混凝土结构受氯化物侵蚀的鉴定与处理

近年来我国建筑领域迅猛发展，钢筋混凝土结构越来越多的替代延续千年的秦砖汉瓦。在大量的钢筋混凝土结构中，其混凝土中的氯离子含量对结构的安全性和耐久性有着至关重要的作用，因此对受其侵蚀的混凝土结构的鉴定与处理愈发重要。

1、氯离子进入混凝土结构内部的途径

氯离子进入混凝土结构内部有两种途径，一是混凝土本身浇筑时就有的，如原材料中含有氯离子，海水搅拌混凝土或使用海砂，或冬季施工时所掺的防冻剂含有较多的氯离子。另一种结构是混凝土结构周围环境或装饰层氯离子浓度较高，如海边大气中氯离子含量较高，工业厂房内有气态或液态侵蚀介质，渗透建(构)筑物的混凝土内。氯离子的半径很小，在混凝土中的穿透力极强，穿透深度可达800mm，氯离子含量在0.2%时就会破坏钢筋表面的钝化膜，开始腐蚀钢筋。

2、氯离子含量检测方法及评定标准

既有结构混凝土中氯离子含量检测，可采用在现场混凝土构件受力较小的部位钻芯取样，在实验室将混凝土的芯样破碎，剔除石子后研磨、烘干、加入蒸馏水，制成PH值为7—8的试样溶液。再用硝酸银标准溶液滴定，边滴边摇，直至标准试样溶液呈现不消失的淡橙色为止。C1-含量的测试结果已三次试验平均值表示，计算精确至0.001%，得到含量占试样(砂浆)质量的百分比，根据混凝土配合比换算成占水泥质量的百分比。

以往，人们对于钢筋锈蚀危害及混凝土耐久性认识不足，相关规范的欠完善和滞后，在一定条件下没有采取相应的防止钢筋锈蚀的技术措施，是造成以结构物过早出现钢筋锈的原因之一。新近修订的相关设计规范中，已引入耐久性设计的观念，这是提高混凝土对钢筋保护能力的重要方面。现行《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)也作出了相应修订，增加了氯离子含量的限值，设计使用年限为50年的结构混凝土中最大氯离子含量占水泥用量的百分比，室内正常环境的一类环境中为1.0%;二类室内潮湿环境和非寒冷的露天环境为0.3%;严寒和寒冷地区的露天环境为0.2%;使用除冰盐、滨海室外环境、严寒和寒冷地区冬季水位变动的三类环境中为0.1%.

3、提高混凝土结构耐久性的措施

3.1基本措施

(1)提高混凝土自身对钢筋的保护能力，是最重要、最根本的防护原则。目前国内外一大批研究者和工程人员，正在致力与改善和提高混凝土的密实性，减少裂缝的产生。其中，高性能混凝土的研究就是重要方面并取得了可喜的进展。在原材料的选择上，采用低水化热、低含减量的水泥品种;质地坚硬、强度高、物理和化学性能稳定的骨料;控制水胶比和水泥用量;使用性能良好的掺和料，如粉煤灰、矿渣、微硅粉;采用性能良好的外加剂如减水剂;提高混凝土强度等级。

(2)加大混凝土保护层厚度延缓氯离子的渗透。

(3)严格控制施工质量，充分振捣和养护;防止干缩裂缝出现，增强混凝土的密实性。

(4)使用环氧涂层钢筋，致密的环氧树脂涂层隔离腐蚀介质与钢筋的接触，使其在恶劣环境下工程的使用寿命可延长20年。也可采用聚乙烯缩丁醛涂层钢筋、镀锌钢筋、包铜钢筋、不锈钢钢筋和纤维增强复合材料(碳纤维)等。

(5)混凝土中掺加阻锈剂。混凝土中掺加钢筋阻锈剂抑制钢筋表面阳极或阴极反应，主要用于预防盐类侵蚀混凝土引起的钢筋锈蚀。它的作用在于防止或延缓钢筋腐蚀，是改善和提高钢筋防腐蚀的一种有效措施，特别是对氯离子的腐蚀有明显的保护效果。

由于混凝土材料的多孔性和施工易产生裂缝等问题很难彻底解决，到目前为止附加措施仍然是十分重要和不可缺少的。特别在叫严酷的腐蚀环境中和已有结构出现损坏时，单靠混凝土自身已不足以实现耐久性保护，基本措施与辅助措施两者的相互搭配、有机结合，往往是防护措施与获得长期经济效益的最佳方案。

3.2辅助措施

辅助措施有多种，加防护涂层是常用的方法，其目的是隔离环境，弥补混凝土多孔性的缺陷;电化学防护也是特殊环境下采用的一种方法。

(1)混凝土表面防护涂层

①普通水泥砂浆层。在混凝土外表面涂抹5—20mm厚的水泥砂浆层，在减缓碳化影响方面有一定作用，砂浆越密实效果越明显。本方法最为经济方便，可用于轻微的腐蚀环境中。

②聚合物改性水泥砂浆层。聚合物改性水泥砂浆层有着良好的密实性、抗渗性幷兼有耐磨、粘结力强等优点，若配有阻锈成分，对钢筋的保护能力会更强。聚合物大都以乳液形式掺入水泥浆中，大大提高了砂浆层的密实性和粘结力。可在潮湿基面上施工，其耐久性可与基体混凝土保持一致。国内外用与砂浆层中的聚合物品种越来越多，如丙烯酸类乳液、乙烯基树脂乳液、环氧树脂乳液等，更多种的是多种聚合物的配合使用，进一步提高了砂浆层的保护性能。《工业建筑防腐设计规范》(GB50046—95)推荐使用氯丁胶乳水泥砂浆和聚丙烯酸酯乳液水泥砂浆。

③渗透型阻锈剂。渗透型阻锈剂有不同多种类型的氨基醇和特殊的无机组分复合而成，涂刷在构件表面，可同时渗透混凝土保护层并吸附到钢筋的阴阳两极进行保护，在阳极形成保护膜组织铁离子流失，在阴极保护膜形成对氧的屏障，还可以将钢筋表面已有的氯离子置换出来。瑞士sika公司的Fer-rogard903是效果较好的渗透型阻锈型阻锈剂，渗透速率达2—20mm/d，渗透深度达80mm以上。涂刷在混凝土表面可渗透至钢筋，将钢筋表面的氯离子置换出来，在钢筋表面一层厚100-1000A的保护膜，同时保护阴极和阳极，具有无毒、不易燃、不影响混凝土的各种属性(如强度、呼吸性、渗透性、PH值、气孔含量等)，施工简便，可喷涂、可涂刷，不需要养护时间，不污染混凝土表面。

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