1　前 言
钢筋混凝土抗氯离子侵蚀性问题日益受到人们的极大关注，尤其是对于沿海工程。试验和实际使用结果表明，憎水处理和涂层封闭作用的结合是解决钢筋混凝土抗氯离子侵蚀性问题的有效方法之一。本文讨论沿海地区地面工程的钢筋混凝土抗氯离子侵蚀性问题.

2　钢筋混凝土的腐蚀
在建筑工程中，钢筋混凝土是目前应用广泛的工程材料，具有无可比拟的性能价格比，同时是耐久的。但有时也会存在耐久性问题，其主要原因是氯离子侵蚀和混凝土碳化所致。在沿海地区，空气中含有氯离子，而且往往比较潮湿。在氧和水或湿气的条件下，氯离子渗透到混凝土内钢筋处时，会导致钢筋锈蚀，从而造成工程使用寿命缩短，甚至结构破坏。因此，人们一直在探求钢筋混凝土抗氯离子侵蚀性问题。氯离子从外部至钢筋表面的迁移速度就决定钢筋锈蚀的速度。而氯离子在混凝土内的迁移速度与混凝土的密实度、孔径分布和含水率等因素有关。因此，在混凝土中掺加硅粉和降低混凝土的水灰比等提高混凝土密实度和改变孔径分布的措施，以及在钢筋上涂防锈涂层和阴极保护等都能降低氯离子在混凝土内的迁移速度，即提高钢筋混凝土抗氯离子侵蚀性。

3　钢筋混凝土抗氯离子侵蚀要求
(1)1981 年，美国高速公路协作研究报告(NCHRP Report 244)对密封剂提出的筛选试验方法和要求如下：预选试验采用102mm 混凝土立方体试样，涂上涂层并干燥14d 后，在15% 的NaCl 溶液中浸泡21d，称重，测定氯含量。与未涂封闭剂的空白样相比较，涂上封闭剂试样的吸收NaCl 水溶液的重量和净氯含量都降低了75% 以上。此外，符合上述要求后，制成试板，再自然曝晒24周，与未涂封闭剂的空白试板比较，涂上涂层试板的净氯含量降低了90%以上。据此，筛选出推荐使用的材料。
(2)美国ASTM C 1202-94《混凝土抗氯离子渗透电化学法》采用直径为102mm 的圆柱型混凝土试样，根据快速电化学法测定的电通量，对混凝土抗氯离子渗透性进行评价，其指标和评定等级如表1 所示。

这些试验方法和要求不仅适用于沿海地面工程的钢筋混凝土抗氯离子侵蚀性测定和评价，同样也适用于海水下工程对钢筋混凝土抗氯离子侵蚀性测定和评价。按这些试验方法的测试结果只是一种预测，它不等同于实际使用结果。几乎所有的试验都是如此，其差别就在于试验结果和实际使用结果之间的相关性。

4　涂层系统抗氯离子侵蚀性分析
对海洋环境下的钢筋混凝土，氯盐污染导致的钢筋锈蚀是导致结构失效的主要因素，因此结构的使用寿命预测也主要针对氯离子侵入过程的计算来进行。氯离子侵入混凝土主要有4种方式：扩散作用、毛细管作用、渗透和电化学迁移，同时还伴有氯离子与胶凝材料之间的化学结合、物理粘结以及胶凝材料对少量水溶性氯离子的吸附过程等。在建立寿命预测的计算模型时，可将上述几个过程简化为一个总体的“表观扩散”过程，并用费克第二定律来表示。此定律能较好地描述氯离子在混凝土中的迁移行为，其解可以很好地拟合现有结构的实测结果，因而成为目前上通用的有效的寿命预测模型。费克第二定律可以表示为下面的偏微分方程：

代入边界条件解得：

式中：C(x,t)—在时间t、深度x 处的氯离子浓度；
CS —暴露表面上的边界氯离子浓度；
C0 —混凝土中原始氯离子浓度；
x —暴露面以内的深度；
D —氯离子扩散系数；
t—混凝土暴露于海洋环境的时间；
erf(z)—误差函数。
由上式可以得出：①钢筋锈蚀诱导期与扩散系数成反比，即扩散系数减小10倍，诱导期延长10倍；②钢筋锈蚀诱导期与保护层厚度的平方成正比，即保护层厚度增加了1 倍，诱导期延长至4 倍。
提高钢筋混凝土抗氯离子侵蚀性可以从两方面进行：一是提高钢筋混凝土本身的抗氯离子侵蚀性；二是通过对钢筋混凝土表面处理，提高其抗氯离子侵蚀性，此正是本文要探讨的。
氯离子从外部到钢筋表面的迁移速度不仅与混凝土的密实度、孔径分布和含水率等因素有关，还与表面涂层的氯离子渗透性和憎水性等因素有关。在一定的混凝土密实度、孔径分布和含水率等条件下，通过涂上密封剂或涂层，提高混凝土的憎水性和封闭性，降低氯离子扩散系数，提高涂膜的厚度，提高钢筋混凝土的干燥性，从而使钢筋混凝土具有较好的抗氯离子渗透性和抗氯离子侵蚀性。经系列设计的试验筛选证明，双组分环氧涂料、硅树脂底涂加聚丙烯酸酯面涂以及聚硅氧烷等是很好的抗氯离子渗透密封剂。

5　涂层系统抗氯离子侵蚀性测定及实际使用结果
台湾一发电厂的两个特大烟囱需要涂装，因为环境中存在氯离子，同时被涂基层—烟囱温度变化较大，所以为了达到理想的装饰效果和持久的保护功能，其要求是涂料要具有防裂性和抗氯离子渗透性。因此，应选用憎水性优异的底面处理剂作底涂，配以封闭性好的、憎水性优良的弹性建筑涂料。为此，通过试验改进，生产了SSD-121 高弹性外墙乳胶涂料。分别由SSD-320 高渗透型硅树脂底面处理剂和SSD-310硅树脂改性底面处理剂与S S D -1 2 1 高弹性外墙乳胶涂料构成涂层系统，其用量分别为1 5 m L / m 2、1 2 0 m L / m 2 和440mL/m2。它们的抗氯离子渗透性经同济大学按A S T M C 1 2 0 2《混凝土抗氯离子渗透性电化学测定法》测试结果如表2 所示，均达到了用户的要求。

由表2 可以看出，与未涂涂料的空白混凝土比较，涂上有机硅底涂和高弹性外墙乳胶涂料后，试板的抗氯离子渗透性达到98% 以上。以SSD-320 高渗透型硅树脂底面处理剂和SSD-121 高弹性外墙乳胶涂料组成的系统更佳，其抗氯离子渗透性达到9 9 % 以上，因为SSD-320 高渗透型硅树脂底面处理剂的渗透性和憎水性更好。从经济角度看，SSD-310硅树脂改性底面处理剂与SSD-121 高弹性外墙乳胶涂料搭配使用更实惠些。至今，该工程施工后近两年，实际使用效果仍很好。

6　结 论
对于沿海地区的地面工程，钢筋混凝土表面采用具有优异憎水性的底面处理剂处理后，涂上封闭性好的、憎水性优良的弹性建筑乳胶涂料，并经干燥成膜，氯离子渗透性从一般级降为可以忽略级，即混凝土抗氯离子渗透性达到98% 以上，符合保护钢筋的要求。近两年的实际使用结果也证明了这一点。