在21世紀(jì)的今天，大型建筑物隨處可見，拔地而起的大廈，橫跨海洋的橋梁，然而這些建筑物建造都離不開廉價(jià)的混凝土，說(shuō)起混凝土，相信大家一定不會(huì)陌生，混凝土是指以豐富的水泥作為主要的凝膠材料，然后加入一定比例的水、砂、石子，混合而成的一種廉價(jià)的建筑材料。

在建筑中，為了使混凝土硬度增加，通常做法是在中間加入鋼筋，起到骨架支撐的作用，因此，用混凝土能建造出數(shù)百米高的樓房，壽命甚至可達(dá)百年，但對(duì)于那些水中建筑而言，壽命往往很短，有的海港碼頭不到20年就已經(jīng)十分破舊的，對(duì)建筑壽命影響最大的是含有大量氯鹽的海水。

海洋腐蝕環(huán)境海水中鹽分總量大約在3％，且富含Cl—，Mg2+，SO42—，這些離子對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)有很強(qiáng)的腐蝕作用。而Cl—又是造成鋼筋銹蝕的主要原因，海洋環(huán)境富含Cl—。在混凝土的液相中，當(dāng)Cl一與OH—>0.61時(shí)，鋼筋開始銹蝕，在海洋工程中，以此作為混凝土腐蝕的“臨界值”。

混凝土內(nèi)的鋼筋銹蝕屬于電化學(xué)反應(yīng)，鋼鐵本身就是一種比較容易生銹的金屬，即便在空氣中也會(huì)緩慢生銹，因此用于水中建筑的鋼筋外表面都會(huì)特意制造一層致密的氧化膜，這樣一來(lái)不易生銹腐蝕，但氯離子可以破壞鋼筋表面的氧化膜，讓容易生銹的鐵基露出來(lái)，另外，氯離子在鋼筋中形成腐蝕電池，加速腐蝕。

在40年前，我國(guó)專家曾對(duì)沿海地區(qū)的18座混凝土建造的海港碼頭進(jìn)行了調(diào)研，這些海港碼頭年限并不是很久，使用壽命都沒(méi)有超過(guò)20年，但是調(diào)查的結(jié)果卻很不盡人意，80%以上碼頭混凝土內(nèi)的鋼筋出現(xiàn)了嚴(yán)重銹蝕現(xiàn)象，這意味著耐久性成問(wèn)題，要不了多久，這些碼頭又得重新修建了。

為了提高混凝土橋墩的耐久度，在1987年，我國(guó)中交四航工程研究院開展了一項(xiàng)時(shí)間很長(zhǎng)的測(cè)試實(shí)驗(yàn)，研究混凝土耐腐蝕性，研究員將鋼筋混凝土試件放到海水中，了解混凝土的腐蝕過(guò)程，研究員每天都需要提取混凝土樣本，作為參考對(duì)比，日復(fù)一日，年復(fù)一天，其中一塊鋼筋混凝土試件竟不自不覺(jué)地放了近30年。

這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)有意義嗎？讓中交四航工程研究院對(duì)“混凝土”的耐久性有了充分的了解，并研究出提高水下混凝土的耐久性的方法，在混凝土中加入粉煤灰，制造出抗腐蝕性混凝土，阻止鋼筋銹蝕，大大提高了混凝土壽命，將粉煤灰摻入量多少為成三個(gè)不同等級(jí)，粉煤灰占比10%，粉煤灰占比30%，粉煤灰占比40%。

煤，石油，天然氣我們見過(guò)，什么是粉煤灰？可能有人不太知道，粉煤灰又被稱為“飛灰”和“煙灰”，它是煤在燃燒時(shí)排出的微小顆粒，通常存在于燃料燃燒所產(chǎn)生的煙氣中，直徑一般在1至100μm之間，表面光滑，呈球狀，燃燒一噸煤可產(chǎn)生約300公斤粉煤灰，因此，粉煤灰一直被視為空氣污染物。

很多年前，那些燃燒煤的火力發(fā)電站都會(huì)豎立一根又長(zhǎng)又粗的大煙囪，排放大量粉煤灰，時(shí)間一長(zhǎng)，污染空氣不說(shuō)，附近地面河流全都是黑色粉煤灰，淤塞河道，對(duì)人類和生態(tài)環(huán)境都有影響，其中的一些化學(xué)物質(zhì)對(duì)生物和人體造成危害。所以將粉煤灰回收并用于混凝土中，可謂是一舉兩得的美事。

都說(shuō)十年磨一劍，經(jīng)過(guò)數(shù)十年的研究，四航工程研究院的工程師，還研究出增強(qiáng)混凝土的其它方法，比如把磨細(xì)的硅粉、礦渣粉等工業(yè)廢渣廢料摻入到混凝土中測(cè)試，結(jié)果都取得了理想的效果，獲得各種不同規(guī)格的水下混凝土，有較強(qiáng)抗氯鹽能力，強(qiáng)度是之前普通混凝土的數(shù)倍。

作為混凝土材料最重要的一條是廉價(jià)和量大，而四航工程研究院選擇的這些添加物正是量大的廢物，這就是在“變廢為寶”，結(jié)果是一舉兩得，非常有意義。

現(xiàn)在，四航工程研究院承擔(dān)跨海大橋港珠澳大橋的設(shè)計(jì)，港珠澳大橋是世界上最長(zhǎng)的跨海大橋，全長(zhǎng)55公里，設(shè)計(jì)壽命為120年，比普通的商用房壽命還要長(zhǎng)得多，要知道普通住房壽命只有50至60年，而港珠澳大橋存在于氣候條件復(fù)雜的大海中，濕度大，氯鹽高，蒸發(fā)大，氣流活動(dòng)頻繁，因此對(duì)穩(wěn)定性、耐腐蝕性要求更高。