混凝土的碳化是混凝土所受到的一种化学腐蚀。具体来说就是，空气中ＣＯ２气渗透到混凝土内，与其碱性物质起化学反应后生成碳酸盐和水，使混凝土碱度降低的过程称为混凝土碳化，又称作中性化，其化学反应为：Ｃａ（ＯＨ）2＋ＣＯ2＝ＣａＣＯ3＋Ｈ2Ｏ。

    水泥在水化过程中生成大量的氢氧化钙，使混凝土空隙中充满了饱和氢氧化钙溶液，其碱性介质对钢筋有良好的保护作用，使钢筋表面生成难溶的Ｆｅ2Ｏ3和Ｆｅ3Ｏ4，称为纯化膜。碳化后使混凝土的碱度降低，当碳化超过混凝土的保护层时，在水与空气存在的条件下，就会使混凝土失去对钢筋的保护作用，钢筋开始生锈。可见，混凝土碳化作用一般不会直接引起其性能的劣化，对于素混凝土，碳化还有提高混凝土耐久性的效果，但对于钢筋混凝土来说，碳化会使混凝土的碱度降低，同时，增加混凝土孔溶液中氢离子数量，因而会使混凝土对钢筋的保护作用减弱。
 

混凝土大桥（图片来源于网络）
 

    在海边，由于空气中含有大量氯离子，氯离子的渗透会极大地加剧混凝土结构的腐蚀。其作用过程如下：

    ①氯离子的侵入：在水分浸透的同时，由于碳酸气、氯离子的渗透引起混凝土中性化。

    ②钢筋的腐蚀：由于浸入的水、气、氯离子等，钢筋被腐蚀。即使不中性化，钢筋表层所含磷分，也会使钢筋发生腐蚀。

    ③裂纹的产生：由于钢筋被腐蚀、体积膨胀（2.5倍），混凝土产生裂纹。

    ④强度降低：腐蚀物质从裂纹处进一步浸入，加速钢筋的腐蚀、体积膨胀，从而降低混凝土强度。

    总之，腐蚀会造成混凝土结构的强度降低，从而大大缩短桥梁的使用寿命。

    采用防腐涂料对桥梁混凝土结构是一种行之有效的防腐蚀措施，可以起到以下作用：

    ①在混凝土表面形成一层屏蔽阻隔层，以阻止氯离子、二氧化碳等腐蚀介质浸入混凝土造成腐蚀。

    ②对于已碳化、疏松和开裂的混凝土表面起增强作用。

    ③通过涂装可使桥梁获得与周围环境景观相协调的色彩。

    混凝土防腐蚀涂料的选用

    由于混凝土属于强碱性建筑材料，因而要求混凝土防腐蚀涂层具有良好的耐碱性、附着力和抗渗透性，另外，涂层本身如果还应具有良好的耐候性和长效性。对于海边桥梁混凝土结构，其表面涂层应具有极佳耐候性，耐日光紫外线降解，耐盐雾及海洋大气腐蚀，在有效防护期内不出现严重粉化及变色、脱落、开裂等现象。

    根据JTJ275-2001《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》、GB50046—95《工业建筑防腐蚀设计规范》和GB50212—2002《建筑防腐施工及验收规范》等相关标准要求，环氧树脂涂料、聚氨酯涂料、氯化橡胶涂料、乙烯树脂涂料、丙烯酸树脂涂料等被认为是适用的涂料品种，根据国内外桥梁混凝土防腐涂装的经验来看，选用以下涂料可以获得良好的涂装效果：

    1.渗透型环氧封闭底漆

    由于混凝土表面和钢材相比较为疏松多孔，因而涂装渗透性封闭底漆以增强其表面强度，增加涂层与混凝土的附着力，还起到增加涂层封闭性和抗渗透性作用。

    FPP502是一种高固体份低粘度的强渗透性抗碱底漆，它能深入渗透进混凝土，反应固化后锚固和封闭基面，为后道涂装提供良好表面。

    2.环氧腻子补平层

    由于混凝土表面凹凸不平，需采用腻子补平，环氧腻子具有极佳的附着力、耐碱性、耐腐蚀性和强度，是一种理想的补平材料，可以增加混凝土表面强度和涂层耐久性，提高涂层的抗渗透性。

    3.屏蔽型环氧厚膜型中涂漆

    是一种高固体份厚膜中涂漆，具有极佳的附着力、耐碱性和抗渗透性，涂装后增加涂层厚度，增强整个涂层的抗渗透性。

    4.耐候性优异的脂肪族聚氨酯面漆

    该涂料常作为各种恶劣气候条件下长效涂装系统的面漆，涂膜具有极佳的耐盐雾性、耐海洋大气腐蚀性，在强烈日光紫外线照射不易降解、粉化和变色，能使涂层长期保持良好外观。

责任编辑：李玲珊

《中国腐蚀与防护网电子期刊》征订启事
投稿联系：编辑部
电话：010-62313558-801
邮箱：ecorr_org@163.com
中国腐蚀与防护网官方 QQ群：140808414