混凝土结构腐蚀防护概述

ssdlsy

   对于腐蚀性环境下的混凝土结构，除了采用高性能混凝土以提高混凝土的耐久性能外，还可采用一些必要的防护措施，从被动的角度加强混凝土结构对外界侵蚀性介质的防护能力。目前采用的主要防护方法有以下5种。

1、电化学防护

   所谓电化学防护，是通过外加电流来影响或改变混凝土、钢筋、钢筋与混凝土接触面的特性，以及混凝土内部的液体流动系统，从而减少或缓解钢筋的锈蚀。比较常用的方法有阴极保护法、电化学碱化法及电化学除氯法等。

   阴极保护的基本机理是基于外加电流极化，使局部电池的阴极区域达到其阳极开路电位，使表面变成等电位，而且腐蚀电流不再流动，从优使钢筋不再腐蚀。阴极保护的思路基于“牺牲阳极”保护法，但比后者具有更多的优势，因此得到了广泛的应用。

   电化学碱化法可以使混凝土内部液体的pH值得以提高，从而减弱或停止碳化混凝土中钢筋的锈蚀。一般外加电流密度为0.7~1.0A/m2，电压不高于50V。

   电化学除氯法与阴极保护法有些类似，其处理原理主要是负离子向阳极的移动，从而在短时间内除掉混凝土内部大量的氯离子，以此减缓或停止氯盐侵蚀。一般外加电流密度为0.5~2.0A/m2。

2、高性能混凝土

   关于什么是高性能混凝土，目前尚无一致认同的定义，可大致表述如下：是一种体积稳定性好，具有高耐久性、高强度、高工作性能的混凝土（可简记为“三高”）。在具体应用中，应根据施工要求、结构物要求的性能和所处的环境条件等进行选择，以使混凝土达到不同高性能的目的。

   目前，针对不同的功能要求，主要有纤维增强混凝土、干硬性混凝土、流态混凝土、防水混凝土、耐热混凝土、膨胀混凝土、轻质混凝土、喷射混凝土、防辐射混凝土，等等。

   高性能混凝土与普通混凝土的主要区别在于，其高效减水剂（包括萘系、三聚氰胺系、氨基磺酸系和多羧酸系等）和矿物质超细粉（如硅灰、磨细粉煤灰、磨细矿渣、磨细天然沸石等）是不可或缺的重要组分。高性能混凝土的水灰比一般小于0.38，骨料最大粒径一般小于25mm。

3、混凝土表面涂层

   表面涂层是一种特殊的防护措施，适用于易受氯盐侵蚀与冻融破坏且后果较为严重的混凝土结构物。由于混凝土具有强碱性，所以采用的涂料应具有良好的耐碱性、附着性和耐蚀性，如环氧树脂、聚氨酯、氯化橡胶等等。

   采用涂层防护的混凝土龄期不应少于28d，且必须保证表面无露石、蜂窝、油污、灰尘等，以保证涂层的施工质量与处理效果。涂层与混凝土表面的黏结力不得小于1.5MPa。涂层系统的设计使用年限不应少于10a。

4、环氧涂层钢筋

   环氧涂层钢筋（GHT）适用于处在潮湿环境或侵蚀性介质中的混凝土结构物。配置环氧涂层钢筋的混凝土构件，承载力基本不变，但其刚度有所降低，裂缝宽度有所增加，所以在计算时对刚度应进行折减，对裂缝宽度需适当增大。

   此外，环氧涂层钢筋由于表面相对光滑，其黏结性能有所减弱，黏结强度有所下降，故锚固长度应相应增加，一般可取无涂层钢筋锚固长度的1.25倍。

5、钢筋阻锈剂

   对于严重腐蚀性环境，可通过掺加钢筋阻锈剂以适当提高混凝土的护筋性能。不过一般不宜单纯依靠钢筋阻锈剂来达到防腐效果，除了混凝土保护层本身能具备长期的抗氯离子侵蚀性能外，应同时采用高性能混凝土，这样可显著提高混凝土的护筋性能。

   钢筋阻锈剂可与高性能混凝土、表面涂层、环氧涂层钢筋等联合使用，以综合发挥其叠加保护效果。如杭州湾跨海大桥，便采用了这种综合防护技术，来增加其结构的耐久性。