1 工(gōng)程概況 　　
　　某大(dà)型公共建築，地(dì)上(shàng)4層，地(dì)下1層，框架結構，基礎爲樁基，抗震設防烈度爲7度：混凝土(tǔ)構件(jiàn)設計(jì)強度等級：-6．5~17m的(de)柱爲c40，梁、闆爲 c30。興建于1995年，竣工(gōng)于1998年，室内要求恒溫21℃。5年後，發現2層部分(fēn)框架柱外貼石材出現縱向裂縫，敲擊有(yǒu)空鼓聲，觀察發現裂縫有(yǒu)發展趨勢。将柱裝飾石材和(hé)裝飾用(yòng)混凝土(tǔ)層局部剔除後，發現柱混凝土(tǔ)沿鋼筋方向開(kāi)裂，混凝土(tǔ)保護層疏松、酥裂，敲擊有(yǒu)空鼓聲，局部剝離(lí)混凝土(tǔ)保護層，發現柱内一些鋼筋鏽蝕嚴重。

在對該建築2層檢測時混凝土(tǔ)構件(jiàn)中，發現柱内鋼筋鏽蝕程度不同；對2層吊頂内混凝土(tǔ)構件(jiàn)抽查，發現個(gè)别梁底由于混凝土(tǔ)保護層厚度較薄，亦出現沿縱筋方向的(de)裂縫，但(dàn)裂縫很小(xiǎo)；混凝土(tǔ)闆露筋處，鋼筋亦有(yǒu)鏽蝕現象。
　　2  檢測結果與分(fēn)析
　　經取樣按照(zhào)現行(xíng)規範[1]實測混凝土(tǔ)柱中混凝土(tǔ)cl-含量爲0.04%~0.46%，so42-含量爲0.30%~1.00%，柱混凝土(tǔ)實際強度在c25左 右；混凝土(tǔ)柱、梁、闆保護層大(dà)多不符合gb 50010―2002規範要求，cl-含量大(dà)部分(fēn)超過限值。 
　　cl-引起混凝土(tǔ) 中鋼筋鏽蝕，需要同時具備3個(gè)條件(jiàn)：一是混凝土(tǔ)中鋼筋周圍的(de)c1-積聚達到(dào)一定臨界值，即足以引起鋼筋表面鈍化膜破壞時，鋼筋才有(yǒu)可(kě)能(néng)産生鏽蝕；二是滲入 氧氣；三是要有(yǒu)水(shuǐ)分(fēn)存在。具備這些條件(jiàn)時，c1-導緻鋼筋鏽蝕的(de)電化學過程便可(kě)形成。對于2層的(de)混凝土(tǔ)構件(jiàn)，由于處于冬季施工(gōng)，使用(yòng)現場(chǎng)攪拌、摻有(yǒu)防凍劑 的(de)混凝土(tǔ)料澆築：柱的(de)混凝土(tǔ)強度等級偏低，密實度較差，混凝土(tǔ)保護層不足，之後，爲粘貼裝飾石材，在柱四周又(yòu)澆築了1層混凝土(tǔ)，現場(chǎng)發現該部分(fēn)混凝土(tǔ)的(de)質 量更差。柱混凝土(tǔ)中防凍劑含有(yǒu)氯鹽，存在一定的(de)氧氣通路(lù)，裝飾石材後，在恒溫21℃的(de)室内環境，柱混凝土(tǔ)中水(shuǐ)分(fēn)蒸發緩慢(màn)，其中鋼筋鏽蝕、混凝土(tǔ)沿鋼筋方向 出現裂縫也(yě)必然形成。吊頂内的(de)柱端、梁、樓闆未加裝飾的(de)鋼筋鏽蝕現象較輕，其原因是相(xiàng)對裹有(yǒu)裝飾層的(de)混凝土(tǔ)柱，這些部位的(de)水(shuǐ)分(fēn)蒸發要快得多。 對于存在的(de)so42-，它可(kě)以和(hé)混凝土(tǔ)中的(de)氫氧化鈣發生反應，生成石膏，其在混凝土(tǔ)孔隙中結晶并産生體積膨脹，使混凝土(tǔ)破壞：另外，石膏與其牛的(de)水(shuǐ)化鋁 酸鈣起作用(yòng)，生成含有(yǒu)大(dà)量結晶水(shuǐ)的(de)水(shuǐ)化硫鋁酸鈣(即鈣礬石)，其體積可(kě)增大(dà)至原有(yǒu)水(shuǐ)化鋁酸鈣體積的(de)2．5倍左右，這種結晶膨脹具有(yǒu)非常嚴重的(de)破壞作用(yòng)。硫 酸鹽類的(de)侵蝕取決于水(shuǐ)中so42-的(de)濃度，但(dàn)是也(yě)與水(shuǐ)中cl―的(de)含量有(yǒu)關，c1―可(kě)以提高(gāo)水(shuǐ)化硫鋁酸鈣的(de)溶解度，阻止鈣礬石晶體的(de)生成與長大(dà)，以至減輕結 晶膨脹破壞作用(yòng)。 上(shàng)述分(fēn)析表明(míng)，2層柱裂縫主要是由于柱内鋼筋鏽蝕引起，引起鋼筋鏽蝕的(de)主要原因是由于2層柱混凝土(tǔ)中c1-含量過高(gāo)。
　　3  引起鋼筋鏽蝕的(de)原因分(fēn)析
　　3．1  混凝土(tǔ)結構設計(jì)依據的(de)缺失問題 
　　混凝土(tǔ)強度等級、混凝土(tǔ)保護層厚度等因素，是混凝土(tǔ)耐久性設計(jì)的(de)内容：混凝土(tǔ)強度與混凝土(tǔ)的(de)密實性密切相(xiàng)關，決定了混凝土(tǔ)碳化、氯離(lí)子侵蝕等劣化混凝土(tǔ)條件(jiàn)的(de)侵入快慢(màn)；混凝土(tǔ)保護層的(de)平方正比于氯離(lí)子侵蝕的(de)速度。 
　　該工(gōng)程設計(jì)時的(de)規範無明(míng)确的(de)耐久性設計(jì)規定，而現行(xíng)規範[1]則就混凝土(tǔ)結構作出了在不同環境類别情況最大(dà)水(shuǐ)灰比、最小(xiǎo)水(shuǐ)泥用(yòng)量、最低混凝土(tǔ)強度等級、 最高(gāo)氯離(lí)子含量、最大(dà)堿含量、混凝土(tǔ)保護層厚度等方面的(de)限值規定。由此可(kě)見，設計(jì)依據的(de)缺失是該工(gōng)程鋼筋鏽蝕的(de)原因之一。
　　3．2  混凝土(tǔ)組成材料的(de)選配問題
　　由于存在水(shuǐ)泥與外加劑、外加劑之間、摻合料與外加劑或水(shuǐ)泥之間等的(de)不相(xiàng)容，新拌混凝土(tǔ)可(kě)能(néng)出現坍落度損失大(dà)、引氣量減少(shǎo)、早期硬化異常和(hé)影響其它性能(néng)， 若早期硬化使得混凝土(tǔ)密實困難，混凝土(tǔ)強度的(de)發展會(huì)受到(dào)限制(zhì)。因此，外加劑作爲混凝土(tǔ)的(de)重要組成部分(fēn)，在選用(yòng)時必須進行(xíng)試驗，證明(míng)其性能(néng)以及與水(shuǐ)泥的(de)相(xiàng)容 性，并确定适宜的(de)摻量、摻加工(gōng)藝以及用(yòng)水(shuǐ)量等。 氯化物(wù)可(kě)以通過外加劑、集料、膠凝材料和(hé)拌和(hé)水(shuǐ)等不同的(de)組分(fēn)引入混凝土(tǔ)，恰是混凝土(tǔ)中氯離(lí)子來源的(de)複雜性，要對任一組分(fēn)的(de)氯離(lí)子含量提出一個(gè)合理(lǐ)的(de)限量比較困難，爲混凝土(tǔ)設定一個(gè)可(kě)以接受的(de)氯化物(wù)限量，需要考慮結構的(de)設計(jì)類型和(hé)使用(yòng)期間的(de)環境狀況[2]。 關于混凝土(tǔ)：中氯離(lí)子的(de)含量限值，規範[1]作出了明(míng)确規定。在要求外加劑等單一材料氯離(lí)子含量檢測指标滿足相(xiàng)關規範要求外，更要求混凝土(tǔ)中氯離(lí)子的(de)含量滿足規範[1,3]要求。
　　3．3  混凝土(tǔ)結構的(de)施工(gōng)質量控制(zhì)問題
　　對于摻用(yòng)外加劑的(de)混凝土(tǔ)，在耐久性設計(jì)條件(jiàn)滿足的(de)情況下，混凝土(tǔ)施工(gōng)質量必須得到(dào)保證，其内容涉及混凝土(tǔ)配合比、水(shuǐ)灰比、混凝土(tǔ)強度、混凝土(tǔ)保護層等， 還有(yǒu)混凝土(tǔ)表觀的(de)蜂窩、麻面等；若這些内容不能(néng)得到(dào)質量保證，氯離(lí)子含量即使達不到(dào)設計(jì)限值，但(dàn)氯離(lí)子濃度一旦達到(dào)引起鋼筋鏽蝕的(de)最低點，在鋼筋或鋼筋不 同部位之間會(huì)形成原電池，産生鏽蝕的(de)電化學反應。鋼筋的(de)鏽蝕速率取決于混凝土(tǔ)的(de)導電率、水(shuǐ)分(fēn)含量和(hé)氧從混凝土(tǔ)内滲透到(dào)鋼筋的(de)速率，其中，混凝土(tǔ)保護層具有(yǒu) 重要的(de)作用(yòng)，混凝土(tǔ)保護層厚度的(de)平方正比于因氯離(lí)子侵蝕而導緻鋼筋鏽蝕的(de)速率。超過鋼筋鏽蝕臨界值的(de)氯離(lí)子能(néng)夠單獨透過鋼筋的(de)鈍化膜，與鐵(tiě)離(lí)子結合形成可(kě) 溶解的(de)氯化物(wù)，把鐵(tiě)溶解到(dào)混凝土(tǔ)中，最終形成氧化物(wù)(鐵(tiě)鏽)。生成鐵(tiě)鏽的(de)過程是個(gè)膨脹的(de)過程，鐵(tiě)鏽體積可(kě)以達到(dào)原始體積的(de)4倍，從而在鋼筋和(hé)混凝土(tǔ)之間産 生内應力，最終導緻鋼筋保護層剝落。混凝土(tǔ)保護層對鋼筋的(de)保護作用(yòng)，主要取決于混凝土(tǔ)的(de)保護層厚度和(hé)密實度，能(néng)阻止外界腐蝕介質、氧氣及水(shuǐ)分(fēn)等的(de)滲入；鋼 筋保護層的(de)剝落，使鋼筋的(de)鏽蝕加劇。 在混凝土(tǔ)耐久性按要求設計(jì)、材料選配适當的(de)情況下，混凝土(tǔ)的(de)施工(gōng)質量是重要的(de)保證手段。
　　3．4  使用(yòng)環境的(de)影響問題 使用(yòng)環境對鋼筋鏽蝕有(yǒu)重要的(de)影響作用(yòng)，如(rú)溫度、濕度及幹濕交替作用(yòng)、海(hǎi)水(shuǐ)飛(fēi)濺、海(hǎi)鹽滲透等。特别在混凝土(tǔ)的(de)自身保護能(néng)力(密實度和(hé)保護層厚度)不合要求 或保護層有(yǒu)裂縫等缺陷時，會(huì)加劇對鋼筋鏽蝕作用(yòng)。但(dàn)本工(gōng)程的(de)恒溫環境，事實上(shàng)減緩了混凝土(tǔ)耐久性的(de)損失，若非此種環境，鋼筋鏽蝕的(de)速度會(huì)更快，發現的(de)時間 會(huì)更早，可(kě)能(néng)會(huì)在1年或2年内。 
　　3．5  混凝土(tǔ)中氯離(lí)子含量的(de)限值問題 氯離(lí)子的(de)含量限值事實上(shàng)基于一定的(de)條件(jiàn)，如(rú)混凝土(tǔ)水(shuǐ) 灰比、混凝土(tǔ)強度、混凝土(tǔ)保護層等；對應于混凝土(tǔ)耐久性的(de)保證年限，在基準條件(jiàn)均滿足相(xiàng)關規範要求的(de)情況下，該保證年限可(kě)達到(dào)規範要求的(de)設計(jì)使用(yòng)年限或更 長。而一旦有(yǒu)部分(fēn)條件(jiàn)達不到(dào)要求，混凝土(tǔ)耐久性的(de)設計(jì)年限會(huì)達不到(dào)要求，甚至會(huì)比較短，出現這種情況，表明(míng)氯離(lí)子的(de)設計(jì)含量限值已在一定程度或完全喪失意 義：混凝土(tǔ)澆築時的(de)氯離(lí)子含量雖未超限，但(dàn)由于基準條件(jiàn)的(de)不滿足，鋼筋鏽蝕的(de)時間提前、速度加劇，如(rú)本工(gōng)程使用(yòng)年限不足5年，鋼筋鏽蝕已到(dào)如(rú)此程度，也(yě)說 明(míng)受氯離(lí)子侵蝕，鋼筋鏽蝕的(de)臨界值大(dà)大(dà)減低，因此，影響到(dào)混凝土(tǔ)的(de)耐久性能(néng)。
　　4  結  語
　　混凝土(tǔ)耐久性的(de)質量控制(zhì)，首先是混凝土(tǔ)耐久性的(de)設計(jì)質量，應該達到(dào)相(xiàng)關規範的(de)要求：第二是摻外加劑的(de)混凝土(tǔ)，其材料選配，除各種單一材料質量的(de)檢測參數 應符合相(xiàng)關标準外，工(gōng)程應用(yòng)尚應按照(zhào)混凝土(tǔ)外加劑及應用(yòng)技術(shù)規範[4]複核，即混凝土(tǔ)中氯離(lí)子的(de)含量檢測應符合要求：第三是混凝土(tǔ)的(de)施工(gōng)質量控制(zhì)應達到(dào)相(xiàng) 關施工(gōng)規範要求，它是混凝土(tǔ)耐久性設計(jì)質量、材料選配質量的(de)實現和(hé)保證手段；第四是混凝土(tǔ)結構使用(yòng)的(de)防護質量，使用(yòng)環境影響混凝土(tǔ)結構的(de)耐久性，但(dàn)若防護 措施得當，會(huì)減弱或消除這種影響，防護措施或是提高(gāo)混凝土(tǔ)自身的(de)防護能(néng)力，或是采用(yòng)混凝土(tǔ)外塗層、特種鋼筋(如(rú)環氧塗層鋼筋、不鏽鋼鋼筋等)、陰極保護和(hé) 鋼筋阻鏽劑等，而摻入阻鏽劑被認爲是保護鋼筋長期不發生腐蝕破壞、可(kě)以實現設計(jì)壽命的(de)最簡單、最經濟和(hé)效果良好的(de)技術(shù)措施。