Page 49 - 水利水电工程管理与测量技术控制

水利水电工程管理与测量技术控制

现在我国北方温度达到零点的地区，但也不局限于此，很多湿热地区也有冻融循
环现象。冻融循环的破坏是混凝土水工建筑物的主要病害之一，并且这种现象一
旦发生很容易导致里面的钢筋锈蚀而影响结构耐久性。

2. 混凝土的碳化
混凝土碳化是空气中二氧化碳与混凝土中的碱性物质发生化学反应后生成碳
酸盐和水的过程。在这个过程中混凝土的碱性随时间逐渐降低，性能不断劣化，
最终无法继续使用。影响混凝土碳化速度的因素是多方面的。比如水泥的种类、

混凝土中二氧化碳浓度和水分含量、混凝土构件尺寸大小、水压力及养护方法等。
在实际检测时，通常以混凝土碳化的深度作为衡量碳化程度的指标，碳化深度越
浅就表示混凝土碳化程度越轻，反之亦然。
3. 混凝土中钢筋的锈蚀

钢筋锈蚀可分为在加工完成至混凝土浇筑期间锈蚀和混凝土浇筑完成后的内
部锈蚀。锈蚀的原理是硅酸盐类水泥硬化后由于氢氧化钙的碱性作用会使钢筋表
面形成致密均匀的钝化保护膜，其 pH 值可达 12.5~13.5，一定程度上避免锈蚀作
用。但是钢筋混凝土并不是完全密实的，氢氧化钙与空气中的二氧化碳发生反应

生产碳酸钙，削弱碱性环境，pH 值会低于 9.0，此时钝化保护膜被破坏（混凝土
中钝化膜存在的 pH 值不小于 11.5），钢筋被锈蚀。
此外，钢筋锈蚀的诱因还与水中存在的氯离子有很大关系。混凝土内部的钢
筋会与水中的氯离子发生作用，其机理主要有以下几方面：氯离子会导致钝化膜

失效。氯离子吸附于钝化膜附近形成酸性环境，破坏原来的碱性环境，削弱保护
作用；氯离子与水泥发生化学反应，产生的化学物在酸性条件下会加速钢筋的锈
蚀；氯离子在钢筋表面与亚铁离子、氢氧根离子等相互作用，造成循环连续的化
学破坏。

4. 碱—骨料反应
碱—骨料反应是指混凝土中的骨料在一定条件下与其周围的碱性物质发生化
学反应。这类反应发生需要具备三个条件：骨料是碱活性；碱性环境；潮湿环境。
这类反应可以根据反应物的种类分为碱—硅酸盐反应和碱－碳酸盐反应。发生这

类化学反应会导致混凝土膨胀（体积可变为原来的 3~4 倍）、开裂甚至破坏，这
种破坏一般为结构性破坏，一旦发生会影响混凝土的结构安全，后果非常严重。
碱一骨料反应是导致混凝土结构破坏的主要原因之一，也是影响混凝土耐久性的

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