筋断裂或者钢筋与混凝土失去粘结力而导致混凝土结构受损。
钢筋腐蚀的原因主要是由于混凝土中的氯离子、硫酸盐离子、二氧化碳等有害物质的侵蚀，加上氧气和水的作用，使得钢筋表面的钝化膜被破坏，从而形成电化学反应。
（一）氯离子的侵蚀氯离子是导致钢筋腐蚀的主要原因之一。
当混凝土中的氯离子浓度超过一定的阈值时，就会破坏钢筋表面的钝化膜，使钢筋被氧化而发生腐蚀。
氯离子主要来源于海水、含盐的地下水和工业废水等。
（二）二氧化碳的侵蚀二氧化碳是空气中的主要成分之一，它可以通过混凝土的微孔渗透到钢筋表面，与钢筋表面的水分合成碳酸根离子，从而降低钢筋表面的pH值，导致钢筋被侵蚀。
此外，二氧化碳还可以与钙化合物反应，使混凝土中的钙化物流失，从而降低混凝土的强度和耐久性。
（三）硫酸盐离子的侵蚀硫酸盐离子主要来源于工业废水和土壤中的硫酸盐等，它可以与水分形成硫酸根离子，与钙化合物反应，从而破坏混凝土中的钙化物，使混凝土失去强度和耐久性，导致钢筋腐蚀。
三、钢筋腐蚀的预防措施（一）控制氯离子的含量降低混凝土中氯离子的含量是预防钢筋腐蚀的有效措施之一。
可以采用一系列的措施来降低混凝土中氯离子的含量，如增加混凝土的密实性、控制水泥的用量、使用高效的氯离子防护剂等。
（二）增加混凝土的碱度增加混凝土的碱度可以提高钢筋表面的pH值，从而形成更加稳定的钝化膜，减缓钢筋腐蚀的速度。
可以采用掺碱性材料、控制混凝土的碳化深度等措施来增加混凝土的碱度。
（三）使用防腐剂防腐剂可以形成一层保护膜，防止氯离子、二氧化碳等有害物质侵蚀钢筋表面。
海洋环境下钢筋混凝土结构腐蚀以及防腐技术
海洋环境下钢筋混凝土结构腐蚀以及防腐技术摘要：在海洋环境下，钢筋混凝土结构腐蚀现象较多，钢筋腐蚀会造成海洋环境下钢筋混凝土结构腐蚀破坏，其中影响钢筋腐蚀最重要因素是氯离子、氧及湿气，使用传统局部修补术效果并不好，需采用各种新型防腐技术改善钢筋混凝土的结构与性能。
本文将首先分析下海洋环境下钢筋混凝土结构腐蚀，钢筋混凝土腐蚀机理，最后结合实际情况提出海洋环境下钢筋混凝土防腐蚀技术。
关键词：海洋环境；钢筋混凝土；腐蚀；防腐技术钢筋混凝土结构耐久性是很多研究者关注的焦点与重点问题，我国很多海港码头混凝土结构使用寿命常常不超过10年就出现顺筋锈胀开裂及剥落等等，海港码头工程质量深受影响。
在海洋环境下，腐蚀钢筋混凝土结构的主要原因是氯盐外侵，造成钢筋混凝土结构性能降低，壁内陆腐蚀现象更严重。
一、海洋环境下钢筋混凝土结构腐蚀钢筋周围混凝土在正常情况是高碱性的，并且钢筋表面会有一层致密钝化膜，其对钢筋有很强的保护能力，防止钢筋受腐蚀。
海洋环境下的钢筋混凝土，会受到来自海水中极强穿透能力氯离子影响，这些氯离子透过混凝土毛细孔到钢筋表面，钢筋周围混凝土液相中氯离子含量处于临界值时就会局部破坏钢筋钝化膜。
只要具备钢筋腐蚀需要的水氧等必要条件，就可能造成严重钢筋腐蚀[1]。
钢筋被腐蚀后会降低混凝土结构性能，促使其性能劣化如损伤钢筋断面、断裂钢筋应力腐蚀等等。
在海洋环境中，钢筋混凝土结构一般处于两种环境：直接暴露环境、间接暴露环境，其中前者是指将部分或全部浸泡在海水中的钢筋混凝土结构，间接暴露主要是沿海岸线构造的不与海水接触的钢筋混凝土结构。
当钢筋混凝土结构处在直接暴露环境且部分浸泡在海水中时，可以依据腐蚀程度分区：水下区、水位变化区、浪溅区与大气区。
浪溅区腐蚀最严重，这是海浪溅湿了处于高潮时的结构物，结构物在低潮时会蒸发水分，混凝土表层空隙液的氯离子浓度由此增高，并持续扩散到混凝土内，钢筋周围空隙液氯离子浓度由此增大，一直到达破坏钢筋钝化膜的临界浓度值[2]。
水泥桥墩受到海水侵蚀的原因及防护方法
5.2微生物腐蚀 5.2微生物腐蚀 硫杆菌能将硫、硫化硫酸盐、亚硫酸盐等氧化 成硫酸盐，最终转化成对混凝土有强腐蚀性的硫 酸；硫酸盐还原菌能将硫酸盐还原为强腐蚀性硫 化氢，但高pH值、高密实度及不易渗透的混凝土 化氢，但高pH值、高密实度及不易渗透的混凝土 对其是免疫的。 另外，流水、波浪侵袭力的磨损与冲刷，加强 了腐蚀介质的渗透力量；对于海港码头等构筑物 又常会受到船舶冲击；荷载作用下结构的应力状 态给腐蚀破坏创造了方便的条件。
钢筋锈蚀流程图
海水环境中 Cl— Cl—
吸附
混凝土碳化
水泥水化 CaO+H2O
OH-
钢筋表面产 生一层致密 的钝化膜
e-
PH值迅速 PH值迅速 降低
钝化膜 (大阴 极)
铁基体(小阳极) 铁基体(小阳极)
结果
导致
破坏钢筋表 面钝化膜 钢筋锈蚀体积膨 胀，混凝土开裂
2）冻害
在寒冷气候中，海水通常不会结冰，每日 两次潮汐作用使得潮差区和浪溅区受到两 次冻融循环。混凝土的抗渗性是对抗冻性 有很大影响的控制因素。
3.2 镁盐及硫酸盐侵蚀 由于海水渗入，海水中的镁盐、硫酸盐和水泥石中的 Ca(OH)2反应生成： Ca(OH)2反应生成： (1)Mg(OH)2。一种白色松软的不定形物质，会使水泥 (1)Mg(OH)2。一种白色松软的不定形物质，会使水泥 浆体的结构遭到破坏； (2)钙矾石(3CaO·Al203·3CAS04·32H20)。一种针状 (2)钙矾石(3CaO·Al203·3CAS04·32H20)。一种针状 结晶体，其绝对体积比铝酸钙大，一旦生成可在混凝土内 引起很大的内应力，致使混凝土膨胀和开裂 (3)硅酸镁水化物(4MgO·SiO2·8H2O)。对硅酸钙水化 (3)硅酸镁水化物(4MgO·SiO2·8H2O)。对硅酸钙水化 物的取代反应使混凝土强度下降并变脆； (4)氯化钙和石膏。可溶于水，造成混凝土的浸析增加， (4)氯化钙和石膏。可溶于水，造成混凝土的浸析增加， 继而强度和质量损失增加。
水工混凝土结构中钢筋锈蚀的原因及防护
水工混凝土结构中钢筋锈蚀的原因及防护水工建筑物中钢筋锈蚀的原因主要是:氯离子穿破钢筋保护膜使钢筋发生电化学反应;大气中二氧化碳使钢筋表面氧化膜失去存在条件。
可采用以下几种措施防止钢筋锈蚀:在混凝土中掺用钢筋阻锈剂;在混凝土表面涂防护涂料;在钢筋表面涂环氧树脂等防腐涂层。
其中最后一种措施在我国还刚刚开始,具有很好的推广应用价值。
标签：氯盐侵蚀;碳化;侵蚀机理;阻锈剂;防护涂料;环氧防腐涂层由于钢筋锈蚀而导致破坏的情况在水工混凝土中日益增多。
据水利水电科学研究院对全国78座水工建筑物进行的一项调查,仅由碳化引起钢筋锈蚀而导致破坏的工程就有13座。
由于其它原因引起钢筋锈蚀从而危及建筑物安全的现象则更为普遍。
因此,防止新建建筑物钢筋的锈蚀和对因钢筋锈蚀而破坏的老建筑物中已锈蚀钢筋进行处理,已成为确保水工建筑物耐久性和安全的急需解决的问题。
1 锈蚀原因分析钢筋处于混凝土中与处于大气中有两点不同,一是混凝土减缓了氧和水分向钢筋的渗透;二是混凝土的碱性(PH=11.5-12.5)使钢筋表面生成一层致密的氧化膜(钝化膜)阻止阳极铁的溶解,保护钢筋不被锈蚀。
氧化膜是一种水化氧化物(γ-Fe2O3·nH20),其厚度在20-60A之间,若氧化膜被破坏并且有氧和水分的存在,钢筋就会锈蚀。
能导致保护膜破坏使钢筋锈蚀的因素很多,其中危害最大的是氯离子和二氧化碳。
氯离子对钢筋的侵蚀机理较为复杂,可总结为:(1)氯离子穿破钢筋表面的氧化膜使局部活化形成阴极区,使二价铁离子容易脱离钢筋表面形成阴极区,在含有溶解氧的水分存在时,发生下列反应: 阳极反应Fe→Fe2+2e-阴极反应皂12O2+H2O+2e-→2OH-总反应2Fe+12O2+2H2O→2Fe(OH) 2Fe(OH)2进一步被氧化2Fe(OH)2+12O2+H2O→2Fe(OH) 3若氢氧化铁继续失水就形成水化氧化物FeOOH即红锈,一部分氧化不完全的变成Fe203即黑锈,在钢筋表面形成锈层。
混凝土钢筋的腐蚀防护措施
混凝土钢筋的腐蚀防护措施一、前言混凝土结构作为现代建筑工程中的主要结构形式之一，其使用寿命直接关系到建筑物的安全和经济效益。
然而，长期以来，混凝土钢筋的腐蚀问题一直是制约混凝土结构使用寿命的主要因素之一。
因此，采取有效的腐蚀防护措施，延长混凝土结构的使用寿命，已经成为建筑工程中不可忽视的问题。
二、混凝土钢筋的腐蚀机理混凝土钢筋的腐蚀主要是由于钢筋表面形成的氧化皮被破坏，导致钢筋表面裸露，进而与环境中的氧、水分、离子等发生化学反应，形成铁锈，使钢筋表面积渐渐变大，钢筋断面积逐渐减小，最终导致钢筋断裂。
混凝土钢筋的腐蚀主要受以下因素影响：1. 混凝土的碱度：混凝土的碱度对钢筋的腐蚀有很大的影响。
如果混凝土的碱度过低，会导致混凝土失去对钢筋的保护作用，加速钢筋的腐蚀；如果混凝土的碱度过高，会导致混凝土中的钙化合物溶解，加速钢筋的腐蚀。
2. 氧气：氧气是钢筋腐蚀的必要条件之一。
氧气的浓度越高，钢筋腐蚀的速度就越快。
3. 湿度：湿度对钢筋的腐蚀也有很大的影响。
湿度越高，钢筋腐蚀的速度就越快。
4. 离子：混凝土中的离子（如氯离子、硫酸盐离子、硝酸盐离子等）也会加速钢筋的腐蚀。
三、混凝土钢筋的腐蚀防护措施为了延长混凝土结构的使用寿命，需要采取有效的腐蚀防护措施，以下是几种常见的腐蚀防护措施。
1. 混凝土的保护混凝土作为钢筋的保护层，其质量的好坏直接影响到钢筋的腐蚀情况。
因此，提高混凝土的质量，采取一些措施使混凝土对钢筋的保护作用更加完善，是预防混凝土钢筋腐蚀的最基本的方法。
（1）提高混凝土的密实性提高混凝土的密实性可以减少混凝土中的孔隙和裂缝，减少氧气和水分的进入，从而减缓钢筋的腐蚀速度。
可以通过选择合适的水泥、配合合理的掺和料、控制混凝土的水灰比等方法提高混凝土的密实性。
（2）提高混凝土的碱度提高混凝土的碱度可以减缓钢筋的腐蚀速度。
可以通过控制混凝土的配合比和碱度等方法提高混凝土的碱度。
（3）加强混凝土的抗渗性加强混凝土的抗渗性可以减少环境中的水分和离子进入混凝土中，从而减缓钢筋的腐蚀速度。
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海工钢筋混凝土腐蚀机理及防护措施孙瑞华（青岛理工大学土木工程学院2001级 1 班）【摘要】本文分析了海水对钢筋混凝土的腐蚀机理，并针对钢筋混凝土构筑物各部位所受到海水不同腐蚀情况，提出了保护措施及表面涂层防腐技术在海洋混凝土工程结构中的应用。
【关键词】海工混凝土, 腐蚀机理, 防护措施The Corrosion Mechanism of Marine Concrete and Protection MeasuresSun Ruihua(Qingdao Technological University School of Civil Engineering 266033)Abstract: This paper analyzes the corrosion mechanism of sea water to reinforced concrete structures and aims at investigating the different corrosion circumstance of sea water which is in the each part of reinforced concrete structures, putting forward to the protection measure and surface coating antiseptic technique which is applied in the marine concrete structures.Key words: marine concrete, corrosion mechanism, protection measures1 前言沿海地区由于长期处于海水、海风等自然环境中，混凝土遭受破坏的程度特别严重，有其特殊性，因此其耐久性问题更引人关注,已越来越得到工程界的重视。
以往，人们只重视到钢结构的腐蚀，事实上，混凝土及钢筋混凝土在海洋环境中的浪溅区及海洋大气区，其腐蚀亦是相当严重的，由此引起混凝土使用寿命缩短，结构大量返修。
据工业发达国家报道，其损失往往达总投资的40％，可见其危害之大。
下面通过国内外一份海洋结构腐蚀调查实例[1]，说明海洋混凝土结构防腐的重要性：(1)美国标准局1975年的调查表明，美国全年各种腐蚀损失为700亿美元，其中混凝土中钢筋腐蚀损失占40％。
(2)据1984年报道，美国57.5万座钢筋混凝土桥梁，一半以上出现钢筋腐蚀病害。
(3)另据1986年报道，日本运输省检查103座混凝土海港码头发现，凡是有20年以上历史的，都有相当大的顺筋开裂，需要修补。
(4)1981年，对华南地区7个港口的18座桩基梁板码头的调查表明:由于混凝土钢筋锈蚀而导致码头严重损坏或较严重损坏的占77.8％。
(5)1956年建成的湛江港一区码头，由于混凝土水灰比较大，采用了海砂，以及其他施工质量问题等原因，起重机轨道使用了7年后，浪溅区钢筋腐蚀很快，达到0.24～0.42mm/年，不得不进行修补；使用32年后，浪溅区钢筋严重腐蚀，面板露筋，混凝土剥落率高达89％，横梁锈蚀达91％。
因此，如何采取有效的技术对策及技术标准，防止海工混凝土结构过早出现钢筋锈蚀破坏，确保建筑物达到预期的使用寿命是国内外学术界、工程界极为关切的热点。
2 海工混凝土结构的侵蚀破坏海工混凝土结构在海洋环境下，混凝土结构的破坏因素主要有[2]：冻融循环作用，钢筋锈蚀作用，碳化作用，溶蚀作用，盐类侵蚀作用，碱—骨科反应，酸碱腐蚀作用，冲击磨损的机械破坏作用等。
众多海洋工程的资料表明，引起钢筋锈蚀作用的离子中起主导作用的是氯离子。
2.1钢筋的腐蚀机理混凝土中钢筋腐蚀是一种电化学过程,与混凝土中液相介质的不均匀性和钢筋表面本身的不均匀性而引起的阴极区和阳极区有关，其电化学腐蚀过程的反应为:阳极区:2Fe→2Fe2++ 4e-阴极区:2H2O+ O2+ 4e-→ 40H-2Fe+ 2H2O+ O2→ 2Fe2++ 40H-→2 Fe(OH)2通常制备良好的混凝土由于具有高碱性(PH值为12.5～13)，钢筋处在这种高碱性条件下会发生碱腐蚀，在极短的时间内钢筋表面迅速形成一层厚约十至几十埃。
且十分致密的Fe304和Fe2O3膜，即钝化膜，将保护钢筋免遭进—步腐蚀。
只有钢筋表面的钝化膜遭到破坏，钢筋才可能进一步腐蚀。
其腐蚀速度与混凝土构件所处的部位有极大关系，根据腐蚀程度的不同又可分为4个区域：(1) 水下区；(2) 水位变动区；(3) 浪溅区；(4) 大气区[5]。
浪溅区是腐蚀最为严重的区域，这是因为结构物在高潮时被海浪溅湿，低潮时水分蒸发，混凝土表层孔隙液中的氯离子浓度增高，并不断向混凝土内扩散，使钢筋周围孔隙液的氯离子浓度较易增大到破坏钢筋钝化膜的临界浓度，同时又处于含盐雾潮湿大气中，混凝土具有足够湿度，但又不饱水，具备钢筋腐蚀所必需的条件。
水下区饱水混凝土由于缺氧阴极反应困难而腐蚀较轻。
处于间接暴露环境的钢筋混凝土结构遭受空气中的氯盐粒子和大气湿度的腐蚀，混凝土密实度和保护层厚度在阻止氯离子侵入和延迟腐蚀开始发生的时间上起着重要的作用。
2.2冻融循环作用在寒冷气候中，冰冻是末受保护的混凝土开裂和剥落最常见的一个原因。
在高纬度海域，气温常低于零度，而大洋暖流的存在使得海洋表层之下的海水不会结冰。
每日两次潮汐作用使得潮差区和浪溅区受到两次冻融循环。
这样，这些地区的混凝土构筑物的下部结构就会发生最严重的破坏。
冰冻是引起混凝土的劣化与膨胀主要原因，其膨胀机理如下：当混凝土毛细胞孔中的水开始结冰，其体积的增大引起毛细孔的体积也有9％的增大，或能将多余的水通过边界挤压出去，或两者兼之。
资料表明，只有当饱和水泥浆中每一个毛细孔与“逸出边界”的距离均小于6×10-3～8×l0-3mm时，才不会产生具破坏力的水压。
正确使用加气剂是形成如此紧密间距的“逸出边界”条件[6]。
另一个对混凝土抗冻性有很大影响的控制因素是混凝土的抗渗性。
养护良好，低水灰比及高水泥用量的混凝土可被看作不易被水饱和及难以渗透的。
然而混凝土构筑物在使用中所遇到的冷热循环、干湿循环都会增大败的渗透性，随之也就增大了混凝土被水饱和的程度。
若无恰当的含气量，就无法缓解冰冻所引起的进一步开裂。
抗渗性差，强度低的混凝土极易遭到物理、化学等因素的破坏，如硫酸盐腐蚀、碱-骨料反应、钢的腐蚀等。
在寒冷海域中进行的暴露实验表明:干湿循环和冻融循环所产生的热冲击引起了混凝土的微细开裂，并增大了水的饱和程度，混凝土的表面层被破坏，因而更易遭受各类物理、化学因素的侵蚀。
图1是冻融作用对混凝土破坏机理的示意图[7]。
图1 暴露于冻融循环热冲击中的混凝土的破坏机理示意图2.3化学腐蚀作用2.3.1碳化作用空气中所含CO2的平均值约为0.03％，但越接近海区C02含量越高。
由于空气中水的存在，二氧化碳渗入与氢氧化钙反应，产生碳酸盐和水，使混凝土碱度降低到PH值8.5～9，低于了保持钝化膜所需要的碱度环境，通常称之为“碳化”[8]。
当沿海地区潮湿环境中CO2浓度高且持久作用时，碳化会继续进行而直到钢筋的表面，使钢筋附近的混凝土的碱度大幅度下降，从而加速了钢筋的腐蚀速度。
混凝土表面被腐蚀的现象，也是由于已碳化的混凝土表面受海水中二氧化碳的作用变成可溶性的碳酸氢钙，经海浪冲击而随水冲定，造成表面被腐蚀而形成麻面或蜂窝状，这些情况往往多发生在潮汐涨落区。
2.3.2氯离子的腐蚀作用水泥水化时有大量的氢氧化钙生成，使混凝土呈碱性，PH=12～14，在这样高碱性环境中，钢筋表面能形成钝化膜(氧化膜)保护钢铁免受锈蚀，但由于海水中氯离子能穿透钢筋表面的钝化膜，再加上前面所述原因，致使混凝土中碱度降低，PH值减小，钢筋钝化膜遭到破坏。
而钢筋本身除含碳外还含其它杂质，它们的电极电位都比快高，—但钢筋与电质海水接触，在Cl－的存在下，钢筋表面便会形成无数微电池，铁为负极，杂质为正极，使钢筋发生电化学府蚀。
氯离子不但能穿破钝化膜，使钢筋遭到腐蚀，且能提高介质的导电率，加强腐蚀电流而加速了钢筋的锈蚀。
锈蚀后的钢筋体积膨胀产生很大的张应力，造成混凝土保护层剥落或顺筋开裂。
3 防护机理及防护措施3.1防护机理由上述腐蚀机理可知，处于海水环境中的混凝土结构发生钢筋腐蚀是由于海水中的氯离子渗入到钢筋周围，当其浓度达到临界值时就会破坏钢筋表面的钝化膜从而发生电化学反应，导致钢筋腐蚀。
因此，从防护机理来说就是采取有效措施阻止或延缓钢筋周围发生阴极或阳极反应，这样就能有效地阻止或延缓混凝土结构出现钢筋腐蚀破坏[7]。
3.2防护措施目前国内外常用的措施有基本措施和补充措施(特殊防腐蚀措施)两类。
3.2.1基本措施又称为第一类措施它的基本内容是通过设计、施工，最大限度的提高混凝土本身的抗氯离子渗透性以限制环境侵蚀介质(氯化物、氧和水等)渗透混凝土，从而预防钢筋腐蚀。
3.2.1.1选用抗海水侵蚀性能好的水泥品种(1) 抗硫酸盐水泥:它的熟料成份主要限制铝酸三钙的含量不大于5％、硅酸三钙的含量不大于50％，铝酸三钙与铁铝酸四钙含量之和不大于22％。
这种水泥抗硫酸盐侵蚀的能力很强，且水化热低，由于不掺混合材料，所以抗冻性也较强。
(2) 普通硅酸盐水泥:掺有活性混合材料，所以氢氧化钙的含量比较少，对抗溶出性和抗硫酸盐侵蚀能力比硅酸盐水泥要强，其它与硅酸盐水泥相同。
3.2.1.2提高混凝土的密实度密实度高的混凝土孔隙率低，抗海水渗入的能力强，使用寿命也就长。
当混凝土材料的配比确定后，水灰比小和施工质量好的混凝土密实度就高，因此，泥凝土浇筑时要严格控制水灰比并认真施工。
3.2.1.3适当提高混凝土强度和水泥用量混凝土抗压强度越高，混凝土的抗渗性能就越好，耐腐蚀性也越好。
另外，适当提高混凝土强度和水泥用量也能提高混凝土的抗碳化性能，混凝土强度高，密实性好，水泥用量多，则碱度高，碳化速度就慢，可以长期保证钢筋表面的碱度，对防止钢筋过早的电化学腐蚀十分有利。
笔者曾对同龄期的混凝土进行碳化检测，发现水泥用量439kg/m3的C30混凝土，其碳化深度只有0～0.5mm，而水泥用量297kg/m3的C20，碳化深度就有2.0～3.0mm[8]。
3.2.1.4 增加钢筋保护层厚度根据结构情况，适当增加钢筋保护层厚度，以延缓氯化物到达钢筋表面的时间[9]。
3.2.1.5防止混凝土开裂或严格控制裂缝的宽度钢筋腐蚀产物—铁锈的体积约为原先铁体积的2.5倍，所产生的膨胀压力会造成混凝上的开裂、剥落，裂缝的产生又会招致更严重的腐蚀实验表明:许多情况下先是由于结构各种裂缝引起钢筋腐蚀，腐蚀的结果使得裂缝扩大、混凝土剥落。