鋼筋水泥混凝土腐蝕與防腐蝕機理

混凝土的碳化是混凝土所受到的一種化學腐蝕。空氣中ＣＯ２氣滲透到混凝土內，與其堿性物質起化學反應后生成碳酸鹽和水，使混凝土堿度降低的過程稱為混凝土碳化，又稱作中性化，其化學反應為：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，其堿性介質對鋼筋有良好的保護作用，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，當碳化超過混凝土的保護層時，在水與空氣存在的條件下，就會使混凝土失去對鋼筋的保護作用，鋼筋開始生銹。可見，混凝土碳化作用一般不會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，碳化會使混凝土的堿度降低，同時，增加混凝土孔溶液中氫離子數量，因而會使混凝土對鋼筋的保護作用減弱。 

腐蝕會造成混凝土結構的強度降低，從而大大縮短混凝土的使用壽命。 

混凝土結構的腐蝕作用過程如下： 

① 氯離子的侵入：在水分浸透的同時，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，也會使鋼筋發生腐蝕。 
③ 裂紋的產生：由于鋼筋被腐蝕、體積膨脹（2.5倍），混凝土產生裂紋。 
④ 強度降低：腐蝕物質從裂紋處進一步浸入，加速鋼筋的腐蝕、體積膨脹，從而降低混凝土強度。 

鋼筋水泥混凝土腐蝕與防腐蝕機理采用防腐涂料對混凝土結構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作用。 
③ 通過涂裝可使混凝土結構獲得與周圍環境景觀相協調的色彩。 

混凝土防腐蝕涂料的選用 
由于混凝土屬于強堿性建筑材料，因而要求混凝土防腐蝕涂層具有良好的耐堿性、附著力和抗滲透性，另外，涂層本身如果還應具有良好的耐候性和長效性。對于海邊橋梁混凝土結構，其表面涂層應具有耐候性，耐日光紫外線降解，耐鹽霧及海洋大氣腐蝕，在有效防護期內不出現嚴重粉化及變色、脫落、開裂等現象。

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其表面強度，增加涂層與混凝土的附著力，還起到增加涂層封閉性和抗滲透性作用。 

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