一、混凝土的幾種腐蝕機(jī)理簡(jiǎn)介

      1．混凝土密實(shí)性的差異。 混凝土的密實(shí)性好壞是決定混凝土抗?jié)B、抗凍 、抗侵蝕和鋼筋銹蝕的主要因素。首先，混凝土不密實(shí)，周圍水和氧滲入內(nèi)部，鐵離子(Fe3+)將與氧和水反應(yīng)，生成氫氧化亞鐵 [Fe(OH)2]，氫氧化亞鐵繼續(xù)被氧化即生成鐵銹[Fe(OH)3]。其次，混凝土不密實(shí)，內(nèi)部存在許多連通孔隙和滲水通道，嚴(yán)重影響抗?jié)B性。在負(fù)溫存在的情況下，由于其內(nèi)部孔隙和毛細(xì)孔道中的水結(jié)冰，產(chǎn)生體積膨脹和冷水遷移，使混凝土遭到凍融循環(huán)而破壞，也進(jìn)一步導(dǎo)致混凝土保護(hù)層 開裂和剝落。再次，混凝土不密實(shí)。其所處環(huán)境的侵蝕介質(zhì)容易滲入，尤其是酸鹽介質(zhì)的侵入，很快與水泥的水化產(chǎn)物Ca(OH)2發(fā)生反應(yīng)，降低堿度，導(dǎo)致水化硅酸鈣和鋁酸鈣的分解，使混凝土強(qiáng)度下降而被破壞。酸性介質(zhì)侵入，酸根離子大量被吸附到鋼筋氧化膜表面，使氧化膜中的氧離子被酸根代替而生成金屬鹽，使鋼筋鈍化膜遭到破壞，導(dǎo)致鋼筋銹蝕。

      2．混凝土碳化作用。  是指混凝土內(nèi)部水泥石中的氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳，在溫度相宜時(shí)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成碳酸鈣和水，也稱混凝土的中性化。由于混凝土碳化作用，氫氧化鈣減少了，混凝土堿度降低，鋼筋處于中性環(huán)境，鋼筋表面鈍化膜遭受破壞而生銹。碳化作用也會(huì)增加混凝土收縮，引起混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力而出現(xiàn)微裂紋 ，從而降低了混凝土的抗拉抗折強(qiáng)度及抗?jié)B能力。

      3．混凝土堿一骨料反應(yīng)。  是指混凝土內(nèi)水泥中的堿性氧化物一Na2O和K2O與骨料中的活性 SiO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成堿—硅酸凝膠，其吸水后會(huì)產(chǎn)生很大的體積膨脹 (其體積增大可達(dá)3倍上)，從而導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生膨脹開裂而破壞。混凝土的堿骨料反應(yīng)必須具備三個(gè)條件才得以進(jìn)行，一是水泥中堿含量高，以等當(dāng)量Na2O計(jì)，應(yīng)大于1.5%；二是骨料中央含活性SiO2成分；三是要有水存在的情況下。以上三者缺一都不可能發(fā)生堿—骨料反應(yīng)。

二、粉煤灰混凝土耐久性試驗(yàn)結(jié)果

1．粉煤灰混凝土配合比設(shè)計(jì)。我們采用大摻量粉煤灰 。通過摻MT—NGE外加劑的技術(shù)路線，配制出C20等級(jí)混凝土，其配合如表1如示。

2．粉煤灰混凝土耐久性試驗(yàn)指標(biāo)。試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

表1  粉煤灰混凝土配合比設(shè)計(jì)（kg/m3）

表2 粉煤灰混凝土耐久性試驗(yàn)

三 粉煤灰混凝±耐久性特性

      1．增強(qiáng)混凝土的密實(shí)性 ，保護(hù)鋼筋不銹蝕。粉煤灰屬火山質(zhì)材料它具有三種基本效應(yīng)，這些效應(yīng)顯著地影響粉煤灰混凝土的密實(shí)性。粉煤灰的形態(tài)效應(yīng)：粉煤灰的主要礦物組成是海綿狀玻璃體，鋁硅酸鹽玻璃微珠，這些球形玻璃體表面光滑、粒度細(xì)，質(zhì)地致密，內(nèi)比表面積小，對(duì)水的吸附力小，這一系列的物理特性。不僅使水泥漿需水量小，而且它們往往填充水泥漿體孔隙中，使混凝土密實(shí)性大大提高，由于需水量小，粉煤灰混凝土干縮性小，故抗裂性好。粉煤灰的活性效應(yīng)：粉煤灰活性效應(yīng)也稱火山灰效應(yīng)，粉煤灰中的活性成分SiO2和Al2O3，與水泥和石灰的水化產(chǎn)物在有水的情況下發(fā)生反應(yīng)，生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，繼而與石膏反應(yīng)生成水化硫鋁酸鈣。因此，提高了混凝土的密實(shí)性。粉煤灰的微集料效應(yīng)：粉煤灰中的微細(xì)顆粒均勻分布在水泥顆粒之中，阻止了水泥顆粒的相互黏聚，而處于分散狀態(tài)，有利于混合物的水化反應(yīng)，同時(shí)也相應(yīng)地減少了用水量，這樣硬化后的混凝土孔隙率大大降低，從而提高了混凝土的密實(shí)度 。

      2．粉煤灰混凝土抗碳化性能。前面已述，混凝土碳化是混凝土內(nèi)部 的水化產(chǎn)物與空氣中CO2在相宜溫度下發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。粉煤灰混凝土中水泥和石灰的水化產(chǎn)物 Ca(OH)2全部和粉煤灰中活性 SiO2 Al2O3，所化合，其反應(yīng)方程式如下：
                    X Ca(OH)2+ SiO2+mH2O →X CaO·SiO2·nH2O
                    Y Ca(OH)2+A12O3+mH2O →Y CaO ·A12O3·nH2O

      粉煤灰混凝土中的水化產(chǎn)物幾乎沒有 Ca(OH)2存在，碳化作用也就很小了，也有利于護(hù)筋作用。那種認(rèn)為粉煤灰中含碳量高。會(huì)降低粉煤灰混凝土抗碳化能力。使鋼筋產(chǎn)生銹蝕的看法是不科學(xué)的，也是沒有根據(jù)的。 

      3．粉煤灰混凝土抗堿—骨料反應(yīng)。用于混凝土中的粉煤灰為低鈣粉煤灰，低鈣粉煤灰中的有效 Na：0和 K20都能加速水泥的水化反應(yīng)，且能激發(fā)粉煤灰的化學(xué)活性成分SiO2 Al2O3與Ca(OH)2的二次反應(yīng)。因此，粉煤灰的有效堿是有益成分，粉煤灰具有抑制堿—骨料的反應(yīng)能力，這是被世界所公認(rèn)的。

唯一能持久的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)是勝過競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的學(xué)習(xí)能力?！w亞斯