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摘要：目前，建筑领域十分重视节能型、经济型，以及力学性能好的建筑结构应用，这不仅是建筑行业可持续性发展的必要条件，同时也是满足人们对现实居住环境的基本要求。通过对钢筋混凝土结构的主要腐蚀因素进行分析，并针对基本操作进行钢筋混凝土结构的防腐蚀措施研究，以期为相关工作人员提供可借鉴的参考。
关键词：钢筋混凝土；防腐措施；机理
1、钢筋混凝土结构出现腐蚀现象的主要原因
1.1、混凝土结构腐蚀
混凝土腐蚀会受到多种腐蚀介质的影响作用，而且是在极其复杂的物理作用与化学作用下进行的。首先，在环境介质的侵蚀下，主要是混凝土中的水泥石受到的侵蚀作用比较大，在一系列的物理化学变化作用下，严重的侵蚀不仅使水泥石强度明显降低，而且硬度也被破坏，侵蚀介质主要有淡水、酸性水、碳酸、硫酸盐、镁盐五种。淡水腐蚀是在淡水冲刷下使水泥石孔隙变大，而密度降低，进而使水泥石被破坏；酸性水腐蚀主要是使水泥石在化学溶解与溶析的双重作用下而产生的，一般主要发生在化工厂；碳酸腐蚀主要是在对水泥石溶析过程中还使混凝土内部的碱环境被破坏，由此降低了水泥水化物的稳定性，使致密性受到影响而形成的侵蚀；硫酸盐腐蚀是混凝土内受到膨胀力作用而的开裂破损；镁盐腐蚀主要是由于海水中存在着较多的离子，不仅侵蚀形式十分复杂，而且对水泥石的损毁力也极强，但在出现氧化镁沉淀物堵塞混凝土孔隙时，还会使海水侵蚀在一定程度上有所缓和。其次，在混凝土的碳化过程中，由于空气中的二氧化碳在潮湿状态下能够与水泥石中的碳酸钙发生化学反应，在碳化作用下生成了碳酸钙与水。这是在混凝土内部形成的一个由外向内扩散的过程，碳化后的混凝土在组成结构上发生了一定变化 ，而且使混凝土的碱度有所降低，这使钢筋失去了混凝土的保护作用，极易产生钢筋锈蚀，将会对钢筋混凝土的结构产生较大影响。与此同时，碳化还可能引发混凝土收缩，使表面有细微裂缝出现。最后，在混凝土的碱骨料反应过程中，钠离子与钾离子在一定的作用条件下会与骨料中的活性矿物二氧化硅，或者是石灰质白云石发生化学反应，并使其产生体积膨胀，从而引发混凝土出现开裂、损坏。由于碱骨料反应所产生的危害一般情况下是无法根除的，绝对是混凝土工程中值得高度重视的隐患问题。但混凝土的碱骨料反应也需要在具备一定条件下才能产生，不仅要有一定数量的碱与活性骨料，而且还要有足够的水分。通常情况下，它的反应方式有三种：碱与硅酸反应、碱与碳酸盐反应，以及慢膨胀型碱硅酸盐反应。
1.2、钢筋的腐蚀
在一般情况下，水泥水化物中的碳酸钙含量大约有五分之一左右，而在混凝土的空隙中不仅充满了水泥水解后所产生的氢氧化钙饱和溶液，而且硬度还十分高，其PH值达到13。这使在高碱度的状态下的钢筋表面极易生成难以溶解的四氧化三铁，形成钝化膜，这使空气与水即使进入其内，也不会对钢筋产生腐蚀，从而避免了钢筋生锈的情况。然而大气中二氧化碳在扩散到混凝土中后，会使混凝土中性化，可以使其碱度有所下降，这不仅使钢筋表面的钝化膜被破坏，还使钢筋表面呈现出活性状态，从而使水分与空气进入了其中发生了电化学反应，在体积发生膨胀后，不仅使铁锈的体积扩大为原金属的2-4倍，直接导致混凝土出现裂缝，并且腐蚀物质会由裂缝处继续浸入，由此加快了钢筋的腐蚀速度，同时降低了混凝土的强度。钝化膜被破坏主要是受到两种因素影响，一种是混凝土的碳化与中性化，这主要是由于钢筋混凝土结构中混凝土的密实度不足，也就是说其抗渗性不足，导致酸性气体二氧化碳、二氧化硫、硫化氢、氯化氢等渗入到混凝土内部与氢氧化钙作用而形成；另一种原因是受到氯的腐蚀，氯腐蚀是混凝土被破坏的主要形成因素，尤其是在沿海混凝土建筑，以及公路建设中，氯腐蚀破坏较为严重，大气环境中游离状态下的氯离子一经渗入，不仅对钝化膜产生严重的破坏作用，而且在钢筋保护层不被碳化，或者是中性化的情况下，也能够破坏钢筋钝化膜，由此成为活化态，并使腐蚀过程继续进行。而且在氧和水分充足的条件下，还会在活化的钢筋表面产生一个小阳极，而使大面积钝化膜区域被作为阴极，结果阳极金属铁溶解，由此形成腐蚀坑，一般称其为“点蚀”。点蚀不仅对结构的危害较大，而且能够最终使构件失去承载力。
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2、钢筋混凝土结构防腐的有效措施
2.1、选择适当的原材料
2.1.1、水泥品种的选择
为了提升混凝土的耐久性与防腐性，在进行选料时就应结合实际情况慎重选择。在混凝土中水泥属于胶结材料，其材料强度与工程性能均通过水泥砂浆进行凝结、石化而形成，也可以说水泥石如果受到腐蚀，那么水泥砂浆与混凝土的性能也就无从谈起了。为此，在选择水泥时，不仅要对水泥的品种与具体性能加以全面考虑，还要结合实际情况与环境条件，尽量选择碱含量小，而且水化热低，并且抗渗性与抗腐蚀性都达到良好使用性能的水泥。
2.1.2、砂石骨料的选择
砂石骨料的选择不仅要确保其质量，还要符合一定技术设计要求。混凝土中一般所采用的骨料有两种：粗骨料与细骨料，它们不仅对混凝土的耐腐蚀性产生较大影响，而且骨料与水泥石的接触界面状态也会产生一定的影响。对于混凝土中粗骨料与细骨料的选取，应按照合理的砂率与级配进行选择，使骨料在堆积密实的情况下，确保混凝土的致密性，而且还要控制好材料的吸水率与杂质含量。
2.1.3、混凝土搅拌与养护
混凝土搅拌与养护过程中，需要在确保混凝土强度的同时，对其用水量加以考虑。这主要是因为水灰比不仅在一定程度上影响着混凝土的强度值，而且还会影响其密实度。与此同时，还应对拌合水进行杂质检验，避免因杂质因素而影响砂浆与混凝土生成后的耐久性。
2.1.4、适当加入外加剂
在实际操作中，在一定范围内加入粉煤灰、矿渣等混合型材料，不仅有效提升与改进了混凝土的使用性能，而且还同时改善了混凝土的内孔结构，使其内部空隙被填充的过程中提升了密实度。而掺入一定量的减水剂，则可有效减少搅拌过程中的水量，使混凝土的密实性得到提升。
2.2、防腐混凝土的配合比设计
混凝土的配合比设计对结构防腐起到重要作用，为此必须严格按照以下两种要求进行操作。一种是按照相关的强度设计要求，确保其配合比设计；另一种是按照相应的密实度要求，即按照最大的水灰比与最小的水泥用量，进行配合比设计，其强度等级一般情况下超过前者。尤其是在面对腐蚀环境条件下进行混凝土配合比设计时，一定要结合实际情况选择以上两种方法中强度等级高的。
2.3、增强混凝土的密实度
为了能够以最经济、最有效方法提升钢筋混凝土的防腐蚀效果，可以通过增强混凝土密实度与提高其碱度的办法着手。从理论上来说，混凝土的孔隙率越小，其抗渗透性就越强，而侵蚀介质也就难以进入，侵蚀损害也比较轻微。在具体的建筑工程中，还可以通过多种有效措施的应用加强混凝土的密度度。
2.4、隔离层与保护层的设置
针对钢筋混凝土结构的防腐蚀设计除了有使用年限的要求以外，还对保护层进度有一定的要求。虽然理论上是保护层越厚，钢筋表面的氯离子扩散时间也就越长，从而结构的使用年限也就越久，但如果保护层过厚，对结构裂缝的控制极为不利，在预制结构中保护层过厚不仅会对结构产生一系列的影响，还会为施工带来严重问题，为此需要结合具体的环境条件与结构性能进行合理保护，还要针对结构形式、以及防腐性与抗渗透性进行优质混凝土的选择。
结束语
综上所述，我们在施工管理过程中，不仅要严格遵照工程设计要求加强施工管理，还要在高度重视质量的前提下精心进行检测，确保材料的使用特性，并采取积极有效的措施控制或推迟钢筋混凝土结构出现腐蚀现象，由此提升建筑工作的使用年限与持久性能。
参考文献
[1]尤勇，马飞，丁示波.浅谈钢筋混凝土结构腐蚀机理及防腐措施[J].北方交通，2010(2)：67-69.
[2]王东.浅析钢筋混凝土结构防腐问题及处理[J].科技致富向导，2013(8)：243-243.
论文作者:李伟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期
论文发表时间:2018/1/17
标签：混凝土论文; 钢筋论文; 骨料论文; 水泥论文; 密实论文; 结构论文; 保护层论文; 《基层建设》2017年第32期论文;