由于各種人為或者非人為因素的影響，在外部環(huán)境(如海洋環(huán)境、地下水環(huán)境和冬季撒鹽除冰環(huán)境等)的侵蝕下，鋼筋混凝土等構(gòu)筑物受到環(huán)境中的氯離子、硫酸根離子等腐蝕離子的作用，使得其整體強(qiáng)度和抗?jié)B性能大大降低，影響建筑材料的耐久性和使用壽命。
 

　　現(xiàn)有的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)普遍存在由于氯化物腐蝕鋼筋和混凝土碳化而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)耐久性下降問題，由于鋼筋結(jié)構(gòu)腐蝕所引起的重大安全事故不在少數(shù)。1967 年建于美國(guó)明尼蘇達(dá)州的跨密西西比河標(biāo)號(hào) 1-35W 鋼筋混凝土公路拱橋，使用了僅僅 20 多年就出現(xiàn)橋體嚴(yán)重腐蝕現(xiàn)象，在采用局部修補(bǔ)方法進(jìn)行修復(fù)后不久又出現(xiàn)了腐蝕和混凝土裂縫問題，最終于 2007 年發(fā)生重大坍塌事故；1979 年建成的北京西直門立交橋，在常年冬季撒鹽除冰的“鹽害”下使用不到 20 年就被迫拆除重建1。2003年出版的《中國(guó)腐蝕調(diào)查報(bào)告》中披露，我國(guó)建筑腐蝕情況比較嚴(yán)重，華東、華南27座海港、引橋腐蝕破壞占74%，22座水閘在使用7~25年內(nèi)，腐蝕破壞達(dá)56%，青海某鹽廠由于廠房嚴(yán)重腐蝕，使用僅6年后便停產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1億元2。
 

　　通常建筑材料的鹽化腐蝕包含鋼筋腐蝕和混凝土腐蝕：
 

　　一、 鋼筋氯鹽腐蝕損傷1
 

　　由于混凝土中高堿性(PH>12.5)的孔隙液在鋼筋表面能夠形成一層鈍化層，可以有效的防止鋼筋遭受腐蝕侵蝕。在使用后期由于混凝土的碳化和氯離子的侵入，會(huì)破壞鈍化層從而加速鋼筋的腐蝕。
 

　　氯離子的侵入導(dǎo)致鋼筋的腐蝕，其本質(zhì)上是一種電化學(xué)腐蝕，可分為“陰極”和“陽(yáng)極”兩個(gè)腐蝕過程。在鋼筋陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，鐵原子轉(zhuǎn)化為鐵離子，鐵基體發(fā)生損耗；在陰極發(fā)生還原反應(yīng)，生成氫氧根離子(下圖為鋼筋電化學(xué)腐蝕示意圖)。在鋼筋氯鹽腐蝕反應(yīng)過程中，氯離子不僅破壞鋼筋表面的鈍化層膜而形成腐蝕電極，并且氯離子在電化學(xué)腐蝕過程中主要起催化作用，在整個(gè)腐蝕反應(yīng)過程不消耗氯離子。因此，氯離子的存在大大強(qiáng)化了鋼筋腐蝕效率。
 

　　氯離子侵入的鋼筋腐蝕表現(xiàn)為局部點(diǎn)蝕、坑蝕，雖然點(diǎn)蝕的腐蝕面積較小但腐蝕深度較大，易引起結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中，出現(xiàn)毫無征兆的脆性破壞。并且，氯離子在鋼筋腐蝕過程中主要起催化作用，微量氯離子的存在會(huì)極大的加速鋼筋腐蝕速率。同時(shí)，鋼筋銹蝕產(chǎn)物會(huì)發(fā)生體積膨脹，其體積為原始體積的2~4倍，這種鋼筋銹蝕膨脹力不僅會(huì)影響鋼筋與混凝土界面之間的粘結(jié)性能，而且會(huì)嚴(yán)重破壞混凝土強(qiáng)度致使其剝落、開裂等損傷。
 

　　二、混凝土鹽腐蝕性能影響3
 

　　導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)性能劣化普遍的腐蝕原因是氯離子、硫酸根離子侵蝕。氯離子和硫酸根離子通過擴(kuò)散與滲透作用進(jìn)入到混凝土內(nèi)部，與混凝土中化合物發(fā)生反應(yīng)分別生成水化氯鋁酸鹽和石膏或鈣釩石等難溶鹽，這些化合物填充混凝土內(nèi)部的空隙，使得混凝土抗壓強(qiáng)度增加。但隨著時(shí)間變化，生成的水化氯鋁酸鹽和難溶化合物會(huì)結(jié)晶產(chǎn)生體積膨脹，在混凝土內(nèi)部形成極大的結(jié)晶壓力，當(dāng)膨脹達(dá)到一定程度時(shí)，引起混凝土開裂或者碳化，這進(jìn)一步為鹽離子侵入提供條件，從而加快混凝土構(gòu)筑物的破壞。
 

　　在一些海洋環(huán)境、鹽漬土環(huán)境，外部侵蝕性離子很容易透過鋼筋混凝土多孔的結(jié)構(gòu)由外向內(nèi)擴(kuò)散，使得混凝土以及包裹在混凝土結(jié)構(gòu)中鋼材料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性遭到嚴(yán)重破壞。因此，利用X射線熒光分析儀定期檢測(cè)監(jiān)控特定環(huán)境下的鋼筋混凝土中氯離子、硫酸鹽等離子的含量顯得尤為重要。
 

　　橋梁橋墩鹽害案例分析
 

　　沿海地區(qū)或冬季常使用除雪劑的北方內(nèi)陸地區(qū)，橋梁橋墩等鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)極容易受鹽害侵蝕。西日本的道路管理公司和日本金澤大學(xué)的久保教授共同研究日本沿海地區(qū)以及內(nèi)陸地區(qū)的橋梁橋墩等鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鹽害影響。
 

　　使用伊諾斯手持式X射線熒光分析儀分析了橋墩表面的氯含量，同時(shí)分析比較了從外到內(nèi)不同厚度層的混凝土中氯含量。通過分析可知，混凝土中氯含量高的環(huán)境下，混凝土中鋼筋的腐蝕情況比低氯含量混凝土要嚴(yán)重得多。
 

　　利用伊諾斯DPO分析混凝土氯的含量，建立不同氯含量與混凝土內(nèi)鋼筋腐蝕程度的關(guān)系，能夠有助于客戶判別鋼筋混凝土發(fā)生鹽害腐蝕的程度，從而提前采取措施加以維護(hù)保養(yǎng)等等。