混凝土是混凝土，混凝土是主要的建筑材料，随着我国经济的快速发展，民用建筑中使用的主要建筑材料，混凝土消耗量居世界前列。常用的混凝土是由水泥材料(水泥)、水和粗骨料和细骨料以适当比例混合以形成在一定时间内硬化的混合物制成的人造石头。当向混凝土中加入适量的钢时，它就是钢筋混凝土。混凝土的腐蚀直接影响混凝土的耐久性和安全性。本文将对混凝土的腐蚀及防腐措施进行探讨，希望能给大家参考。
1.混凝土腐蚀原因分析
1.1混凝土碳化的影响
近年来，人们对自然能源的需求不断增加，煤炭、石油和天然气的需求量也在不断增加，燃烧产生的二氧化碳量也在不断增加。由于人口的快速增长、森林和草地的迅速减少、碳源的增加和碳源的减少，全球大气CO2含量急剧增加。由于空气中有大量的CO2，当CO2进入混凝土中的孔隙并溶解在孔隙水中时，形成酸性溶液，其中和混凝土中的碱性物质，即
二氧化碳。Naohna2co3。H2oco22ca(OH)22CaCO3H2O
溶解在水中的Na2CO3是碱性的，但碱性较低。CaCO_3不溶于水，反应后孔隙水中的CO_2含量降低，混凝土的pH值降低，空气中的CO_2继续溶解在孔隙水中，反应继续进行。其结果是混凝土的过碱度降低，因此碳化开始转移到混凝土的更深层。当碳化深度达到钢筋时，钢筋的钝化保护将不稳定并消失，从而导致钢筋的腐蚀。混凝土碳化速率与空气中CO_2浓度和混凝土中碱性物质浓度有关。它主要取决于CO_2与混凝土中碱性物质的化学反应速率、CO_2向混凝土的扩散速率和氢氧化钙的扩散速率。
1.2氯化物腐蚀
在沿海、内陆（如盐桥、盐碱地）或盐碱工业区，混凝土骨料和水的氯化物含量较高，而且其工作环境也受到氯化物盐的侵蚀，对混凝土和钢材有以下腐蚀作用。
混凝土的腐蚀：①MgCl2和Ca在混凝土中形成的CaCl2能溶于水形成多孔混凝土；②海水中的MgSO4和混凝土中的Ca(OH)2能形成CaSO4；另外，铝酸钙会产生硫铝酸钙-胶凝细菌，导致混凝土膨胀破坏，③混凝土毛细管中盐分子上升，混凝土不断结晶、聚集、膨胀。
（2）钢筋的腐蚀：（1）氯离子破坏钝化层；（2）氯离子和铁构成腐蚀电池，在钢筋表面形成特殊的点蚀腐蚀；（3）氯离子和铁离子形成FeCl2，再溶于水。向Fe(OH)2的转变释放氯离子，氯离子腐蚀钢筋，这被称为去极化。
然而，氯离子一到达钢筋表面就不能破坏其钝化保护膜，即引起钢筋腐蚀，但当氯离子浓度超过氯离子临界浓度时，就会发生钢腐蚀。一些研究表明，氯离子临界浓度与pH值之间存在一定的关系。Huasmann发现当[Cl-]/[OH-]0.6时，钢开始腐蚀。而且，只要少量的氯离子就会引发腐蚀循环，导致恶性循环。Gouda认为氯离子临界浓度与pH值的关系为pH=0.83logCl-K(K为常数)。目前，氯离子临界浓度引起钢筋腐蚀的观点已得到许多科学家的认可，并取得了一些研究成果。
1.3冻融
冻融破坏是东北、西北、华北等低温地区水工混凝土建筑的主要病害,无论是酸蚀冻融、碱蚀冻融还是盐蚀冻融,冻融破坏都是物理化学作用的综合作用,但单次冻融破坏过程基本上是一个物理变化过程。
混凝土是由水泥砂浆和粗骨料组成的毛细多孔体。当混凝土混合时，加入的水比水泥的水合水多，以获得必要的和易性。过量的水通过毛细管孔以自由水的形式保留在混凝土中。这种毛细孔中的自由水是造成混凝土冻害的主要内部因素，因为水的冻结引起的体积膨胀会导致混凝土内部结构的破坏。当该压力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土将开裂。反复冻融循环后，混凝土的损伤会扩大，裂缝相互渗透，强度逐渐降低，甚至完全丧失。
在混凝土冻融破坏过程中，混凝土密实度和强度宏观特征呈逐渐降低的趋势，宏观特征呈逐渐降低的趋势，冻结温度越低，冻结速率越快，混凝土冻融破坏越强，微观结构中微孔含量越大，冻融破坏过程中微孔直径增大，混凝土从密实变为松散。结果表明，微孔结构的增加和微裂缝的发展导致混凝土的宏观强度和密实度降低。
1.4其他影响因素
(1)二氧化硫、硫酸盐和细菌效应。
二氧化硫能中和混凝土，形成微溶的钙盐，当这种钙盐结晶时，它与大量的水结合，从而大大增加固相体积，使混凝土发生结晶腐蚀。在硫氧化细菌的存在下，反应产生的硫酸不仅会降低混凝土的碱度，而且会引起混凝土的结晶腐蚀。同时，硫酸根离子也会直接损伤钢筋，硫酸盐的钝化会导致钢筋的腐蚀。
（2）碱-骨料反应
碱骨料反应是混凝土中某些活性矿物骨料与混凝土孔隙中碱溶液的反应。三个必要条件是活性矿物骨料（活性硅石、白云质石灰石或粘土页岩等）、碱性溶液（KOH、NaOH）和水。温度、湿度和含盐量都能促进其生长。
（3）环境湿度的影响
钢筋的腐蚀与环境湿度直接相关，在非常潮湿的环境中，当空气的相对温度接近100%时，混凝土的孔隙会充满水，从而防止空气中的氧气扩散到钢筋表面。二氧化碳也很难渗透，使钢筋很难腐蚀。当相对湿度小于60%时，难以在钢筋表面上形成水膜，钢筋几乎不生锈，并且碳化难以深入渗透。然而，当空气湿度约为80%时，有利于碳化，并且在凝固中钢筋腐蚀迅速发展。由于环境湿度往往随气候和生产而变化，混凝土将碳化，钢将腐蚀。
(4)微生物腐蚀
微生物腐蚀硫杆菌能将硫、硫化硫酸盐、亚硫酸盐等氧化成硫酸盐，最后氧化成硫酸，对混凝土具有强腐蚀性；硫酸盐还原菌能将硫酸盐还原成强腐蚀性硫化氢，但PH值高、密度高、不易渗透的混凝土对其具有免疫力。另外，水流和波浪侵入力磨损和冲刷增强了腐蚀介质的渗透力，码头等建筑物经常受到船舶的冲击，结构在荷载作用下的应力状态为腐蚀破坏创造了便利条件。
混凝土的腐蚀是一个非常复杂的问题，混凝土的腐蚀往往是各种因素综合作用的结果。因此，分析混凝土腐蚀的原因，有利于更好地防止混凝土腐蚀。
2.防腐措施的研究与分析
2.1添加矿物粉
矿物粉包括硅灰、粉煤灰和细磨的高炉矿渣粉，以提高水泥浆的密实度和阻止腐蚀性介质的渗透
在通道内，以达到防腐的目的。高强度黑曜石玻璃粉是一种直径小于2微米特殊材料，是通过对固化火山熔岩进行重新配制、熔炼、改性而成，在生产过程中无毒无污染，具有辐射防护、耐高温、耐腐蚀、耐磨、隔热、抗渗、强度高达钢的12倍。高强度黑曜石玻璃粉含有大量纳米颗粒，可以堵塞毛细管微孔，提高混凝土密实度，从而提高防水性能和耐腐蚀性能。此外，本发明粉末光滑，具有高强度类玻璃粉颗粒，可大大提高混凝土均匀性，减少混凝土的结构弱点，提高产品的整体结构强度。此外，还可释放水泥颗粒絮凝包封的游离水，减少絮凝和耗水。还可与水泥浆中的碱性物质反应形成水化硅酸钙、水化铝酸钙等胶凝物质，堵塞混凝土中的毛细结构，提高防水性能。因此，加入高强度黑曜石玻璃粉后，混凝土的强度、防水性、耐腐蚀性和耐磨性都有了很大的提高。
以及添加矿物粉末。其他添加剂也可以添加，中国有100多种添加剂。它包括减水剂、早强剂、发泡剂、膨胀剂、促进剂、缓凝剂、消泡剂、防锈剂、压实剂、防冻剂等。
2.2改进施工工艺
（1）选择合理的水泥和钢筋类型
用于水利、海洋工程混凝土配制的水泥要求耐腐蚀性强、抗冻融性好、水化热低。应首选普通硅酸盐水泥或其他耐腐蚀水泥，而不是快速硬化硅酸盐水泥。活性熟料掺加高炉矿渣、火山灰、粉煤灰和硅藻土，可有效防止腐蚀离子渗入混凝土中。
选用不锈钢钢筋是国外发展的趋势。这种钢比常规碳钢贵4～6倍，但其长期耐腐蚀性足以补偿初始投资成本。无论混凝土类型和暴露状态如何，均可将该钢筋的混凝土保护层厚度减小至30mm；裂缝的允许宽度放宽至0.3mm；不需要对不锈钢钢筋进行硅处理。
（2）增加水泥用量
混凝土中钢筋的腐蚀是由于钢筋周围碱性环境的消失和环境保护的消失所致。如果增加水泥的含量，碱性环境会增加，碱因碳化而消失的时间会更长，从而延长钢筋的保护时间，提高混凝土结构的耐久性。
（3）增加混凝土保护层厚度
混凝土保护层厚度的增加使毛细孔更加不连续，各种物质侵入的难度增加，混凝土碳化到达钢筋表面的时间大大增加。从而减少钢腐蚀和混凝土腐蚀的可能性。
（4）使用较低的水灰比
使用较低的水灰比和混凝土的充分固化减少了毛细管孔的数量，使得更难发生氯化物侵入和碳化。另外，在混凝土浇筑过程中，增强了混凝土振动，减少了混凝土中的气泡，增加了混凝土的密实度，减少了混凝土的空隙。
2.3纤维混凝土结构
纤维混凝土结构的腐蚀机理与普通混凝土基本相同，但纤维直径较细，分布均匀，耐久性优于普通混凝土。在潮湿环境中，开裂的纤维混凝土构件中的混凝土碳化之后，碳化区域中的钢纤维开始腐蚀。在研究表面，钢纤维混凝土中钢筋腐蚀比普通混凝土中钢筋的腐蚀要小，其原因除了钢纤维的抗裂作用外，还在于细纤维在混凝土中随机、均匀地分布。从而改变了钢筋电化学腐蚀的离子分布，防止了钢筋的腐蚀。
2.4混凝土表面处理
（1）混凝土表面涂防腐涂料
在建筑中常用和使用较好的涂料有氯化橡胶类涂料、聚氨酯类涂料和氟树脂类涂料。氯化橡胶面漆性能稳定，耐候性好，干燥性也较好，漆膜经复涂，经多年后仍能保持良好的附着力；与氯化橡胶面漆相比，聚氨酯面漆具有更好的性能、更好的保色性、更好的保光性、更简单的重涂，防护期约20年。氟树脂涂料是将氟树脂与多元醇和固化剂聚异羟酸混合形成氨脂结合的涂料，具有优异的耐候性和重涂性，光泽度好。保光、保色、抗紫外线、抗老化能力较强，涂层防腐效果最好，但价格最贵。
（2）混凝土表面加保护层
在钢筋混凝土表面加保护层，可有效避免混凝土与土壤、海水等混凝土腐蚀性物质接触，有效达到防腐的目的，延长混凝土的使用寿命。以下是通过在钢筋混凝土表面添加保护层而实现的防腐的实例：
1.用塑料管保护电线杆，塑料管与电线杆之间灌注沥青；
高压电杆基础采用玻璃纤维布覆盖，外部涂一层沥青；
3.钢制高压电线基础采用玻璃纤维布树脂覆盖；
高压塔电缆埋地部分采用玻璃纤维布覆盖，表面涂沥青。
3.结论
通过讨论和分析，总结了影响混凝土腐蚀的主要因素：混凝土碳化、氯离子腐蚀、冻融。
在分析原因的基础上，总结了混凝土防腐的一些常规措施，主要包括添加矿物粉、改进施工工艺、纤维混凝土、混凝土表面处理等。
参考文献
[1]姜伟、王小庆、严波。影响华北地区低温混凝土寿命的因素[J],自然科学学报,黑龙江大学。2009年，26（3）371-374
[2]刘建南，杨铁峰。《混凝土与钢筋腐蚀的原因与维护》[J],黑龙江通信技术,2003(9)70-91
[3]陈岚涛，周学杰，水环境混凝土钢筋腐蚀研究现状及趋势[J]，全面腐蚀控制，2006，20（3）：1-4
[4]李继。《水工混凝土腐蚀与防护措施》[J]，丹东海，2009（13）39-40
[5]丁天庭段文峰。钢筋混凝土结构钢筋腐蚀开裂分析[J]。林业技术信息，1999，27（107）：9-1。
[6]罗先斌。混凝土结构的腐蚀因素及预防措施[J]。中国新技术与新产品，2009（7）：38。
