鋼筋水泥混凝土腐蝕與防腐蝕機(jī)理

混凝土的碳化是混凝土所受到的一種化學(xué)腐蝕?？諝庵校茫希矚鉂B透到混凝土內(nèi)，與其堿性物質(zhì)起化學(xué)反應(yīng)后生成碳酸鹽和水，使混凝土堿度降低的過程稱為混凝土碳化，又稱作中性化，其化學(xué)反應(yīng)為：Ｃａ（ＯＨ）2＋ＣＯ2＝ＣａＣＯ3＋Ｈ2Ｏ。水泥在水化過程中生成大量的氫氧化鈣，使混凝土空隙中充滿了飽和氫氧化鈣溶液，其堿性介質(zhì)對鋼筋有良好的保護(hù)作用，使鋼筋表面生成難溶的Ｆｅ2Ｏ3和Ｆｅ3Ｏ4，稱為純化膜。碳化后使混凝土的堿度降低，當(dāng)碳化超過混凝土的保護(hù)層時(shí)，在水與空氣存在的條件下，就會(huì)使混凝土失去對鋼筋的保護(hù)作用，鋼筋開始生銹?？梢?，混凝土碳化作用一般不會(huì)直接引起其性能的劣化，對于素混凝土，碳化還有提高混凝土耐久性的效果，但對于鋼筋混凝土來說，碳化會(huì)使混凝土的堿度降低，同時(shí)，增加混凝土孔溶液中氫離子數(shù)量，因而會(huì)使混凝土對鋼筋的保護(hù)作用減弱。 

腐蝕會(huì)造成混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度降低，從而大大縮短混凝土的使用壽命。 

混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕作用過程如下： 

① 氯離子的侵入：在水分浸透的同時(shí)，由于碳酸氣、氯離子的滲透引起混凝土中性化。 
② 鋼筋的腐蝕：由于浸入的水、氣、氯離子等，鋼筋被腐蝕。即使不中性化，鋼筋表層所含磷分，也會(huì)使鋼筋發(fā)生腐蝕。 
③ 裂紋的產(chǎn)生：由于鋼筋被腐蝕、體積膨脹（2.5倍），混凝土產(chǎn)生裂紋。 
④ 強(qiáng)度降低：腐蝕物質(zhì)從裂紋處進(jìn)一步浸入，加速鋼筋的腐蝕、體積膨脹，從而降低混凝土強(qiáng)度。 

鋼筋水泥混凝土腐蝕與防腐蝕機(jī)理采用防腐涂料對混凝土結(jié)構(gòu)是一種行之有效的防腐蝕措施，可以起到以下作用：

① 在混凝土表面形成一層屏蔽阻隔層，以阻止氯離子、二氧化碳等腐蝕介質(zhì)浸入混凝土造成腐蝕。 
② 對于已碳化、疏松和開裂的混凝土表面起增強(qiáng)作用。 
③ 通過涂裝可使混凝土結(jié)構(gòu)獲得與周圍環(huán)境景觀相協(xié)調(diào)的色彩。 

混凝土防腐蝕涂料的選用 
由于混凝土屬于強(qiáng)堿性建筑材料，因而要求混凝土防腐蝕涂層具有良好的耐堿性、附著力和抗?jié)B透性，另外，涂層本身如果還應(yīng)具有良好的耐候性和長效性。對于海邊橋梁混凝土結(jié)構(gòu)，其表面涂層應(yīng)具有耐候性，耐日光紫外線降解，耐鹽霧及海洋大氣腐蝕，在有效防護(hù)期內(nèi)不出現(xiàn)嚴(yán)重粉化及變色、脫落、開裂等現(xiàn)象。

混凝土表面和鋼材相比較為疏松多孔，因而涂裝滲透性封閉底漆以增強(qiáng)其表面強(qiáng)度，增加涂層與混凝土的附著力，還起到增加涂層封閉性和抗?jié)B透性作用。 

混凝土涂裝方案的確定要考慮以下因素: 
所處腐蝕環(huán)境：包括水上或水下，浪濺區(qū)、承重梁或路面等； 
混凝土表面狀況:是否有開裂現(xiàn)象，表面平整光滑度，疏松度和強(qiáng)度等； 
如未對混凝土表面進(jìn)行防腐處理，在經(jīng)過若干年后，混凝土表面可能因腐蝕出現(xiàn)裂紋、松動(dòng)、凹陷、孔洞等現(xiàn)象，隨使用時(shí)間而程度不同。在涂裝時(shí)需采取不同的防腐處理措施。