天然河砂作為混凝土細(xì)骨料，粗細(xì)適中，級(jí)配合理，含泥少，是混凝土的主要組成原材料之一。隨著我國(guó)近些年大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，天然河砂目前已不能滿足實(shí)際需求。這就導(dǎo)致天然河砂的價(jià)格持續(xù)升高。一些地區(qū)，特別是沿海地區(qū)的建筑商或原材料供應(yīng)商為了降低成本、牟取暴利，私自以廉價(jià)的海砂代替河砂，大量應(yīng)用于建設(shè)工程中，未經(jīng)淡化的海砂含有大量的氯離子，氯離子會(huì)引起混凝土中鋼筋銹蝕，嚴(yán)重影響混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。本文從海砂引起混凝土中鋼筋銹蝕機(jī)理出發(fā)，提出了海砂應(yīng)用的技術(shù)保障措施。同時(shí)提出了已有或在建工程中氯離子超標(biāo)的處理措施，為后續(xù)工程提供參考。

海砂中含有大量有害物質(zhì)，云母、輕物質(zhì)、有機(jī)物、硫化物、硫酸鹽及氯鹽等，海砂的危害主要來(lái)自海砂中含有的氯鹽。氯鹽中所含有的氯離子會(huì)使混凝土中的鋼筋失去鈍化膜，而使鋼筋產(chǎn)生腐蝕，其銹蝕產(chǎn)物的體積將比原來(lái)的體積大2.5倍以上，會(huì)使混凝土開(kāi)裂、剝落，最終將導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)破壞、失效。氯鹽對(duì)鋼筋的腐蝕主要有以下幾方面： 

破壞鈍化膜。混凝土為鋼筋提供了一個(gè)PH大于12的高堿性環(huán)境，鋼筋在這樣的環(huán)境中會(huì)形成一層鈍化膜，保護(hù)鋼筋不被腐蝕。當(dāng)CL-進(jìn)入混凝土中并到達(dá)鋼筋表面后，吸附于局部鈍化膜處，使該處的pH 值迅速降低，從而破壞鈍化膜。當(dāng)pH<11.5時(shí)，鈍化膜就開(kāi)始不穩(wěn)定(臨界值)；當(dāng)pH<9.88時(shí)，鈍化膜生成困難或已經(jīng)生成的鈍化膜逐漸破壞。 

形成腐蝕電池，加速鋼筋腐蝕?；炷林袖摻畹母g是一個(gè)電化學(xué)過(guò)程，混凝土鈍化膜破壞后，露出鋼筋基體，與鈍化膜未破壞的地方形成電位差，構(gòu)成原電池。腐蝕電池作用的結(jié)果，鋼筋表面產(chǎn)生點(diǎn)蝕，由于大陰極（鈍化膜區(qū)）對(duì)應(yīng)于小陽(yáng)極（鈍化膜破壞點(diǎn)），坑蝕發(fā)展十分迅速。同時(shí)，CL-不僅促成了鋼筋表面的腐蝕電池，而且加速電池作用的過(guò)程。CL-與Fe2+與生成的FeCL2是可溶的，其在混凝土中擴(kuò)散時(shí)遇到OH-，立即生成Fe(OH)2沉淀，又進(jìn)一步氧化生成鐵的氧化物（鐵銹），由此可見(jiàn)，CL-并不會(huì)被“消耗”，只是在其中起到了“搬運(yùn)”作用，這也是氯離子的主要危害所在。 

海砂如果應(yīng)用，首先要對(duì)海砂進(jìn)行脫鹽處理，使其含有的氯鹽滿足國(guó)家規(guī)范的規(guī)定。另外對(duì)應(yīng)用海砂的混凝土、鋼筋也要進(jìn)行防腐蝕處理，這樣才能保證混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。 

海砂中由于含有大量的有害物質(zhì)，特別是含有大量的氯鹽，因此，海砂未經(jīng)處理不能直接應(yīng)用在鋼筋混凝土工程中。海砂處理的目的就是降氯,根椐國(guó)家規(guī)范的要求使海砂中氯離子含量達(dá)到規(guī)范要求。降氯方法有海砂自然放置法、淡水沖洗法、機(jī)械法和混合砂法,目前沿海地區(qū)海砂基本上是通過(guò)淡水沖洗法進(jìn)行降氯。 

（1）自然放置法。該法是將海砂自然堆積到一定的厚度，在自然風(fēng)吹、雨淋、日曬等作用下，經(jīng)過(guò)數(shù)月或更長(zhǎng)的時(shí)間后，經(jīng)過(guò)取樣化驗(yàn)含鹽量符合規(guī)范要求后即可使用。這種方法的缺點(diǎn)：花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)、不能解決應(yīng)急需要；優(yōu)點(diǎn)：成本低、占地不需太大。 

（2）淡水沖洗法。淡水沖洗法可分為斗式濾水法和散水法。它是利用淡水沖洗海砂，使其含鹽量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。這種方法的缺點(diǎn)：浪費(fèi)淡水資源、造價(jià)偏高；優(yōu)點(diǎn)是能滿足應(yīng)急需要。然而淡水資源也是可貴的資源，因此此法的實(shí)施應(yīng)具體分折。 

（3）機(jī)械法。機(jī)械法就是采用機(jī)械設(shè)備對(duì)海砂進(jìn)行處理，主要需要有：分級(jí)設(shè)備、離心設(shè)備、給排水設(shè)備等機(jī)械設(shè)備。這種方法的缺點(diǎn)：浪費(fèi)淡水資源、造價(jià)偏高；優(yōu)點(diǎn)是所耗時(shí)間短、可工業(yè)機(jī)械化 

（4）混合法。混合法是將海砂與河砂按適當(dāng)?shù)谋壤龘胶显谝黄?，其根本原理也是降低含鹽量。海砂與河砂的比例可根據(jù)其混合物取樣化驗(yàn)其含鹽量（氯化物含量），當(dāng)其含鹽量小于國(guó)家有關(guān)規(guī)范要求時(shí)，即可使用。這種方法的缺點(diǎn)：沒(méi)有具體的規(guī)范可循；優(yōu)點(diǎn)：操作方便，原理簡(jiǎn)單。 

（5）混凝土的處理措施。一方面是摻入粉煤灰、礦渣粉等礦物摻合料，這些摻合料可以提高混凝土的密實(shí)性，減少水汽、氧氣的侵入。另外，C3A含量較普通水泥高,化學(xué)結(jié)合氯離子數(shù)量多,有利于海砂混凝土內(nèi)部游離氯離子含量的減少。另一方面是摻加鋼筋阻銹劑，該方法可以有效遏制鋼筋銹蝕，但造價(jià)偏高。 

（6）鋼筋的處理措施。鋼筋處理后主要是隔絕氯離子等一些有害物質(zhì)與鋼筋的接觸。處理方法常見(jiàn)的主要有兩種:鋼筋表面涂防腐涂料和鋼筋表面鍍鋅處理。

由于環(huán)境、人為等因素造成已有或在建建筑物或構(gòu)筑物中氯離子含量超過(guò)國(guó)家規(guī)定的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。對(duì)于氯離子含量已經(jīng)超標(biāo)的建筑物或構(gòu)筑物可以采取以下措施進(jìn)行除氯，保證混凝土的耐久性。 

打補(bǔ)丁法。針對(duì)已經(jīng)受氯鹽污染混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋腐蝕問(wèn)題，傳統(tǒng)的、最直接的修補(bǔ)方法是將表面受污染混凝土直接清除，對(duì)鋼筋作除銹、阻銹處理，再使用抗?jié)B性較高的混凝土或砂漿做保護(hù)層進(jìn)行修補(bǔ)，這種方法存在施工工藝復(fù)雜，不能清除已侵入混凝土內(nèi)層的有害組分，不能使受腐蝕鋼筋表面重新鈍化，而且存在新舊混凝土界面粘結(jié)性不良等缺點(diǎn)。同時(shí)這是一種破損的修補(bǔ)方法，當(dāng)修補(bǔ)層再次受到氯鹽污染危及鋼筋腐蝕時(shí)，需要對(duì)受污染混凝土層進(jìn)行二次清除并替換為新混凝土或砂漿層。修補(bǔ)用混凝土或砂漿與舊混凝土有可能構(gòu)成新的宏觀腐蝕電偶，起相反的作用。 

電化學(xué)除氯法。該方法以混凝土內(nèi)的鋼筋為陰極、外部電解液中的材料為陽(yáng)極施加直流電，使氯離子向其侵入的反方向遷移。非破損修復(fù)，不影響結(jié)構(gòu)的正常使用。采用電化學(xué)方法可以在無(wú)需破壞原混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)層的條件下，既可使侵入混凝土保護(hù)層的氯鹽排出，又能使已經(jīng)活化開(kāi)始腐蝕的鋼筋表面重新鈍化，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)因氯鹽污染的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行無(wú)損、低成本、快速修復(fù)。 

混凝土排鹽劑除氯。混凝土排鹽劑是一種新型的排除混凝土內(nèi)部氯鹽和硫酸鹽等有害雜質(zhì)的試劑，一般由5組分組成，包括催化劑、膠體改性硅粒子混合物、減阻劑、特制水基分散介質(zhì)以及助劑。膠體改性硅粒子混合物的尺寸大小在1~100nm之間。噴涂在混凝土表面，能夠快速的滲透進(jìn)入水泥混凝土的表面，并且其滲透力極強(qiáng)，可以滲透最少7.5cm~10cm或更深的距離，生成非結(jié)晶的無(wú)定形膠體硅酸鹽水凝膠。硅酸鹽水凝膠是永久無(wú)定形非結(jié)晶的，體積膨脹，使混凝土內(nèi)部的氯離子、硫酸根離子以及其他雜質(zhì)等被從混凝土內(nèi)部向混凝土外部排擠出來(lái)，同時(shí)堵塞或填充了混凝土內(nèi)部的毛細(xì)管、縫隙以及孔洞等。所以對(duì)氯離子、硫酸根離子以及其他雜質(zhì)等再加入混凝土中有一定的屏蔽作用；且生成的硅酸鹽水凝膠的PH值大于12。 

目前，由于河砂資源有限，海砂應(yīng)用被提上日程。為了避免海砂被不正當(dāng)應(yīng)用在工程中，更有效的海砂除氯方法、海砂應(yīng)用的保障措施等應(yīng)該被深入研究。這樣既可以建設(shè)河砂的亂開(kāi)采，保護(hù)環(huán)境，也可以有效利用海砂資源。