【正文】 如處 在深海中的 鋼筋 混凝土結構物，盡 管混凝土含水率高，并有氯離子，甚至 鋼筋 “鈍化膜 ”不 夠完整，但由于深水中缺氧，其 鋼筋 腐蝕速度仍是低的。一般的電化學反應表達式為： 陽極反應： Fe2e=Fe++ 陰極反應： O2+2H2O+4e→4OH 綜合反應： 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2(伴有電流 ) 通常 鋼筋 腐蝕產物是鐵的氧化物，是 Fe(OH)2 繼續(xù)氧化的結果。 混凝土中 鋼筋 腐蝕的電化學性質 眾所周知，構成腐蝕電池必須具備以下基本條件： (1)要有陰極、陽極和電位差； (2)要有離 子通路 (電解質 )； (3)要有電子通路。 混凝土制作、養(yǎng)護過程中，難免產生微觀、宏觀裂紋，如由溫度、干縮、膨脹引起的裂紋； 使用中在內力、外力作用下，也會有裂紋產生。因此，混凝土對 鋼筋 的保護作用， 與其說是物理保護作用不如說是化學保護作用，也就是說，混凝土的高堿度，是保護 鋼筋 不 銹蝕的最重要的條件，通常將 pH＞ 稱作保護 鋼筋 的 “臨界值 ”。 二、 混凝土對 鋼筋 的保護及 鋼筋 腐蝕的電化學性質 混凝土對 鋼筋 的物理化學保護作用 混凝土對 鋼筋 的物理保護作用 混凝土將 鋼筋 完全覆蓋，在一定時期內，將 鋼筋 與外界環(huán)境隔離。然而，認 為 “水泥堿度越低越 好 ”的看法，也是十分有害的。在腐蝕 環(huán)境中，不采取防護措施或措施不當，更是導致 鋼筋 腐蝕破壞過早出現(xiàn)的原因。這時的 鋼筋 銹蝕程度也并不一 定十分嚴重?？梢?，推行 “全壽命經(jīng)濟分析法 ”和倡 導工程前期 (設計、 施工階段 )采 取 防鋼筋 腐蝕的措施，已經(jīng)不是單純的技術問題，其重大意義和長遠經(jīng)濟效益是不可低估的。 加拿大早期大量使用 “防冰鹽 ”，使 鋼筋 混凝土橋梁等破壞 嚴重。歐洲、英國、澳大利亞、海 灣國家等，都有以氯鹽為主的鋼筋 腐蝕破壞問題 (英國修復費為每年 50 億英鎊 )。 鋼筋 腐蝕破壞的主要表征 混凝土中的 鋼筋 一旦具備了腐蝕條件，銹蝕便會發(fā)生和發(fā)展。那些對 “握裹力 ”敏感的構件，更具重要性。而混凝土工 程質量不佳，則防護措施也難以奏效。在為避免 “堿集料反應 ”而尋求 “低堿 度水泥 ”的同時，切莫忘記，長期保持混凝土的高堿度 (至少 pH＞ )，是 鋼筋 得到保護 的起碼條件，也是保證混凝土耐久性的關鍵問題之一。這樣， 鋼筋 在相對干燥 ( 如相對濕度低于 65%)和缺乏腐蝕性離子的條件下， 鋼筋 可保持不銹狀態(tài)。 應該說明，上 述 “臨界值 ”并不是一成不變的，如當有氯離子存在時，圖 2 中的 “腐蝕區(qū) ” ，甚至在更高的堿度下 鋼筋 也會腐蝕。 因此，目前大量用于建筑中的混凝土，不可能做到完全密實，環(huán)境介質 (水、氣等 )還是可以 滲入其內的。 鋼筋 混凝土在多數(shù)情況下滿足 鋼筋 腐蝕的電化學條件 ，同時具備腐蝕電池發(fā)展的條件?？缮?2價或 3 價鐵的氧化 物與水化物 (取決于氧的供給 )。 (3)阻力控制。當氧不足或缺乏時，陰極過程受阻，腐蝕效率取決于陰極反應的速度。通常情況下是以大量微電池形式存 在的，有時也發(fā)生宏電池腐蝕。目前我國存在大面積 “酸雨區(qū) ”，主要是工業(yè)、汽車排放出的大量SO NO NO 等酸 性氣體造成的： SO2+H2O+Ca(OH)2=CaSO3+2H2O NO2+H2O+Ca(OH)2=CaNO3+2H2O 此外，工業(yè)污水、跑冒滴漏中的酸液、酸氣，可直接中和混凝土中的堿，并同時破壞水 泥石的其他組分，破壞更為迅速和嚴重。因此，水泥 石、混凝土就其物理本質來說，即是一種多孔材料。研究表明，當 pH＜ 時， 鋼筋 表面的氧化物是不穩(wěn)定的，即對 鋼筋 沒有保護作 用；當 pH 處在 ～ 之間時， 鋼筋 表面的氧化膜不完整，即不能完全保護 鋼筋 免受腐 蝕；只有當 pH＞ 時， 鋼筋 才能完全處于鈍化狀態(tài)。在我國，通過不適當使用外加劑引發(fā)的問題，是影響 鋼筋 腐蝕和混 凝土耐久性的一個重要方面。鉀、鈉離子含量高時，能刺激 “堿集料反應 ”，因此，限制其含量十分必要。而工程質量又取決于正確設計、良好施工、精心管理與維護等。 當 “握裹力 ”喪失到一定限度時，局部或整體失效便會發(fā)生。 “全壽命經(jīng)濟分析法 ”中曾有以下例舉：工程處在氯鹽腐蝕環(huán)境中，鋼 筋混凝土結構物設計壽命為 40年，前期實施措施 (采用 鋼筋 阻銹劑 )，附加費用為 美 元 /m2(混凝土面板 )；若前期無措施，則 15～ 20 年開始修復， 40 年內累積費用為 美元 / m2(5 倍于前者 )。 如此巨大的經(jīng)濟投入，引起美國朝野人士的震驚與高度重視，并制定法律法規(guī)，限制腐蝕破 壞的發(fā)生和挽回部分經(jīng)濟損失。韓國曾發(fā)生 一系列建筑物破壞、倒塌事件，其中也與 “鹽害 ”有關。 鋼筋 銹蝕是一個電化學過程， 由鐵變成氧化鐵，其體積發(fā)生膨脹，根據(jù)最終產物的不