鋼筋銹蝕是混凝土的一大病害，從某種意義上講，是最大和最嚴(yán)重的病害，而氯離子是造成鋼筋銹蝕的主要原因之一。

一、氯離子誘發(fā)鋼筋銹蝕的機(jī)理

1，破壞鈍化膜

 水泥水化的強(qiáng)堿性環(huán)境使混凝土內(nèi)鋼筋表面產(chǎn)生一層致密的鈍化膜。該鈍化膜中含有Si-O鍵，它對鋼筋有很強(qiáng)的保護(hù)能力。然而該鈍化膜只有在強(qiáng)堿性環(huán)境中才是穩(wěn)定的，當(dāng)PH值小于11.5時，這層鈍化膜就開始變的不穩(wěn)定，當(dāng)PH值小于9.88時，已經(jīng)生成的鈍化膜逐漸被破壞，新的鈍化膜也很難生成。氯離子是一種很強(qiáng)的去鈍化劑，當(dāng)進(jìn)入混凝土到達(dá)鋼筋表面吸附于局部鈍化膜處時，可使該處的PH值迅速降低到4以下，從而破壞鈍化膜。

2，形成腐蝕電池

 如果在大面積鋼筋表面上具有高濃度氯離子，則其所引起的腐蝕可能是均勻的腐蝕。但是在不均質(zhì)的混凝土中，常見的是局部腐蝕。氯離子對鋼筋表面鈍化膜的破壞發(fā)生在局部，使這些部位露出了鐵基體，與尚完好的鈍化膜區(qū)域形成較大的電位差。鐵基體作為陽極而受腐蝕，大面積鈍化膜區(qū)域作為陰極。腐蝕電池作用的結(jié)果是在鋼筋表面產(chǎn)生蝕坑，由于是大陰極對小陽極，所以蝕坑發(fā)展十分迅速。

3，加速陽極反應(yīng)的進(jìn)行

 氯離子不僅促成了鋼筋表面腐蝕電池的形成，而且加速了電池的作用。氯離子與陽極反應(yīng)生成的鐵離子結(jié)合生成氯化鐵，將陽極產(chǎn)物及時帶走，使陽極反應(yīng)加速進(jìn)行。而氯化鐵是可溶的，遇到氫氧根就能生成氫氧化亞鐵，將氯離子置換出來，而不是消耗掉。也就是說，凡是進(jìn)入混凝土中的氯離子不會被消耗掉，而是長期存在在混凝土中，周而復(fù)始地起到破壞作用，危害極大。

4，導(dǎo)電作用

 腐蝕電池的要素之一是要有離子通路，而氯離子的存在強(qiáng)化了離子通路，降低了陰陽極之間的電阻，提高了腐蝕電池的效率，從而加速了電化學(xué)腐蝕過程。氯化物還提高了混凝土的吸濕性，這也能減小混凝土的電阻率。

二、氯離子的來源：

在自然環(huán)境中，氯離子是廣泛存在的。包括：

1，氯離子存在于混凝土原材料中，如含氯化物的減水劑，摻入的礦渣可能是用海水淬冷的，粉煤灰可能是用海水排濕的等等。

2，海洋是氯離子的主要來源，不僅海水中含有大約3%的氯化物，海風(fēng)、海霧、海沙中也含有氯離子。海水、海風(fēng)和海霧中的氯離子和不合理地使用海沙，是影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的主要原因之一。

3，道路化冰鹽因?yàn)樾阅芎?，價格便宜，因此在道路上廣泛使用，這就使得氯離子能滲透到混凝土之中，引起鋼筋銹蝕。

4，鹽湖和鹽堿地也是氯離子的一個重要來源。

5，工業(yè)環(huán)境十分復(fù)雜，就腐蝕介質(zhì)而言有酸、堿、鹽等，其中以氯離子、氯氣和氯化氫等為主的腐蝕環(huán)境不在少數(shù)，處在此類環(huán)境中的混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕破壞往往是非常迅速而又嚴(yán)重的。

6、火不僅可以直接降低鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與可用性，而且由于熱分解有機(jī)化合物，還有促進(jìn)鋼筋銹蝕的間接作用。含氯很高的聚氯乙烯在攝氏80—90度下會分解放出氣態(tài)的氯化氫，到300度時，幾乎完全分解釋放出大量氯離子，遇水溶解，形成PH值低到1的鹽酸。這種酸最后在構(gòu)件表面冷卻凝結(jié)，滲入混凝土中，就會引起鋼筋銹蝕。因此，火災(zāi)后混凝土構(gòu)件常為氯化物所危害。

三、氯離子進(jìn)入混凝土的途徑：

第一是“混入”，如使用含氯離子的外加劑、使用海砂、施工用水含氯離子、在含鹽環(huán)境中拌制澆筑混凝土等。氯化物分水溶性和酸溶性兩種，作為外加劑加入混凝土的氯化物一般都是水溶性的，而骨料中含有的氯化物大多都是酸溶性的。水溶性氯化物的危害大于酸溶性氯化物，因?yàn)樗鼈兛梢灾苯痈g鋼筋?！盎烊搿爆F(xiàn)象大都是施工管理問題。

第二是“滲入”，環(huán)境中的氯離子通過混凝土的宏觀、微觀缺陷滲入到混凝土中并到達(dá)鋼筋表面。“滲入”現(xiàn)象是綜合性技術(shù)問題，與混凝土材料多孔性、密實(shí)性、工程質(zhì)量、鋼筋表面混凝土保護(hù)層厚度等多種因素有關(guān)，是需要重點(diǎn)討論的。

（一）、氯離子滲透

混凝土與含有氯化物的環(huán)境接觸，如海水或化冰鹽等，氯離子就有可能滲透到混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部去。

氯離子的滲透始于混凝土結(jié)構(gòu)表面，然后逐漸向結(jié)構(gòu)內(nèi)部發(fā)展。滲透速度取決于以下因素：

1.     與混凝土接觸的氯化物的濃度；

2.     混凝土的滲透性；

3.     環(huán)境的潮濕度；

當(dāng)有潮氣和氧氣存在時，沉淀在混凝土內(nèi)鋼筋表面的氯化物就會引起鋼筋銹蝕，銹蝕層不斷地增加，其產(chǎn)生的張力就會使混凝土結(jié)構(gòu)開裂和分層。

由于自然引力或交通負(fù)荷的作用，已經(jīng)分層的混凝土結(jié)構(gòu)就會發(fā)生破碎。而開裂和分層反過來又會加劇鋼筋的銹蝕，結(jié)構(gòu)深處的鋼筋也發(fā)生銹蝕，因?yàn)檫@時氯化物、氧氣和潮氣更容易進(jìn)入到混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)。

與其他導(dǎo)致鋼筋銹蝕的因素相比，氯化物引起鋼筋銹蝕的濃度閥值受混凝土PH值的影響最大。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)混凝土的PH值為13.2時，氯離子濃度為8000ppm時，鋼筋才開始發(fā)生銹蝕；而當(dāng)混凝土的PH值為11.6時，氯離子濃度僅為71ppm時，鋼筋就已經(jīng)開始銹蝕了。

（二）、裂縫與氯化物

混凝土結(jié)構(gòu)上的裂縫和各類縫隙可以使環(huán)境中的腐蝕性化學(xué)物質(zhì)，如化冰鹽等滲透到結(jié)構(gòu)內(nèi)部并接近鋼筋。如果有氯離子存在，即使混凝土結(jié)構(gòu)的堿性仍然很強(qiáng)，鋼筋也會發(fā)生銹蝕。在銹蝕過程中，氯離子起的是一種催化劑的作用，它并不直接參與銹蝕反應(yīng)，因此在反應(yīng)過程中，氯離子不會被消耗，而是長期保留在混凝土結(jié)構(gòu)中，繼續(xù)起破壞作用。