曹 静 雷春娟

1 概述

水工建筑物投资大,结构重要性高,使用年限长,根据我国水利经济规范(SD-139-85)规定,钢筋混凝土及混凝土水工建筑物的使用期,大型为80年,小型为50年。许多新建工程如跨海大桥、核电工程等更将耐久性目标定在75年～120年。如在预定的使用期限内出现耐久性失效,不仅影响建筑的正常工作,还会造成巨大的经济损失。许多过早出现破损现象的工程为了延长使用年限而投入的检修、加固和改建的费用,有时竟超过原投资数倍。我国目前的基础设施建设工程规模宏大,每年高达2万亿元以上。约30年～50年后,这些工程也将进入维修期,所需的维修费用和重建费用将更为巨大。且水工建筑物长期处于潮湿环境中工作,易受到环境水及空气中腐蚀物的影响。其中混凝土腐蚀是影响大坝混凝土耐久性的一个重要原因。

2 腐蚀类型

2.1 混凝土碳化腐蚀

空气中包括的CO2不断地透过混凝土中未完全充水的粗毛细孔扩散到混凝土内部充水的毛细孔中,与其中的空隙液所溶解的Ca(OH)2产生中和反应,生成的钙盐,称为碳化。

碳化降低混凝土孔隙中的pH值,破坏钢筋表面的钝化膜,而使钢筋产生锈蚀。如福建东溪水库运行20年后,大坝混凝土出现严重破坏,达到35 mm～60 mm。实际工程中采用凿除碳化表面,再用NBS乳液配制的丙乳砂浆抹面处理,隔绝空气中CO2的渗入,取得了很好的效果。

2.2 碱骨料反应

碱骨料反应是混凝土中所含的碱(Na2O或K2O)与骨料的活性成分反应,在混凝土浇筑成型后数年至数十年逐渐反应,反应生成物吸水膨胀,导致混凝土工程开裂,称为碱骨料反应损坏。……