沿海地区钢筋混凝土防腐施工技术研究

徐兴保，张成涛

（招金矿业股份有限公司，山东 烟台265400）

1 钢筋混凝土的腐蚀原理与原因

1.1 原理

通常，金属腐蚀是指金属表面与周围介质发生电化学或化学变化而引起的破坏，可分为化学腐蚀和电化学腐蚀2 种类型。对于钢筋混凝土，2 种腐蚀类型都可能在不同的环境条件下发生。当钢筋表面与电解液或气体之间的接触引起化学作用时，在这一过程中会发生电化学腐蚀。这主要是因为在钢筋发生化学反应时会在其表面发生溶解，这一自溶解的反应也最终导致了对钢筋混凝土的腐蚀。

1.2 原因

1.2.1 氯离子入侵

氯离子是一种强钝化剂。尽管混凝土表面有钝化膜，但它是碱性的。众所周知，空气中存在一定比例的氯离子，当它与混凝土内部的氢氧根离子接触时，发生化学反应，导致其碱减少并促进绿锈的形成，导致钢筋阳极迁移。在氧含量高的混凝土空隙中，最终会出现钢筋腐蚀的问题。可以看出，尽管氯离子不会直接与钢筋发生反应，但氯离子在钢筋腐蚀问题中也起着重要作用。

1.2.2 缝隙

在实际施工过程中，由于石材、水泥等各种材料成分分布不均匀，经常会出现混凝土缝隙问题，导致结构内部的混凝土会暴露，与空气、水、气体等接触，并在氧化和电化学反应的影响下，发生严重的腐蚀问题。同时，地下水和土壤也会导致混凝土腐蚀。土壤可分为沿海盐土、内陆盐土、酸性土和中等碱性土，对钢筋混凝土会产生不同程度的腐蚀，尤其是沿海的盐土会对钢筋混凝土土产生极为明显的腐蚀性。

2 钢筋混凝土的防腐蚀技术

2.1 加强对原材料质量的控制

对于钢筋混凝土建筑来说，钢筋混凝土桩属于组件类型。为了提高土桩的使用寿命，应尽可能延迟混凝土的腐蚀和老化，以避免碳化。混凝土碳化实际上是混凝土与介质相互作用引起。二氧化碳气体对混凝土的影响是比较大的。同时，在沿海地区的环境中，硫化氢、二氧化硫和氯离子也很容易引起混凝土碳化，这种现象将导致孔隙液的pH 下降，通常为8～10。如果钢筋表面出现碳化，由于钝化膜的破坏，钢筋会生锈，最终损坏钢筋混凝土桩结构。结合相关的研究成果，水泥用量、混凝土质量、外表面保护措施、部件暴露以及环境温度和湿度都是导致混凝土碳化的因素。

为了较为有效地促进钢筋混凝土桩质量的提高，必须在水泥品种的选择，构件外表面的保护，混凝土和水的比例分配等方面做好工作。同时，应充分考虑混凝土的实际耐久性要求，以确保最大水灰比不超过0.4，并应选择高效掺合料。在不改变混凝土的工作程度的情况下，水灰比应尽可能接近0.36～0.4。

碱骨料反应主要是指混凝土中某些活性矿物骨料与孔碱溶液之间的反应。通常，该反应需要一定量的活性矿物聚集体，以保证足够的湿度和碱等条件，并综合考虑反应机理和具体效果。对该反应的预防和控制措施如下：加强低碱水泥的使用；积极引入非活性骨料；合理控制外部添加剂中的碱含量；进一步改善混凝土的应用条件和施工条件；使用外加剂以最小化混凝土碱度[1]。

2.2 确保土桩保护层的合理厚度

鉴于沿海地区表面钝化膜破坏所引起的腐蚀问题，增加保护层的厚度是行之有效的解决方案，但是在结构要求和经济因素的限制下，只有保护层的厚度可以适当增加。综合考虑桩结构和材料要求后，行业内明确定义了各种桩保护层的厚度。以沿海地区的钢筋混凝土保护层的厚度为例，每种情况下的最小厚度如下：如果组件位于南部大气区域，则最小厚度为50mm；如果组件位于南部海底区域，则最小厚度为30mm；如果组件位于北部或南部的浪溅区，则最小厚度分别为50mm 和65mm[2]。

2.3 对混凝土构成进行完善

一方面，提高水胶比和胶凝材料的控制比例。钢筋混凝土桩的实际应用环境非常复杂。以沿海地区的海水环境为例，在这种环境条件下，桩无法分段设立，最大水灰比和最小水泥消耗也需要根据相应规范严格控制。为了完成混凝土的配制。通常，水灰比不应超过0.4，水泥的量应超过400kg/m3。总而言之，有效控制凝胶材料的实际用量可以有效地提高混凝土的密实性和耐腐蚀性，并为桩基础的使用寿命提供有力的保证。

另一方面，必须要很好地控制混合物中氯离子的含量。对于混凝土的碳化，应有效控制混合物中氯离子的含量。氯离很容易存在于混凝土混合物中。因此，在特定的环境施工过程中，有必要增加控制强度以确保氯离子的总含量在合理范围内。例如，在沿海地区的工程项目中，混合物中应含有氯离子含量不超过0.06%。为了避免总含量大于极限值，在钢筋混凝土桩的生产中，要做好成品检验，严格控制固化水、掺合料、骨料和混凝土水的氯离子含量，确保氯离子含量不超过水泥重量的0.05%。

2.4 做好涂装与包覆保护工作

2.4.1 表面涂装

在各种类型的钢筋混凝土桩上使用防腐涂料也是防止腐蚀的有效方法之一，施工条件与环境不同，防腐涂料的应用也多种多样。通常，防腐蚀涂料可分为3 类，即面漆、中间层和底漆。在实际的涂覆过程中，必须保证满足制造商的要求。在沿海地区的混凝土涂装施工中，应注意以下事项：涂层的施工应严格按照使用说明进行；根据施工条件，涂装结构，涂装要求和物理性能等情况，合理选择涂装方法。在实际喷漆之前，应选择10m2的测试区域并多次测试；施工结束后，应再次检验涂层质量。

2.4.2 包裹保护

FRP 是一种复合材料，具有施工方便，耐腐蚀性能好，强度高的优点。合成树脂作为一种防腐FRP，其材料为具有高韧性和耐候性的树脂。同时树脂含量与结构机械性能要求一致。在具体结构中，应确保玻璃纤维布的连续性，相邻的搭接处应大于10cm；如果涂层过程中出现各种缺陷，例如，分层、流胶等，应立即进行处理；在涂覆过程中，如果温度较低，则应采取防寒措施，并应结合实际的温度比例来调整固化剂的比例。如果温度不超过5℃，应停止涂层。

2.4.3 隔离涂层处理

最为常用的是有机涂层，可以在混凝土表面形成一层连续的膜层（厚度在0.1～1.0mm），阻止二氧化碳、氯离子等有害物质侵入混凝土。水泥基涂层（厚度为1～10mm 以下）经过聚合物改性，可降低其渗透性能和与混凝土的黏结性能。

3 结语

综上所述，沿海地区的自然条件较为复杂，因此，在相关的钢筋混凝土防腐工作开展时，必须注重对相关条件的考虑，合理地运用各种钢筋混凝土防腐技术，以防钢筋混凝土结构因为氯离子入侵和混凝土裂缝等各种原因发生腐蚀，保证工程的质量。