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摘要：氯离子对混凝土结构的侵蚀危害较大，容易引起混凝土耐久性下降，因此，必须引起重视并加强防治。本文详细阐述氯离子对混凝土钢筋锈蚀的影响及危害，并分析了氯离子侵入钢筋混凝土的机理，最后介绍了已受到氯离子破坏的混凝土治理方法及防范措施。
关键词：氯离子；侵蚀；混凝土；危害；治理；防范
随着钢筋混凝土的广泛应用，它的优越性得到了进一步的体现。但在使用过程中，钢筋混凝土构筑物常因氯化物污染而导致钢筋锈蚀，从而耐久性下降，给国民经济和人民的生命安全带来了巨大损失。本文就对混凝土氯离子的危害情况进行分析并提出防治对策。
1氯离子对钢筋锈蚀的影响及危害
一般包裹在混凝土中的钢筋是不会生锈的，因为钢筋本身带有氧化膜，是稳定的，而且混凝土中PH值高，能大幅度抑制钢筋的锈蚀。
假若混凝土存在某些缺陷，如表面不密实，存在孔隙或裂缝，而带有水蒸气的空气会通过混凝土的缝隙进入混凝土内部，与钢筋发生氧化反应，生成氢氧化铁；氧化亚铁和三氧化二铁，这些化学物质俗称“铁锈”。
而氯离子侵入混凝土内部后，会降低混凝土的PH值，产生电化学反应，促使钢筋的锈蚀加剧，加速。即氯离子起到了“蚀媒”的作用，加快了钢筋的锈蚀。
锈蚀的钢筋体积显著膨胀（最大可达原体积的6倍），这就使得混凝土裂缝加大，水气更容易进入，锈蚀更加严重，如此恶性循环宏观上就表现出混凝土开裂，钢筋锈蚀，受力钢筋锈蚀后截面缩小，已断裂或接近断裂的钢筋则完全丧失了承载力，对结构造成安全隐患。。
在《危险房屋鉴定标准》（1Gl25.99）中规定，当钢筋混凝土构件存在下述裂疑时应被评为“危险点”：
梁、板因主筋锈蚀，产生沿主筋方向的裂缝，缝宽大于1mm，或构件混凝土严重缺损，或混凝土保护层严重脱落、露筋；
受压柱产生竖向裂缝，保护层剥落，主筋外露锈蚀。
因此，对钢筋的锈蚀问题，特别是受氯离子侵蚀后的锈蚀问题必须引起足够重视。
2氯离子对混凝土构件侵蚀机理
2.1 从内部侵蚀
“内部”是指拌合混凝土中的砂含有氯离子，这种情况在使用海砂建造的建筑中十分明显。有关规范规定：海砂中的氯离子含量不应大于0.06%（以干砂重的百分率计）。当氯离子超标时，就会影响混凝土中的PH值，加速钢筋的腐蚀。建设部曾发文提出限制使用海砂的文件。由于这种腐蚀发生在混凝土内部，锈蚀的钢筋体积膨胀，混凝土会产生顺筋裂缝，保护层严重脱落，危害十分严重。
2.2从外部侵蚀
滨海环境中海风带着海水滴吹向建筑，而海水滴中带有海盐粒子，换算成NaC1的含量计算约为3%～4%，有关资料表明，钢的腐蚀速度最大时的盐含量是3.6%，所以海水本身中的盐分对钢筋的腐蚀含有显着促进作用。
日本曾在1985年前后对4363栋海滨建筑进行了调查，结果发现有40%的建筑不同程度存在氯离子侵蚀。而侵蚀的程度又与建筑物距海岸的距离有关，通过对混凝土中含盐量的分析，日本学者认为“在离海岸1km以内的钢筋混凝土建筑物，即使混凝土中没有缺陷，混凝土表面附着的盐分，渗透扩散到混凝土内部，这是必须引起注意的”。调查分析的结果见附图1。
3氯离子含量的标准及检测方法
在《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》（JGJ52—92）第3、0、8、2条列出了普通混凝土用砂的氯离子含量的标准（强制性条文）：对钢筋混凝土，海砂氯离子含量不应大于O.06%（以干砂重的百分率计）。
在《建筑结构检测技术标准》（GB/T50344.2004）的附录c中列出了“混凝土中氯离子含量的测定”。
4已受到氯离子侵蚀的混凝土构件治理方法
当发现混凝土构件已受到氯离子侵蚀，已产生混凝土保护层脱落钢筋锈蚀的缺陷时，应采取以下措施处理：
1、清除表面已开裂的混凝土面层，检测混凝土标号；
2、对已锈蚀的钢筋进行除锈，并量测钢筋剩余的可利用的面积；
3、根据检测结果核算构件的承载力；
4、将构件上的作用力与承载力进行比较，若作用力大于承载力则应对构件采取增大承载力的加固措施，若承载力满足要求，则应对已受到侵蚀的钢筋和混凝土进行修复保护处理；
5、加固可采用国家标准《混凝土结构加固设计规范》（GB50367—2006）中介绍的方法，如“加大截面法”等。具体选用何种方法要根据构件的位置，构件的材料强度，构件的承载力等条件经过计算、比较后确定。
6、对混凝土的修复宜优行选用Pc材料（聚合物水泥砂浆）。由中国建筑技术集团有限公司研制开发的Pc材料是一种新型的加固材料，其具有抗压强度好，抗拉强度高，粘结性好，耐水性能好，抗碳化性能好等优点，对阻止氯离子侵蚀有较好的效果。若用Pc材料修复表面受损的混凝土，可以提高构件抗氯离子侵入的能力，这是保证构件耐久性的良好措施，工程实例见资料。
5学习《新规范》，采取防止氯离子
对混凝土构件侵蚀的措施2008年11月，住房和城乡建设部颁布了《混凝土结构耐久性设计规范》（以下简称《新规范》），该规范将于2009年5月1日起实施。《新规范》内容详细，措施具体，在防止氯离子对混凝土构件的侵蚀方面单独列有一节“氯化物环境”。现把该节中涉及到房屋结构的有关规定做出介绍和分析：
5.1海洋氯化物对配筋混凝土结构构件的环境作用，对房屋结构主要可分为Ⅲ级，详见表1。
5.4《新规范》的其它规定
除表2中列出的使用年限为50年的有关要求外，《新规范》中还提到了使用年限为100年及3O年的规定及“纵向受力钢筋直径应不小于16mm”等要求，在设计时要认真按规范要求执行。
5.5其它措施
除按《新规范》规定进行设计外，笔者认为还应考虑其它措施：
①严格控制保护层的施工厚度：尽管在设计上已对保护层厚度做了规定，但要实现这个规定要由施工措施来保证，即施工中应作如“垫块”，在钢筋上绑好“垫块”，振捣时注意保护垫块，只有采取了相应措施才可以使设计的意图及时实现。在实际工程中已发现了很多保护层偏小的情况，甚至保护层为零（钢筋直接放在模板上），这会导致钢筋严重锈蚀。
②重视饰面层的作用在佛山地区调查中发现，室外楼梯是损害最严重的构件，这显然与氯离子“外部”侵蚀有关。一日本琉球大学为了分析饰面的影响，专门在海边建了钢筋混凝土试验建筑，试验中对有无饰面的混凝土含盐量作了分析，在离混凝土表面30mm范围内氯离子含量相差很大，试验结果见附图3。
③重视建筑的检查及维修对已建成的建筑，要有定期检查的制度，及时发现问题，对已检查出问题，特别是有“危险点”的建筑要及时维修加固。
④加强观察加厚保护层的受弯、受拉构件抗裂性及裂缝开展情况，为对在厚保护层中是否要加“钢丝网”（钢筋网）等措施积累经验。
6小结
混凝土结构的氯离子侵蚀破坏己成为影响混凝土耐久性最主要原因之一，给国民经济带来了巨大损失，必须引起重视。因此，在施工中应严格控制砂中氯离子的含量及构件保护层的厚度，同时对滨海地区已有建筑组织普查，对发现有氯离子侵蚀的混凝土结构应及时处理，对新建建筑应采取必要的防范措施，增强混凝土结构的抗氯离子侵蚀能力。
参考文献
[1] 韩继云；金唤中.氯离子侵蚀混凝土结构的鉴定与处理[J].工程质量，2004年10期
[2] 李学智.混凝土中氯离子的危害及预防措施[J].混凝土，2008年10期
关键词：氯离子；侵蚀；混凝土；危害；治理；防范
随着钢筋混凝土的广泛应用，它的优越性得到了进一步的体现。但在使用过程中，钢筋混凝土构筑物常因氯化物污染而导致钢筋锈蚀，从而耐久性下降，给国民经济和人民的生命安全带来了巨大损失。本文就对混凝土氯离子的危害情况进行分析并提出防治对策。
1氯离子对钢筋锈蚀的影响及危害
一般包裹在混凝土中的钢筋是不会生锈的，因为钢筋本身带有氧化膜，是稳定的，而且混凝土中PH值高，能大幅度抑制钢筋的锈蚀。
假若混凝土存在某些缺陷，如表面不密实，存在孔隙或裂缝，而带有水蒸气的空气会通过混凝土的缝隙进入混凝土内部，与钢筋发生氧化反应，生成氢氧化铁；氧化亚铁和三氧化二铁，这些化学物质俗称“铁锈”。
而氯离子侵入混凝土内部后，会降低混凝土的PH值，产生电化学反应，促使钢筋的锈蚀加剧，加速。即氯离子起到了“蚀媒”的作用，加快了钢筋的锈蚀。
锈蚀的钢筋体积显著膨胀（最大可达原体积的6倍），这就使得混凝土裂缝加大，水气更容易进入，锈蚀更加严重，如此恶性循环宏观上就表现出混凝土开裂，钢筋锈蚀，受力钢筋锈蚀后截面缩小，已断裂或接近断裂的钢筋则完全丧失了承载力，对结构造成安全隐患。。
在《危险房屋鉴定标准》（1Gl25.99）中规定，当钢筋混凝土构件存在下述裂疑时应被评为“危险点”：
梁、板因主筋锈蚀，产生沿主筋方向的裂缝，缝宽大于1mm，或构件混凝土严重缺损，或混凝土保护层严重脱落、露筋；
受压柱产生竖向裂缝，保护层剥落，主筋外露锈蚀。
因此，对钢筋的锈蚀问题，特别是受氯离子侵蚀后的锈蚀问题必须引起足够重视。
2氯离子对混凝土构件侵蚀机理
2.1 从内部侵蚀
“内部”是指拌合混凝土中的砂含有氯离子，这种情况在使用海砂建造的建筑中十分明显。有关规范规定：海砂中的氯离子含量不应大于0.06%（以干砂重的百分率计）。当氯离子超标时，就会影响混凝土中的PH值，加速钢筋的腐蚀。建设部曾发文提出限制使用海砂的文件。由于这种腐蚀发生在混凝土内部，锈蚀的钢筋体积膨胀，混凝土会产生顺筋裂缝，保护层严重脱落，危害十分严重。
2.2从外部侵蚀
滨海环境中海风带着海水滴吹向建筑，而海水滴中带有海盐粒子，换算成NaC1的含量计算约为3%～4%，有关资料表明，钢的腐蚀速度最大时的盐含量是3.6%，所以海水本身中的盐分对钢筋的腐蚀含有显着促进作用。
日本曾在1985年前后对4363栋海滨建筑进行了调查，结果发现有40%的建筑不同程度存在氯离子侵蚀。而侵蚀的程度又与建筑物距海岸的距离有关，通过对混凝土中含盐量的分析，日本学者认为“在离海岸1km以内的钢筋混凝土建筑物，即使混凝土中没有缺陷，混凝土表面附着的盐分，渗透扩散到混凝土内部，这是必须引起注意的”。调查分析的结果见附图1。
3氯离子含量的标准及检测方法
在《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》（JGJ52—92）第3、0、8、2条列出了普通混凝土用砂的氯离子含量的标准（强制性条文）：对钢筋混凝土，海砂氯离子含量不应大于O.06%（以干砂重的百分率计）。
在《建筑结构检测技术标准》（GB/T50344.2004）的附录c中列出了“混凝土中氯离子含量的测定”。
4已受到氯离子侵蚀的混凝土构件治理方法
当发现混凝土构件已受到氯离子侵蚀，已产生混凝土保护层脱落钢筋锈蚀的缺陷时，应采取以下措施处理：
1、清除表面已开裂的混凝土面层，检测混凝土标号；
2、对已锈蚀的钢筋进行除锈，并量测钢筋剩余的可利用的面积；
3、根据检测结果核算构件的承载力；
4、将构件上的作用力与承载力进行比较，若作用力大于承载力则应对构件采取增大承载力的加固措施，若承载力满足要求，则应对已受到侵蚀的钢筋和混凝土进行修复保护处理；
5、加固可采用国家标准《混凝土结构加固设计规范》（GB50367—2006）中介绍的方法，如“加大截面法”等。具体选用何种方法要根据构件的位置，构件的材料强度，构件的承载力等条件经过计算、比较后确定。
6、对混凝土的修复宜优行选用Pc材料（聚合物水泥砂浆）。由中国建筑技术集团有限公司研制开发的Pc材料是一种新型的加固材料，其具有抗压强度好，抗拉强度高，粘结性好，耐水性能好，抗碳化性能好等优点，对阻止氯离子侵蚀有较好的效果。若用Pc材料修复表面受损的混凝土，可以提高构件抗氯离子侵入的能力，这是保证构件耐久性的良好措施，工程实例见资料。
5学习《新规范》，采取防止氯离子
对混凝土构件侵蚀的措施2008年11月，住房和城乡建设部颁布了《混凝土结构耐久性设计规范》（以下简称《新规范》），该规范将于2009年5月1日起实施。《新规范》内容详细，措施具体，在防止氯离子对混凝土构件的侵蚀方面单独列有一节“氯化物环境”。现把该节中涉及到房屋结构的有关规定做出介绍和分析：
5.1海洋氯化物对配筋混凝土结构构件的环境作用，对房屋结构主要可分为Ⅲ级，详见表1。
5.4《新规范》的其它规定
除表2中列出的使用年限为50年的有关要求外，《新规范》中还提到了使用年限为100年及3O年的规定及“纵向受力钢筋直径应不小于16mm”等要求，在设计时要认真按规范要求执行。
5.5其它措施
除按《新规范》规定进行设计外，笔者认为还应考虑其它措施：
①严格控制保护层的施工厚度：尽管在设计上已对保护层厚度做了规定，但要实现这个规定要由施工措施来保证，即施工中应作如“垫块”，在钢筋上绑好“垫块”，振捣时注意保护垫块，只有采取了相应措施才可以使设计的意图及时实现。在实际工程中已发现了很多保护层偏小的情况，甚至保护层为零（钢筋直接放在模板上），这会导致钢筋严重锈蚀。
②重视饰面层的作用在佛山地区调查中发现，室外楼梯是损害最严重的构件，这显然与氯离子“外部”侵蚀有关。一日本琉球大学为了分析饰面的影响，专门在海边建了钢筋混凝土试验建筑，试验中对有无饰面的混凝土含盐量作了分析，在离混凝土表面30mm范围内氯离子含量相差很大，试验结果见附图3。
③重视建筑的检查及维修对已建成的建筑，要有定期检查的制度，及时发现问题，对已检查出问题，特别是有“危险点”的建筑要及时维修加固。
④加强观察加厚保护层的受弯、受拉构件抗裂性及裂缝开展情况，为对在厚保护层中是否要加“钢丝网”（钢筋网）等措施积累经验。
6小结
混凝土结构的氯离子侵蚀破坏己成为影响混凝土耐久性最主要原因之一，给国民经济带来了巨大损失，必须引起重视。因此，在施工中应严格控制砂中氯离子的含量及构件保护层的厚度，同时对滨海地区已有建筑组织普查，对发现有氯离子侵蚀的混凝土结构应及时处理，对新建建筑应采取必要的防范措施，增强混凝土结构的抗氯离子侵蚀能力。
参考文献
[1] 韩继云；金唤中.氯离子侵蚀混凝土结构的鉴定与处理[J].工程质量，2004年10期
[2] 李学智.混凝土中氯离子的危害及预防措施[J].混凝土，2008年10期