不可不知！混凝土建筑为什么不能滥用海砂？

不可不知！混凝土建筑为什么不能滥用海砂？

大规模的工程建设对砂石资源的需求量逐年增加，而天然优质砂石资源日益枯竭，混凝土用砂石资源问题已成为制约土木工程可持续发展的瓶颈，有些人就用危害极大的海砂滥竽充数，殊不知海砂对工程建设的危害极大。

海砂简介

海砂是指分布于海岸和浅海的、以中粗砂为主、包括部分细砂和砾石的砂质堆积物，由于海砂中含有氯盐，可能导致混凝土结构中钢筋锈蚀，进而降低混凝土结构耐久性。

海砂危害

1、海砂含盐分高，极易出现氯离子腐蚀钢筋的情况；

2、氯盐结晶膨胀会加速混凝土碳化；

3、贝壳含量，贝壳类主要成份为CaCO3，贝壳类虽然为惰性材料，一般不会与水泥产生化学反应，但这些轻物资常常呈薄片状，表面光滑，本身强度很低，且较易沿节理错裂，因此与水泥浆的粘结能力很差。一般来讲，当贝壳类等轻物资含量较多时，混凝土的和易性变差，抗拉、抗压、抗折强度及抗冻性、抗磨性、抗渗性等性能均有所下降；

4、海砂中含有的硫酸盐类主要为 Na2SO4，由于硫酸根离子会与水泥水化产物 Ca(OH)2 反应生成 CaSO4·2H2O水化物，再与水泥中的水化物发生化学反应，产生高硫酸铝酸钙又称钙钒石，导致体积膨胀，使混凝土产生龟裂，对混凝土耐久性影响极大。

海砂对钢筋的腐蚀机理

众所周知，钢筋和混凝土是材料界著名的一对好基友。两者不仅在力学性能上珠联璧合，在耐久性能上也是天造地设。众所周知，钢筋在水和氧气的作用下容易生锈，而包裹在钢筋周围的混凝土恰恰起到了保护钢筋免遭锈蚀的作用。制作混凝土所用的水泥，其熟料的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙。经过水化反应后，制成的混凝土的孔隙中充满了氢氧化钙的饱和溶液，其碱性相当强，实际pH值在13左右。如此强的碱性环境中，钢筋表面被氧化，形成了一层很薄但很致密的水化三氧化二铁的保护膜。这层保护膜被叫做钝化膜，它隔绝了钢筋与外界环境，使得钢筋无法接触到水和氧气，不容易再发生氧化锈蚀，起到了保护钢筋的作用。

因为氯离子的活性很强，如果达到一定浓度，就可以渗透过这层钝化膜，与钢筋发生反应，形成易溶的氯化亚铁，也就是游离的亚铁离子和氯离子。三氧化二铁的钝化膜失去了依附的内层金属，也随之溶解，钝化膜被破坏。一旦钝化膜被破坏，钢筋完全暴露，电化学腐蚀就开始了。铁与水和氧气发生电化学反应，生成氢氧化亚铁。如果氧气不太充足，氢氧化亚铁被最终氧化为四氧化三铁（黑锈）。如果氧气充足，氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁，继而脱水成为疏松多孔的三氧化二铁（红锈）。

总的来看，氯离子起到了类似催化剂的作用。因此，整个锈蚀过程一旦开始就不会停止，在氯离子的不断作用下，钢筋被持续锈蚀。

海砂带来的负面效果

1、钢筋越来越细，力学性能持续下降，屈服强度和延伸率都显著下降；

2、钢筋生锈后体积膨胀，会把周围的混凝土胀开，产生裂缝，严重的甚至会导致表面的混凝土脱落；

3、带肋钢筋要依靠钢筋表面的月牙形肋与混凝土锚固在一起，就像螺丝钉上的螺纹一样，一旦钢筋锈蚀，月牙形螺纹被腐蚀破坏，带肋钢筋变成了光滑圆柱形，锚固性能大幅降低。

海砂楼