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[摘 要]随着我国经济的发展，我国建筑行业的崛起也是相当迅速的。需要各个建筑施工环节都非常顺利，耐腐蚀混凝土配比是一个项目施工的基础。本研究介绍了耐腐蚀混凝土在组成上的特点，论述了配合比参数对耐腐蚀混凝土性能的影响机理，配合比设计时对各参数的控制要点。
[关键词]耐腐蚀 混凝土 配合比
中图分类号：TU528.01 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）21-0195-01
1 混凝土耐腐蚀的现状及研究意义
混凝土的腐蚀是混凝土由于环境作用而引起的破坏和变质。随着公路建设规模逐渐扩大，混凝土工程受化学物质的侵蚀作用和荷载共同作用下的破坏现象日渐普通，已成为一种灾害。为减轻和避免这种灾害的发生，必须充分认识混凝土结构材料在荷载作用下的腐蚀机理，深入了解混凝土在腐蚀介质与荷载共同作用下的损伤规律及其破坏形态。因此对受腐蚀混凝土在应力状态下的性能进行研究有着重要的理论意义和实用价值。因为如此，主要包含混凝土工程耐久性的“重大工程灾害与防治”课题，己被国家自然科学基金委列为优先资助的领域。其中，提出有效的混凝土工程施工设计方法，以满足工程结构的强度、耐久性要求，并使其成本最低，是混凝土工程技术研究领域的重点方向之一，具有重要的理论意义与实际应用价值。
2 混凝土腐蚀原因
2.1 混凝土原材料配比不合理
传统的通过强度、水灰（胶）比控制混凝土质量的方法，由于不能反映各种原材料之间的相互作用，存在很大缺陷。耐久性不是混凝土的一种质量特性，而是表明混凝土具有承受所处环境条件的一个综合性指标。经过最近30年的调查和研究，目前，对于混凝土结构耐久性破坏的机理、防治措施等方面，已经有了比较全面的认识，大体上，可以将耐久性破坏区分为碱骨料反应、碳化、冻融、有害离子的侵蚀以及磨损、气蚀等。如果混凝土原材料配比合理化，除了建筑物可以极大减少建筑材料的使用量、降低了建筑物自身的重量，同时保证了整个建筑物的承载能力，进而降低了建筑成本，提高了整个施工工程的经济性。
2.2 混凝土内部存在应力腐蚀
混凝土的应力腐蚀可定义为：混凝土在各种应力作用下同时受到各种腐蚀介质（氯盐、硫酸盐、二氧化碳等）的影响所引起的腐蚀，称之为混凝土的应力腐蚀。经盐酸溶液（Cl-）应力腐蚀的混凝土梁，其抗折强度和变形均明显降低，且随荷载水平提高和作用时间延长，应力腐蚀效应愈加显著。应力因素促进了腐蚀介质下混凝土的体积膨胀：起始发展快、后期速度减缓；混凝土遭受硫酸盐类的应力腐蚀，即使在混凝土结构密实度有所提高的情况下，也存在有内部损伤和外部应力的负面效应。水灰比对应力腐蚀具有较强的影响，其中粉煤灰掺量、腐蚀溶液对高性能混凝土的应力腐蚀也都具有显著性，而应力水平仅对混凝土应力腐蚀具有较强的显著性。
3 耐腐蚀混凝土强度的配合比计算
3.1 混凝土配制强度的计算
1）混凝土配制强度应按 fcu，0≥fcu，k+1.645σ计算，
其中：σ——混凝土强度标准差（N/mm2）。取σ=5.00（N/mm2）；
fcu，0——混凝土配制强度（N/mm2）；
fcu，k——混凝土立方体抗压强度标准值（N/mm2），取fcu，k=20（N/mm2）；
经过计算得：fcu，0=20+1.645×5.00=28.23（N/mm2）。
2）水灰比計算
混凝土水灰比按下式计算：W/C=αa*fb/（fcuo+αa*αb*fb）
其中：αa，αb——回归系数，由于粗骨料为碎石，根据规程查表取αa=0.46，取αb=0.07；
fcuo——水泥28d抗压强度实测值，取48.00（N/mm2）；经过计算得：W/C=0.46×48.00/（28.23+0.46×0.07×48.00）=0.74。
3.2 流动性和大流动性混凝土的用水量宜按下列步骤计算
1）按上表中坍落度90mm的用水量为基础，按坍落度每增大20mm用水量增加5kg，计算出未掺外加剂时的混凝土的用水量；
2）掺外加剂时的混凝土用水量可按下式计算：其中：mwa——掺外加剂混凝土每立方米混凝土用水量（kg）；mw0——未掺外加剂时的混凝土的用水量（kg）；β——外加剂的减水率，取β=500%。
3）外加剂的减水率应经试验确定。混凝土水灰比计算值mwa=0.57×（1-500）=0.703，由于混凝土水灰比计算值=0.57，所以用水量取表中值=195kg。
3.3 粗骨料和细骨料用量的计算合理砂率按下面方法确定：
根据水灰比为0.703，粗骨料类型为：碎石，粗骨料粒径：20（mm），查上表，取合理砂率βs=34.5%；粗骨料和细骨料用量的确定，采用体积法计算，计算公式如下：其中：mgo——每立方米混凝土的基准粗骨料用量（kg）；mso——每立方米混凝土的基准细骨料用量（kg）；ρc——水泥密度（kg/m3），取3100.00（kg/m3）；ρg——粗骨料的表观密度（kg/m3），取2700.00（kg/m3）；ρs——细骨料的表观密度（kg/m3），取2700.00（kg/m3）；ρw——水密度（kg/m3），取1000（kg/m3）；α——混凝土的含气量百分数，取α=1.00；以上两式联立，解得mgo=1290.38（kg），mso=679.67（kg）。混凝土的基准配合比为：水泥：砂石子：水=264：680：1290：185或重量比为：水泥：砂：石子：水=1.00：2.58：4.9：0.7。
4 混凝土防腐蚀的方法
在选择集料的时候，首先注意集料微粒大小的控制，以保证混凝土的均匀性。而集料微粒的表面密度也要在2.65g/cm之上，从源头上提高材料的强度。应力腐蚀开裂常发生在应力集中处，在结构设计时应减少应力集中。主要是有机高分子涂层，如环氧树脂涂层，有机硅涂层，从而使金属表面和环境隔离开了，避免产生应力腐蚀。合理选材和改善材质。选材应避免金属或合金在易发生应力腐蚀的环境中使用如对于接触海水的热交换器采用普通低碳钢可能比不锈钢更好。混凝土防腐剂是新一代防止钢筋混凝土腐蚀的一种全新产品，它突破了钢筋混凝土防腐蚀的传统理念，开创了使用外加剂防腐的新方法，从根本上解决了传统防腐蚀方法的诸多不足和局限性。使用混凝土抗硫酸盐侵蚀防腐剂可以使混凝土具有抗盐类离子侵蚀、抗冻融循环破坏及高抗渗透等良好性能。特别适用对混凝土建筑物既要求防腐又要求抗渗的工程。掺入该产品还可以使混凝土收缩值减小，便于大体积混凝土施工。混凝土防腐剂应用简便，并不需要特殊施工工艺。同时这种防腐方法还综合利用了工业废料—粉煤灰，具有绿色环保的意义。
5 结束语
通过本研究的简单介绍，我们可以了解混凝土腐蚀的危害。但是，只要我们深入的研究就能找到解决的办法。提升混凝土的材料选择方法，做好混凝土的材料配比，并且减少应力腐蚀，使用耐腐蚀剂。这些办法我们要合理选择，具体问题具体分析，通过合理科学的方法设计混凝土的使用，安全建筑。
参考文献
[1] 蒲心诚.超高强高性能混凝土——原理·配制·结构·应用 [M].重庆大学出版社，2004.
[2] 蒲心诚，王冲，刘芳等.特超强高性能混凝土的研制与展望 [J].混凝土与水泥制品，2008（2）.
[3] 赵淮生.复合矿物掺合料在高性能混凝土中的应用 [J].石家庄铁道学院学报，2006，19.
[关键词]耐腐蚀 混凝土 配合比
中图分类号：TU528.01 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）21-0195-01
1 混凝土耐腐蚀的现状及研究意义
混凝土的腐蚀是混凝土由于环境作用而引起的破坏和变质。随着公路建设规模逐渐扩大，混凝土工程受化学物质的侵蚀作用和荷载共同作用下的破坏现象日渐普通，已成为一种灾害。为减轻和避免这种灾害的发生，必须充分认识混凝土结构材料在荷载作用下的腐蚀机理，深入了解混凝土在腐蚀介质与荷载共同作用下的损伤规律及其破坏形态。因此对受腐蚀混凝土在应力状态下的性能进行研究有着重要的理论意义和实用价值。因为如此，主要包含混凝土工程耐久性的“重大工程灾害与防治”课题，己被国家自然科学基金委列为优先资助的领域。其中，提出有效的混凝土工程施工设计方法，以满足工程结构的强度、耐久性要求，并使其成本最低，是混凝土工程技术研究领域的重点方向之一，具有重要的理论意义与实际应用价值。
2 混凝土腐蚀原因
2.1 混凝土原材料配比不合理
传统的通过强度、水灰（胶）比控制混凝土质量的方法，由于不能反映各种原材料之间的相互作用，存在很大缺陷。耐久性不是混凝土的一种质量特性，而是表明混凝土具有承受所处环境条件的一个综合性指标。经过最近30年的调查和研究，目前，对于混凝土结构耐久性破坏的机理、防治措施等方面，已经有了比较全面的认识，大体上，可以将耐久性破坏区分为碱骨料反应、碳化、冻融、有害离子的侵蚀以及磨损、气蚀等。如果混凝土原材料配比合理化，除了建筑物可以极大减少建筑材料的使用量、降低了建筑物自身的重量，同时保证了整个建筑物的承载能力，进而降低了建筑成本，提高了整个施工工程的经济性。
2.2 混凝土内部存在应力腐蚀
混凝土的应力腐蚀可定义为：混凝土在各种应力作用下同时受到各种腐蚀介质（氯盐、硫酸盐、二氧化碳等）的影响所引起的腐蚀，称之为混凝土的应力腐蚀。经盐酸溶液（Cl-）应力腐蚀的混凝土梁，其抗折强度和变形均明显降低，且随荷载水平提高和作用时间延长，应力腐蚀效应愈加显著。应力因素促进了腐蚀介质下混凝土的体积膨胀：起始发展快、后期速度减缓；混凝土遭受硫酸盐类的应力腐蚀，即使在混凝土结构密实度有所提高的情况下，也存在有内部损伤和外部应力的负面效应。水灰比对应力腐蚀具有较强的影响，其中粉煤灰掺量、腐蚀溶液对高性能混凝土的应力腐蚀也都具有显著性，而应力水平仅对混凝土应力腐蚀具有较强的显著性。
3 耐腐蚀混凝土强度的配合比计算
3.1 混凝土配制强度的计算
1）混凝土配制强度应按 fcu，0≥fcu，k+1.645σ计算，
其中：σ——混凝土强度标准差（N/mm2）。取σ=5.00（N/mm2）；
fcu，0——混凝土配制强度（N/mm2）；
fcu，k——混凝土立方体抗压强度标准值（N/mm2），取fcu，k=20（N/mm2）；
经过计算得：fcu，0=20+1.645×5.00=28.23（N/mm2）。
2）水灰比計算
混凝土水灰比按下式计算：W/C=αa*fb/（fcuo+αa*αb*fb）
其中：αa，αb——回归系数，由于粗骨料为碎石，根据规程查表取αa=0.46，取αb=0.07；
fcuo——水泥28d抗压强度实测值，取48.00（N/mm2）；经过计算得：W/C=0.46×48.00/（28.23+0.46×0.07×48.00）=0.74。
3.2 流动性和大流动性混凝土的用水量宜按下列步骤计算
1）按上表中坍落度90mm的用水量为基础，按坍落度每增大20mm用水量增加5kg，计算出未掺外加剂时的混凝土的用水量；
2）掺外加剂时的混凝土用水量可按下式计算：其中：mwa——掺外加剂混凝土每立方米混凝土用水量（kg）；mw0——未掺外加剂时的混凝土的用水量（kg）；β——外加剂的减水率，取β=500%。
3）外加剂的减水率应经试验确定。混凝土水灰比计算值mwa=0.57×（1-500）=0.703，由于混凝土水灰比计算值=0.57，所以用水量取表中值=195kg。
3.3 粗骨料和细骨料用量的计算合理砂率按下面方法确定：
根据水灰比为0.703，粗骨料类型为：碎石，粗骨料粒径：20（mm），查上表，取合理砂率βs=34.5%；粗骨料和细骨料用量的确定，采用体积法计算，计算公式如下：其中：mgo——每立方米混凝土的基准粗骨料用量（kg）；mso——每立方米混凝土的基准细骨料用量（kg）；ρc——水泥密度（kg/m3），取3100.00（kg/m3）；ρg——粗骨料的表观密度（kg/m3），取2700.00（kg/m3）；ρs——细骨料的表观密度（kg/m3），取2700.00（kg/m3）；ρw——水密度（kg/m3），取1000（kg/m3）；α——混凝土的含气量百分数，取α=1.00；以上两式联立，解得mgo=1290.38（kg），mso=679.67（kg）。混凝土的基准配合比为：水泥：砂石子：水=264：680：1290：185或重量比为：水泥：砂：石子：水=1.00：2.58：4.9：0.7。
4 混凝土防腐蚀的方法
在选择集料的时候，首先注意集料微粒大小的控制，以保证混凝土的均匀性。而集料微粒的表面密度也要在2.65g/cm之上，从源头上提高材料的强度。应力腐蚀开裂常发生在应力集中处，在结构设计时应减少应力集中。主要是有机高分子涂层，如环氧树脂涂层，有机硅涂层，从而使金属表面和环境隔离开了，避免产生应力腐蚀。合理选材和改善材质。选材应避免金属或合金在易发生应力腐蚀的环境中使用如对于接触海水的热交换器采用普通低碳钢可能比不锈钢更好。混凝土防腐剂是新一代防止钢筋混凝土腐蚀的一种全新产品，它突破了钢筋混凝土防腐蚀的传统理念，开创了使用外加剂防腐的新方法，从根本上解决了传统防腐蚀方法的诸多不足和局限性。使用混凝土抗硫酸盐侵蚀防腐剂可以使混凝土具有抗盐类离子侵蚀、抗冻融循环破坏及高抗渗透等良好性能。特别适用对混凝土建筑物既要求防腐又要求抗渗的工程。掺入该产品还可以使混凝土收缩值减小，便于大体积混凝土施工。混凝土防腐剂应用简便，并不需要特殊施工工艺。同时这种防腐方法还综合利用了工业废料—粉煤灰，具有绿色环保的意义。
5 结束语
通过本研究的简单介绍，我们可以了解混凝土腐蚀的危害。但是，只要我们深入的研究就能找到解决的办法。提升混凝土的材料选择方法，做好混凝土的材料配比，并且减少应力腐蚀，使用耐腐蚀剂。这些办法我们要合理选择，具体问题具体分析，通过合理科学的方法设计混凝土的使用，安全建筑。
参考文献
[1] 蒲心诚.超高强高性能混凝土——原理·配制·结构·应用 [M].重庆大学出版社，2004.
[2] 蒲心诚，王冲，刘芳等.特超强高性能混凝土的研制与展望 [J].混凝土与水泥制品，2008（2）.
[3] 赵淮生.复合矿物掺合料在高性能混凝土中的应用 [J].石家庄铁道学院学报，2006，19.