混凝土表面处理与碳化导致的钢筋锈蚀——大气条件下的影响

碳化是导致混凝土内钢筋锈蚀的重要环境因素之一。前面已谈到，混凝土碳化引起的钢筋锈蚀没有明显的阳极和阴极，钢筋锈蚀相对均匀。碳化与混凝土的透气性有密切关系，硅烷类渗透型涂料表面处理不会影响混凝土的透气性。

由于室外混凝土结构面临的大气环境条件复杂，防水处理效果的理论评价并不容易进行。Mattila研制了一套设备可自动、连续、多通道的现场监测混凝土中钢筋锈蚀情况。结果表明，经过防水处理的混凝土内钢筋锈蚀大约可减少80％。、

任昭君针对渗透型涂料表面防水处理对钢筋锈蚀的影响进行了系列试验研究。试验中进行防水处理时，在一平底容器中放入支撑试件的小垫块，把试件放在垫块上，预备处理的混凝土表面朝下，将硅烷溶液慢慢倒入容器中，直到液面高出混凝土底面5±1mm（见图6.5），使混凝土面浸入硅烷溶液中并保持1h毛细吸收。硅烷溶液处理后将试件置于试验室内自然干燥1周，使防水剂与混凝土充分反应。

试验中采用了水胶比为0.6的混凝土。图6.6是防水处理和未经防水处理的混凝土在大气条件下的半电池电位和腐蚀电流试验结果。

 从图6.6中可以看出，在16周之前，两组试件的半电池电位值均随时间增长而负向降低。产生这种趋势的主要原因有两个；一是由于在检测的前期，混凝土刚从标准养护室里取出，内部含水量比较大，电阻值比较小，电导率比较大，因此，所测得的半电池电位值负向较大，但这并不能真实反映出此时混凝土中钢筋的锈蚀状况；二是由于钢筋在埋入混凝土之前经过打磨，在遭受有害介质侵蚀前并没有形成完整的钝化膜，在实验室内，随着龄期的增长，钢筋在混凝土内的高碱性环境下钝化膜逐渐巩固。因此，所测得的半电池电位值随时间增长负向降低，腐蚀电流随时间增长而减小。此后，在实验室内自然干燥的条件下，混凝土中的水分不断向大气中蒸发，混凝土的电阻值慢慢增大，电导率值减小。而16周后混凝土内部水分与环境的相对湿度达到平衡，此时试件的半电池电位值能够反映出混凝土中钢筋的锈蚀状况。

      成型16周后，这两组试件的半电池电位随时间增长都有负向增大的趋势。钢筋的腐蚀电流密度也随时间的增长不断增大。试验结束时，未进行防水处理试件EN-0.6的铜/硫酸铜半电池电位值达到-115mV，甘汞半电池电位值达到-48mV，其绝对值均大于进行防水处理的试件EW-0.5.EN-0.6的钢筋腐蚀触电流密度达到0.08luA/cm²，大于进行防水处理的试件EW-0.6。