防治混凝土碳化破坏的方法

混凝土碳化引起的破坏，主要表现在碳化引起钢筋的锈蚀，因此，防止混凝土碳化是防止造成破坏的重要方面，也是根本所在。此外，预防钢筋锈蚀措施的采用也是必不可少的。也就是说，采用既治标又治本的方法，就能保证混凝土中的钢筋长期不锈蚀。对已经发生碳化或碳化破坏的钢筋混凝土结构进行修复处理，首先必须对碳化及钢筋锈蚀程度进行检测和评估，才能有的放矢制定切合实际的、有效的修补处理方案并实施修补。本节将对以上内容进行简要介绍。

（一）混凝土碳化破坏的预防

混凝土碳化引起钢筋锈蚀的预防措施包括提高混凝土的抗碳化能力、减缓乃至防止混凝土碳化和对钢筋进行保护、提高钢筋的抗锈蚀能力两方面。

1.提高混凝土的抗碳化能力、减缓乃至防止混凝土碳化

在结构设计上应保证钢筋有足够的保护层厚度；在原材料上，可选择抗碳化能力较强的水泥品种，如硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥；在混凝土配合比设计上，尽量采用低水灰比，用超量取代法掺用适量优质活性掺和材料（如硅粉、优质粉煤灰等）和高效减水剂。使拌和物具有适当和易性、便于浇筑、捣实，形成低渗透性混凝土；施工过程中保证钢筋保护层厚度符合设计要求，按施工规范规定进行混凝土浇筑、捣实、抹面、养护，使混凝土施工质量均匀、密实且不出现裂缝，必要时可采用真空模板，以提高混凝土表面层的密实度；在混凝土表面喷涂保护层或保护膜层，防止空气和水分的渗透，减缓或防止混凝土的碳化。

2.对钢筋进行保护以提高钢筋的抗锈蚀能力(www.xing528.com)

在混凝土结构使用的钢筋表面喷涂保护层，对钢筋进行保护，使钢筋免于或减轻锈蚀。由于锌比钢更活泼，具有较负的腐蚀电位，将钢筋进行镀锌处理，当锌层局部损伤时，可以其自身的腐蚀为钢筋基材提供阴极保护作用，延缓钢筋的锈蚀和混凝土顺筋胀裂。对钢筋除锈处理后进行静电喷涂粉末环氧树脂，当除锈彻底、环氧树脂涂覆均匀时，可使钢筋与环境介质完全隔离，具有极高的耐蚀性能。尽管钢筋处理成本有所提高，但由于钢筋寿命的较大延长，与传统修补方案的耗费相比，无疑具有较大的经济效益。对钢筋进行保护的简易有效办法是在混凝土中掺入适量的阻锈剂。作为钢筋阻锈剂，用得最多和最有效的是亚硝酸盐。国内使用最多的是亚硝酸纳。它使钢筋表面生成氧化膜而与锈蚀性介质隔离，因而具有较好的阻锈效果，但它使混凝土的强度有所降低。20 世纪80年代末90年代初，南京水利科学研究院研制出NS-1 型和NS-2 型非硝酸盐钢筋阻锈剂，阻锈效果优于亚硝酸盐。阴极保护技术有时也被用于防止钢筋的锈蚀。如前所述，钢筋上的阴极区不会锈蚀。若将钢筋上的所有阳极区变为阴极区，则钢筋不再会发生锈蚀。通过施加阴极电流，使钢筋电位降低至比原阳极区电位更负的程度，则钢筋只吸收电子而不再排出电子，也就不再向钢筋与混凝土界面孔隙液释放出铁离子。用这种电化学方式实现钢筋的保护，称为钢筋混凝土的阴极保护。它既适用于因混凝土碳化引起的钢筋锈蚀场合，也适用于因氯化物污染引起的钢筋锈蚀场合。

（二）混凝土碳化破坏的修补处理

混凝土碳化造成钢筋的锈蚀已成为钢筋混凝土建筑物正常使用中的一大问题。若混凝土保护层已碳化，而不能及时处理，将随着时间的推移，钢筋逐渐锈蚀。当钢筋锈蚀达到一定程度，将使混凝土保护层出现顺筋裂缝以致脱落、钢筋外露，钢筋有效截面积不断减小，最终导致危及建筑物安全。

碳化引起钢筋锈蚀病害的修补处理方法是，对于已碳化到钢筋表面而未引起钢筋锈蚀或处于锈蚀发展前期的混凝土保护层，可不凿除，而在保护层表面喷一层涂料，以隔绝空气和水分进入混凝土内部，防止钢筋的锈蚀。对处于锈蚀发展中期及后期的混凝土保护层，必须立即采取措施将开裂及松动的保护层清除，凿除包裹钢筋的混凝土，使钢筋全部露出，然后将钢筋的锈蚀物清理干净，测量缺损断面。对于缺损断面小于5%者，可用环氧树脂涂抹以补足缺损断面；缺损断面大于5%者，应通过计算补足缺损钢筋。新增加的补强钢筋可以通过若干点焊接在原钢筋的下面。钢筋除锈及补强处理后重新浇筑保护层，浇筑保护层之前应使用无机界面粘结胶或聚合物水泥浆处理好新旧混凝土界面。新的钢筋保护层应是高密实、低渗透性的优质混凝土或砂浆，使空气和水难于进入混凝土保护层。保护层不小于原保护层的厚度。