氯离子对土建工程混凝土的危害及其控制措施

氯离子对土建工程混凝土的危害及其控制措施

氯离子对土建工程混凝土造成的危害占比很大，对钢筋混凝土结构的安全、可靠度和耐久性等方面起着决定性的作用。

一、氯离子的来源

混凝土中的氯离子主要是从水泥、砂石、水、外加剂和掺和料等原料中引入的，应该严格控制。

骨料：主要是砂石。砂石在混凝土中的配比最大，尤其是部分天然砂，因为海水中氯盐含量本身就高，因此，对其氯离子含量的控制应更加严格。

水泥：水泥浆体在骨料中起填充、胶凝、硬化的作用。由于水泥的原料使用，如使用电石渣配料的熟料往往氯离子含量偏高。同时因部分氯盐是生产水泥和助磨剂廉价原料，其可以作为水泥早强剂和防冻剂使用。

通用硅酸盐水泥国家标准GB175-2007中就增加了对氯离子限量的要求并明确规定：“出场水泥中氯离子含量不得大于0.06%”。这也是水泥标准中首次提出对氯离子限量的技术要求。同时，在水泥助磨剂标准中奖助磨剂的掺加量从原来的1.0%降为0.5%，这也是基于控制水泥中氯离子含量而做出的调整。

水及其他外加剂中的氯离子。

二、对混凝土的主要危害

1、钢筋锈蚀

水泥中氯离子的存在会导致混凝土中的钢筋锈蚀，降低混凝土建筑物的使用寿命和安全性。

钢筋在混凝土结构中的锈蚀过程是在有水分子参与条件下发生的湿腐蚀。在氧气与水分的共同作用下，由于电化学反应使钢筋表面的铁不断失去电子而溶于水，从而逐渐被腐蚀。

氯离子引气的钢筋锈蚀最为严重，由于氯离子浓度的增加，使钢筋与氯离子之间产生较大的电极电位，诱导着锈蚀电化学反应，促进钢筋锈蚀，但在反应中氯离子并不被消耗。

通常，规定混凝土中的氯离子含量不得高于0.2%。

在氯盐环境中，横向宏观裂缝处的钢筋截面受氯盐侵蚀可形成很深的“坑蚀”，会严重削弱钢筋的承载力和可延性，破坏钢筋强度，直至断裂。

2、混凝土裂缝

钢筋表面形成红铁锈后体积膨胀4倍多，使混凝土的强度逐渐降低，当铁锈的厚度超过0.1mm时，就会引起混凝土表面开裂，直到混凝土崩溃坍塌。

三、控制措施

1、源头控制、氯离子限量

严格控制混凝土各组分中的氯离子含量。

如不使用海水、湖水、海砂等，若必须使用，先用淡水淘洗；水泥助磨剂和混合材的使用尽可能地避免使用氯盐含量高的原料；沿海地区应选择性的使用一些氯离子含量低或不含氯离子的混凝土外加剂。

严格执行国家或行业关于氯离子限量要求的有关技术标准。

2、过程控制、加强检验检测

按照国家现行有关技术标准的有关技术要求对氯离子进行过程检验，使用精度等级高的氯离子分析仪进行快速分析，及时调整组分配方比例，确保达标合格。

3、施工控制、采取技术防护

在一些特殊的土建工程中使用一些不锈钢钢筋替代普通钢筋，目前镀锌钢筋、包铜钢筋使用较少，合金钢筋发展较好，特别是环氧涂层钢筋已被确认为钢筋防腐蚀的有效措施之一。

严格用塑料纸将钢筋缠裹，避免钢筋裸露与水泥中的水分直接接触。也可以在混凝土的外表面涂刷保护涂层，如渗透性涂层可以渗入混凝土表层内部5mm左右，与混凝土组分发生化学反应后堵塞混凝土的孔隙率，形成保护膜。