摘 要：鹽漬土和海水都含有氯離子(Cl-)，是影響砼結構耐久性降低的根本原因。本文根據建設工程應用實際，分析其腐蝕原因並提出預防處理措施。
關鍵詞：鹽漬土;結構耐久性;鋼筋鏽蝕;高性能混凝土;鋼筋阻鏽;保護層厚度
鹽漬土和海水一樣內含的氯離子(Cl-)是影響砼結構耐久性的根本原因。砼中鋼筋鏽蝕可由兩種因素誘發，首先是鹽漬土及海水中Cl-侵蝕，其次是大氣中的CO2使砼產生中性化。國內外大量工程調查和科學研究結果表明，鹽漬土和海水環境下導致砼結構中鋼筋鏽蝕破壞的主要因素是Cl-進入砼中，並在鋼筋表面聚集，導致鋼筋產生電化學腐蝕。鹽漬土和海水通常含有3%的鹽，其中主要成分是氯離子。以Cl-計，鹽漬土和海水中的含量約爲19000mg/L左右。
1、氯離子對鋼筋的鏽蝕
Cl-進入砼中通常有兩種途徑：①“混入”，如施工時摻用含氯離子外加劑、施工用水含氯離子、在含鹽環境中拌制和澆築砼等;②“滲入”，環境中的氯離子通過砼的宏觀、微觀缺陷滲入到砼中，並通過長期滲透到達鋼筋表面。“混入”現象大都是施工管理的問題;而“滲入”現象則是砼表面裂縫等技術問題，與砼材料的多孔性、密實性、工程質量以及鋼筋表面砼保護層厚度，使用現場環境等多種因素相關。
1.1 破壞鋼筋表面鈍化膜，水泥水化的高鹼性使砼內鋼筋表面產生一層緻密的鈍化膜。鈍化膜只有在高鹼性環境中才是穩定的，當pH<11.5時，膜層就開始不穩定;當pH<9.88時該鈍化膜生成困難，或將已經生存的鈍化膜逐漸破壞。Cl-是極強的去鈍化劑，Cl-進入砼到達鋼筋表面吸附於局部鈍化膜處時，可使鋼筋表面pH值降低到4以下，從而破壞鋼筋表面的鈍化膜，使鋼筋表面逐漸產生腐蝕。
1.2 鋼筋表面逐漸形成腐蝕電池，如果在大面積的鋼筋表面上形成高濃度氯化物，則氯化物所引起的腐蝕可能是均勻性腐蝕，但是在不均質的砼中，常見的是局部坑狀腐蝕。腐蝕電池作用的結果是，在鋼筋表面產生蝕坑，由於大陰極對應於小陰極，蝕坑發展迅速很快。
1.3 加速了去極化作用，Cl-不僅促成了鋼筋表面的腐蝕電池，而且加速了電池的作用。砼中Cl-的存在強化了離子通道，降低了陰陽極之間的歐姆電阻，提高了腐蝕電池的效率，從而加速了電化學腐蝕過程，使鋼筋承載力大幅度下降。
2、提高砼耐久性的技術措施
2.1 結構採用高性能混凝土。現今高性能砼以耐久性作爲首要指標，就鹽漬土及海水工程而言，側重於高性能、抗滲性、體積穩定性、強度等。目前，國內外在鹽漬土工程採用高性能砼的研究與應用極其重視。如荷蘭，對已使用3～63年的64座海工結構(其中90%的結構採用磨細礦渣砼)調查發現，結構基本完好，氯離子擴散係數僅爲普通砼的1/10～1/15。典型事例爲東謝爾德擋潮閘工程，其設計使用壽命是250年，80年不維修，其基本防腐措施就是採用水膠比爲0.4的大摻量(65% )磨細礦渣混凝土。在英、美、加、日和中東等國家和地區，也都有類似的成功工程應用實例。
國內外有關實驗研究和工程實踐證明，養護對高性能砼的質量和耐久性十分重要。常溫下養護不夠，對高性能砼的質量與耐久性的影響程度有時甚至高於普通砼。因此，及時、充分的溼養護是使其獲得高強度、低孔隙率和高抗氯離子擴散能力所必不可少的。另外高性能砼相對於普通砼在攪拌時間、振搗、拆模時間上都有區別。因此在高性能砼實施前需要根據其特點制定專門的質量控制措施，不能按常規砼的方法攪拌、施工和養護。
2.2 鋼筋要經阻鏽劑處理。鹽漬土及海水砼中鋼筋的腐蝕，其實也是一種電化學腐蝕，其陰、陽極反應都在鋼筋與電解質界面上發生。若能阻止其中任何一種界面反應，就能抑制腐蝕。使用阻鏽劑時，首先應控制開裂程度，尤其是對樑類構件的受彎拉區域。因此，宜採用高性能砼來控制裂縫的產生與發展，再用鋼筋阻鏽劑抑制腐蝕，最後用具有一定彈性的塗層封閉塗裝，以起到協同保護作用。這樣鋼筋阻鏽劑起到“拾遺補缺”的作用，有效地阻止鋼筋腐蝕發生，從而延長鋼筋砼的使用耐久壽命。
2.3 塗料塗刷結構表面層保護。海洋工程鋼筋砼中實施塗料塗裝保護是一種經濟實用的防腐蝕技術措施。但塗裝質量的控制十分關鍵，一旦局部存在各種缺陷與針孔被氯離子突破，則在一定範圍內塗層的封閉保護作用將會喪失。因此，實施塗料塗裝的鋼筋混凝土構件，首先必須進行控裂設計，至少達到構件在不同工況條件下受拉彎區裂縫的縫寬基本不變，以確保塗層保護的效果。完好的砼保護塗層具有阻擋腐蝕性介質與砼表面的.接觸特點，從而延長砼和鋼筋混凝土的使用壽命。
同時對鋼筋進行塗層處理，由於海水環境中的氯鹽對不受凍地區的素砼是無害的，腐蝕破壞是通過對鋼筋砼結構中鋼筋的腐蝕鏽脹實現的。因此，若將鋼筋表面預先施加一層不腐蝕或耐腐蝕的塗層來阻擋或隔離氯離子的侵蝕，是最爲直接的技術措施。環氧塗層鋼筋是在嚴格控制的鋼廠流水線上塗覆的，可以保證塗層高質量。塗層可以將鋼筋與周圍的砼完全隔開，即使氯離子和氧氣等已經大量侵入砼，它還是可以長期保護鋼筋，使鋼筋免遭腐蝕。環氧塗層鋼筋的儲運、安裝和綁紮過程中，不允許存在任何隱患與缺陷，否則就會局部顯著地加劇鋼筋腐蝕，最終導致混凝土保護層開裂使環氧塗層鋼筋遭受腐蝕。因此須慎重使用。
2.4 增加混凝土保護層厚度。增加砼保護層厚度，這是提高劣質土及海洋工程鋼筋砼使用壽命的最爲直接、簡單而且經濟有效的方法。但是保護層厚度並不能無限制地增加。當保護層厚度過厚時，砼材料本身的脆性和收縮會導致砼保護層出現裂縫反而削弱其對鋼筋的保護作用，在正常情況下接觸鹽漬土或海水的結構件保護層厚度不小於40mm爲宜。
3、上述方案優缺點比較
不同處理方法措施增強砼耐久性優劣升的對比見表1。
4、高性能混凝土的質量保證措施
爲確保混凝土結構耐久性的目標，須從三大環節進行控制：
4.1 切實在瞭解工程背景、使用環境以及砼材料在鹽漬土及海水環境中的性能特點的基礎上，必須進行質量控制與使用評估，通過對材料性能的試驗研究，建立砼結構耐久性設計的數據和依據，並預測砼結構的實際使用性能及影響程度。