混凝土作為一種常見的建筑材料，在長期使用或暴露于不同環境條件時，會受到多種不同因素的腐蝕和破壞。混凝土腐蝕對建筑結構的影響主要表現為混凝土的強度減弱、結構表面開裂剝落、龜裂和鋼筋銹蝕膨脹等。混凝土腐蝕程度嚴重則可能會導致建筑結構的損壞和壽命減少，進而影響建筑物的安全和使用性能。

圖1被腐蝕的混凝土結構

1 混凝土的腐蝕機理

根據引起混凝土結構耐久性損傷的環境類型，可以將環境劃分為一般環境（二氧化碳、酸雨、溫度、濕度等）、特殊環境（酸、堿、鹽等）和災害環境（火災、地震等）。

混凝土的腐蝕分物理作用、化學腐蝕和生物腐蝕三大類。由于化學腐蝕程度明顯，通常所談的鋼筋混凝土的腐蝕是指化學腐蝕?；瘜W腐蝕主要包括：碳化作用、氯鹽腐蝕、硫酸鹽的腐蝕、酸的腐蝕和堿的腐蝕。鹽水環境是特殊環境中的一類，其主要影響為氯鹽腐蝕和硫酸鹽腐蝕。

鹽水環境中的氯離子或硫酸鹽通常通過混凝土的宏觀(裂縫)及微觀(不密實)缺陷，滲入到混凝土中引起腐蝕。一方面，滲入的氯鹽可以和混凝土中的Ca(OH)2（氫氧化鈣）和鋁酸鹽等起反應，生成易溶的CaCl2（氯化鈣）和帶有大量結晶水且比反應物體積大幾倍的固相化合物，造成混凝土的膨脹破壞。同時，滲入的硫酸鹽也可與上述物質（特別是粉煤灰帶入的活性混合材料）發生置換反應，帶來類似的破壞。另一方面，滲入的氯鹽或硫酸鹽到達鋼筋表面，直接或間接破壞混凝土的包裹作用及鋼筋鈍化的高堿度兩層屏障，使之發生銹蝕。氯離子或硫酸鹽引起鋼筋銹蝕的主要作用有：破壞鈍化膜，形成腐蝕電流，激化鋼筋銹蝕等。

圖2氯鹽侵蝕混凝土試件中鋼筋的銹蝕機理

氯鹽或硫酸鹽對混凝土的侵蝕都是從混凝土的宏觀(產生裂縫)及微觀(不密實)缺陷引起的。換言之，混凝土不產生裂縫且結構非常密實的情況下，水、空氣(氧氣和二氧化碳)及氯離子或硫酸鹽等不能滲入混凝土內部，鋼筋的銹蝕及混凝土膨脹破壞就不會發生。

因此，改善混凝土抗裂及抗滲性能，是鋼筋混凝土抗氯鹽和硫酸鹽腐蝕的第一道防線；而控制氯鹽、硫酸鹽，降低活性混合材料后期置換反應，提高混凝土的安定性，能有效增強鋼筋混凝土抗氯鹽腐蝕的能力。

2 有效解決腐蝕難題的主要措施

1. 改善混凝土抗裂及抗滲性能，筑起鋼筋混凝土抗腐蝕的第一道防線

WHDF是一種能提高混凝土性能的無機納米復合材料，屬抗裂減滲劑類，其中四種核心專利成分功效如下：

    ●納米分散劑：改善拌合物和易性，使水泥熟料與水充分接觸，促進水化。

    ●鋁鈣抑制劑：降低早期水化熱，優化水化產物。

    ●晶化激發劑：提高水泥水化率，增加凝膠量，改善混凝土界面結構，提高密實性，降低孔隙率。

    ●活性激發劑：作為二次水化反應的催化劑，進一步改善混凝土密實性能。

在WHDF四劑合一的作用下，水泥水化反應得到優化，混凝土體系內凝膠增多，粘結性能大幅提升，混凝土的抗拉強度和極限拉伸值得到有效改善，抵御混凝土裂縫產生的能力增強。此外，混凝土體系內生成的納米堵孔沉積物和水化石榴石礦物，具有堵塞微裂縫和毛細孔的作用，可以進一步提升混凝土密實程度。

2.激發“火山灰”反應，降低混凝土體系中殘留的活性混合材料，避免后期混凝土中的置換反應，提高混凝土的安定性，能有效增強鋼筋混凝土耐腐蝕的能力

WHDF能激發粉煤灰中帶入的活性混合材料（如游離的鈣、SiO2（二氧化硅）和Al2O3（氧化鋁）等）的活性，使它們與混凝土體系中的Ca(OH)2進行二次水化（火山灰反應），生成C-S-H （水化硅酸鈣）凝膠和穩定的C3AS2Hn（水化石榴石礦物），使混凝土中的活性混合物不易與環境介質中的酸、堿及鹽發生置換反應，有效提高了混凝土的安定性，對混凝土的抗腐蝕性能有明顯的改善。

圖 3a摻WHDF試塊鹽水浸泡90d

圖3b不摻WHDF試塊鹽水浸泡90d

表1鹽水環境下摻與不摻WHDF混凝土抗壓強度試驗