氯离子对混凝土结构的侵蚀-腐蚀专题

专题资料：: 大连理工大学; 北京科技大学
专题制作：: 国家材料环境腐蚀平台

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氯离子对混凝土结构的侵蚀

混凝土是一种耐久性较好的建筑材料，但在化学侵蚀介质的作用下，它保持自身能力是较差的。对桥梁和港工结构而言，最危险的化学侵蚀是氯离子的侵蚀。

分析其原因，主要是由于混凝土遭受海水中钙盐和钠盐的腐蚀，形成大量可溶性盐类。有的可能在混凝土的孔隙和毛细孔中反复积累，引起膨胀性反应，是混凝土出现裂缝；有的可能是这些可溶性的腐蚀产物在海水中的反复冲刷下溶解析出，是混凝土的孔隙率加大，增加了氯离子渗入混凝土内部的孔道，导致钢筋的腐蚀。加之某些设计不当，混凝土保护层厚度过小，施工质量差，水灰比控制不严，混凝土振捣不密实，甚至蜂窝麻面等现象的严重存在，这些都加剧了海水对混凝土结构的腐蚀，造成结构的严重破坏。

在全浸泡条件下，混凝土一直浸泡于盐水溶液中，充足的水分使混凝土内部水化反应充分，氯离子主要靠混凝土表层的毛细管吸附作用和内部的扩散作用侵入混凝土内部并不断填充混凝土孔隙结构，因此，混凝土强度不断增大。而在干湿循环条件下，氯离子对混凝土的侵蚀除了以上两种作用外，还受干饱和作用、烘干作用和蒸发作用的影响。浸泡在盐溶液下的混凝土，当水分蒸发失水干燥时，孔隙中的盐溶液因过饱和而结晶，产生结晶膨胀压力，而烘干作用时温度对混凝土的热胀冷缩效应会加剧混凝土性能的衰退。因此，在干湿循环交替作用下混凝土的破坏程度较全浸泡作用下大。

根据上述腐蚀产物和微观结构的分析结果表明：氯盐融雪剂溶液对混凝土的盐胀破坏机理为：NaCl 物理结晶腐蚀以及化学腐蚀的综合作用。化学反应主要如下：