前言

混凝土结构的发展极为迅速，尤其是在我国取得了惊人的成就。混凝土结构的优异性能毋庸置疑，然而其耐老化，抗腐蚀能力却一直是让建筑行业头痛的问题。无论是对国内还是国外而言，每年由于混凝土腐蚀所带来的维修费用都是一笔不小的数字，为了建筑物的安全以及建筑的可持续性发展，混凝土的防腐处理刻不容缓。

混凝土的腐蚀机理

混凝土是一种多孔性的材料，二氧化碳、水、氯离子、石油等腐蚀因子能够轻易通过混凝土中的孔隙渗透进混凝土内部，从而对其造成腐蚀。同时，混凝土的脆性使其在各种因素影响下都易产生细微裂缝。细微裂缝一旦形成，腐蚀因子在混凝土中的渗透速度将大幅提高，显著降低混凝土结构的使用寿命。

1)水对混凝土的破坏

水对混凝土的破坏主要体现在两个方面。一方面，水是其他腐蚀离子的溶剂。另一方面，水在长期正负温度交替的过程中也会对混凝土结构产生直接的冻融破坏。

2)二氧化碳对混凝土的破坏

混凝土是一种碱性材料，随着空气中二氧化碳的不断渗透，混凝土的PH值会逐渐下降。在此过程中，不仅钢筋的钝化膜会逐渐失效，产生钢筋锈蚀，而且，二氧化碳与混凝土中的Ca(OH)?所产生的CaCO?为不可溶性盐，会使混凝土发生严重的体积膨胀，从而对混凝土结构造成破坏。此外，在石化、冶金等行业，其厂区内的二氧化碳浓度普遍高于环境的二氧化碳浓度，因此，这些行业的混凝土结构建筑更加需要严格的防碳化处理。

3)氯离子对混凝土的破坏

氯离子腐蚀是目前最严重的混凝土腐蚀形式。氯离子广泛存在于海港码头、跨海大桥等。另外，在铁路公路等领域中，融雪盐的使用也会带来严重的氯离子腐蚀。氯离子对混凝土的腐蚀主要体现在两方面。第一，它具有极强的去钝化能力，氯离子渗透到钢筋表面时，能够迅速降低钢筋表面的PH值，使钝化膜逐渐失效，催化化学反应，加速钢筋锈蚀。第二，氯离子还能够在混凝土中形成CaCl?，这些晶体中含有大量的结晶水，从而导致混凝土产生结晶膨胀，对混凝土造成严重破坏。

4)酸对混凝土的破坏

酸雨是酸对混凝土腐蚀最直接的形式，它不仅能够冲刷混凝土表面，溶解水化产物，造成钢筋锈蚀，骨料裸露，而且酸雨造成的酸性土壤也会间接地对埋地输油管道、城市综合管道等地下混凝土设施造成严重腐蚀。此外，硫酸不仅能够直接腐蚀混凝土，而且硫酸根离子也会与混凝土中的氢氧化钙形成钙巩石结晶。钙巩石是水泥水化产物的成分之一，它在碱性条件下是一种针状结构，但在酸性条件下，钙巩石晶体吸收更多的水，体积膨胀，形成板条状晶体。这种晶体的体积一般是水化产物体积的2-3倍，因此，它会使得混凝土内部产生内应力，造成混凝土损害。

5)石油对混凝土的破坏

石油对混凝土的腐蚀主要体现在三个方面。第一，原油中的有机酸会对混凝土造成直接腐蚀;第二，混凝土水化是一个漫长的过程，但石油渗透进尚未完全水化的混凝土孔隙中时，会覆盖于水泥颗粒表面，从而阻碍水泥水化，降低混凝土最终强度;第三，石油渗透到混凝土的界面过渡区时，还会造成水化产物与骨料间的界面破坏，从而导致混凝土结构疏松，强度下降。

传统混凝土防护涂料的特点和不足

传统溶剂型涂料主要是指以表面密封和表面成膜来达到防水防腐效果的涂料，如环氧树脂涂料、丙烯酸树脂涂料等，这类涂料一般使用有机溶剂作为分散介质，涂层有一定的厚度，能达到丰满、光泽的效果，通过对混凝土表面封闭来阻隔外界水分及有害物质入侵，从而达到防护效果。由于混凝土内部的水分和空气无法通过涂层进入，而聚集在涂层附近，因此容易导致表面涂层鼓包和开裂。当此类涂层暴露在阳光下时，在紫外线作用下，容易老化，耐候性较差，一般在外部暴露一段时间后会开裂、剥落，失去防护效果。

新型混凝土防护涂层应运而生

针对混凝土的腐蚀，我们可以采取的技术措施主要分为两类：第一类，从混凝土自身的角度去考虑，即提高自身的防护能力，譬如说采用抗裂性高的混凝土，以此增强抵御氯离子侵蚀、钢筋锈蚀等的能力;第二类，通过外物，譬如说采用防腐涂料来进行隔水防水处理。已有结构的混凝土腐蚀很显然不能采用第一类的方法，所以对比来看，第二类方法更为实用、方便些。

1)硅烷浸渍防腐涂料

硅烷浸渍技术因其防腐效果好，施工工艺简单，已被欧美等国大量使用。硅烷浸渍用的涂料是有机硅类涂料，浸渍过程是通过将有机硅材料直接涂于混凝土表面，小分子的硅烷穿过混凝土表面，渗透到混凝土内部，与混凝土内部的水分子发生水解脱醇反应生成羟基硅烷，羟基硅烷继续反应脱掉水分子，缩合形成硅树脂，而硅树脂的羟基能紧紧抓住混凝土。

硅烷涂层主要用于混凝土防腐，不具备修饰作用，因为它涂在混凝土表面是透明的，不会改变混凝土的颜色外观。浸渍在混凝土表面和一定深度的硅烷为小分子聚合物，不会堵住混凝土的毛细孔，使混凝土保持透气性能;同时硅烷在混凝土内部反应后形成憎水层，能够防止外部水分进入混凝土，从而有效防止渗水、酸雨、海水等对混凝土和内部钢筋结构的腐蚀，提高混凝土结构的使用寿命。硅烷浸渍适用于钢筋混凝土等结构，如海港、工厂等。

2)聚合物混凝土防护涂层

聚合物混凝土防护涂层是用纳米级聚合物混合树脂，形成乳胶性树脂核心结构。这种结构在物理性能及耐气候性方面优于原有的水溶性涂料。此涂料利用金属醇盐进行水解和缩聚反应(脱酒精反应、脱水反应)，形成涂层。该聚合物混凝土防护涂层材料，可以用于维护暴露于恶劣环境的各种混凝土结构，并且可以长时间防止修补后的混凝土结构再次破坏，且不含有有机溶剂，对环境无污染，既具备优秀的防腐效果，又有良好的耐久性能，能抵抗紫外线照射和化学品侵蚀，能通过对混凝土色差的修饰，使建筑达到统一协调的整体效果，从而营造出一种高级、干净的混凝土质感。

此材料抗压强度、抗折强度、粘结力、抗拉强度等物理性能提升明显，室外老化率没有明显变化，耐久性进一步增强，耐酸、耐碱、耐候性优良，能够抵御雨雪侵蚀。涂刷后固化时间快，且由于其以薄膜结构涂覆，因此具有可以防止水害的进一步侵蚀，同时提高了粘附性，使得材料在使用过程中不易脱落，并时还可以提高抗冻融性，能够有效降低由于冰、雪等导致的混凝土病害的恶化速度。降低了日后维修工作的成本。

总结

对混凝土进行防腐处理，我们必须要“对症下药”，明白混凝土腐蚀的机理，才能从根源上杜绝混凝土的腐蚀。各种腐蚀的具体原因存在较大的差异，然而都存在一个共同点那就是与水有关，因此，如何能够有效地采取防水措施，是防腐工作的重点。