混凝土作为一种常见的建筑材料，在长期使用或暴露于不同环境条件时，会受到多种不同因素的腐蚀和破坏。混凝土腐蚀对建筑结构的影响主要表现为混凝土的强度减弱、结构表面开裂剥落、龟裂和钢筋锈蚀膨胀等。混凝土腐蚀程度严重则可能会导致建筑结构的损坏和寿命减少，进而影响建筑物的安全和使用性能。

图1被腐蚀的混凝土结构

1 混凝土的腐蚀机理

根据引起混凝土结构耐久性损伤的环境类型，可以将环境划分为一般环境（二氧化碳、酸雨、温度、湿度等）、特殊环境（酸、碱、盐等）和灾害环境（火灾、地震等）。

混凝土的腐蚀分物理作用、化学腐蚀和生物腐蚀三大类。由于化学腐蚀程度明显，通常所谈的钢筋混凝土的腐蚀是指化学腐蚀。化学腐蚀主要包括：碳化作用、氯盐腐蚀、硫酸盐的腐蚀、酸的腐蚀和碱的腐蚀。盐水环境是特殊环境中的一类，其主要影响为氯盐腐蚀和硫酸盐腐蚀。

盐水环境中的氯离子或硫酸盐通常通过混凝土的宏观(裂缝)及微观(不密实)缺陷，渗入到混凝土中引起腐蚀。一方面，渗入的氯盐可以和混凝土中的Ca(OH)2（氢氧化钙）和铝酸盐等起反应，生成易溶的CaCl2（氯化钙）和带有大量结晶水且比反应物体积大几倍的固相化合物，造成混凝土的膨胀破坏。同时，渗入的硫酸盐也可与上述物质（特别是粉煤灰带入的活性混合材料）发生置换反应，带来类似的破坏。另一方面，渗入的氯盐或硫酸盐到达钢筋表面，直接或间接破坏混凝土的包裹作用及钢筋钝化的高碱度两层屏障，使之发生锈蚀。氯离子或硫酸盐引起钢筋锈蚀的主要作用有：破坏钝化膜，形成腐蚀电流，激化钢筋锈蚀等。

图2氯盐侵蚀混凝土试件中钢筋的锈蚀机理

氯盐或硫酸盐对混凝土的侵蚀都是从混凝土的宏观(产生裂缝)及微观(不密实)缺陷引起的。换言之，混凝土不产生裂缝且结构非常密实的情况下，水、空气(氧气和二氧化碳)及氯离子或硫酸盐等不能渗入混凝土内部，钢筋的锈蚀及混凝土膨胀破坏就不会发生。

因此，改善混凝土抗裂及抗渗性能，是钢筋混凝土抗氯盐和硫酸盐腐蚀的第一道防线；而控制氯盐、硫酸盐，降低活性混合材料后期置换反应，提高混凝土的安定性，能有效增强钢筋混凝土抗氯盐腐蚀的能力。

2 有效解决腐蚀难题的主要措施

1. 改善混凝土抗裂及抗渗性能，筑起钢筋混凝土抗腐蚀的第一道防线

WHDF是一种能提高混凝土性能的无机纳米复合材料，属抗裂减渗剂类，其中四种核心专利成分功效如下：

    ●纳米分散剂：改善拌合物和易性，使水泥熟料与水充分接触，促进水化。

    ●铝钙抑制剂：降低早期水化热，优化水化产物。

    ●晶化激发剂：提高水泥水化率，增加凝胶量，改善混凝土界面结构，提高密实性，降低孔隙率。

    ●活性激发剂：作为二次水化反应的催化剂，进一步改善混凝土密实性能。

在WHDF四剂合一的作用下，水泥水化反应得到优化，混凝土体系内凝胶增多，粘结性能大幅提升，混凝土的抗拉强度和极限拉伸值得到有效改善，抵御混凝土裂缝产生的能力增强。此外，混凝土体系内生成的纳米堵孔沉积物和水化石榴石矿物，具有堵塞微裂缝和毛细孔的作用，可以进一步提升混凝土密实程度。

2.激发“火山灰”反应，降低混凝土体系中残留的活性混合材料，避免后期混凝土中的置换反应，提高混凝土的安定性，能有效增强钢筋混凝土耐腐蚀的能力

WHDF能激发粉煤灰中带入的活性混合材料（如游离的钙、SiO2（二氧化硅）和Al2O3（氧化铝）等）的活性，使它们与混凝土体系中的Ca(OH)2进行二次水化（火山灰反应），生成C-S-H （水化硅酸钙）凝胶和稳定的C3AS2Hn（水化石榴石矿物），使混凝土中的活性混合物不易与环境介质中的酸、碱及盐发生置换反应，有效提高了混凝土的安定性，对混凝土的抗腐蚀性能有明显的改善。

图 3a掺WHDF试块盐水浸泡90d

图3b不掺WHDF试块盐水浸泡90d

表1盐水环境下掺与不掺WHDF混凝土抗压强度试验