入混凝土内部。如此循环，导致混凝土破坏；结晶作用主要发生
在于湿交替区，混凝土内的某些盐类在温度较大时溶于水中，在
温度较低时结晶析出，并在结晶时按其特有的结晶学特征生长，
对混凝土孔壁造成很大的结晶压力，从而引起混凝土的膨胀开
裂。寒冷地区给排水构件的冻融循环破坏也属此类反应，冻融
循环越频繁，对混凝土的破坏就越大。
1．2 化学腐蚀
环境中的各种腐蚀介质如CO 、C1一、sO；一、Mg 等进入混凝
土内，与之发生化学反应，造成化学腐蚀。这其中包括碱一集料
反应对混凝土的腐蚀、硫酸盐腐蚀和氯盐腐蚀等。
所谓碱一集料反应就是混凝土中的水泥、外加剂、混合材和
水中的碱(Na20及 0)与集料中的活性成分(活性氧化硅、活
性硅酸盐等)在水的作用下发生反应，生成物重新排列和吸水
膨胀所产生的应力诱发产生裂缝，最后导致混凝土结构的破坏。
硫酸盐腐蚀也是影响混凝土耐久性的一个重要因素。硫酸
盐进入混凝土内部后与水泥石的某些成分反应，生成物吸水膨
胀，当膨胀应力达到一定程度时就会造成混凝土结构的破坏或
称高硫型水化硫铝酸钙膨胀破坏及石膏膨胀破坏。当生成钙矾
石膨胀破坏时，反应物体积增大56％，呈针状结晶，引起很大内
应力，导致混凝土强度降低，混凝土表面出现裂缝及脱落。石膏
膨胀破坏，即当溶液中SO1-浓度大于1 000 mI／I，时，S0：一可与
混凝土中的ca(OH) 反应生成晶体石膏，其体积增大24％，导
致混凝土及水泥硬化浆体因内应力而破坏，其破坏的特征是混
凝土表面没有粗大裂缝但遍体溃散，即使soJ一的浓度不高，若
混凝土处于干湿交替状态，石膏结晶的膨胀破坏也易发生，因
为水分的蒸发导致石膏结晶的形成。给排水构件，随着气候的
变化造成干、湿交替环境水中的SO42-浓缩，使混凝土受侵蚀的
次数增加。
氯盐腐蚀是氯盐与混凝土中的Ca(OH)2、3CaO·A1203~6H O
等起反应，生成易溶于水的CaC1：和比反应物体积大几倍的并带
有大量结晶水的固相化合物，造成混凝土的膨胀破坏。因此，如
果水泥中铝酸三钙的含量高于8％，其配制的混凝土遭受c1一的
腐蚀就越容易。必须指出，能够引起混凝土腐蚀破坏的是水溶液
中的氯离子，而不是已经结晶固化的氯铝酸盐3CaO·A1 O ·10H O
和3CaO·A1203"3H2O中的cl一。氯离子的另一种腐蚀是通过cr
离子半径小，穿透力强，很容易在混凝土中渗透，并被吸附在钢
筋阳极区的钝化膜上，取代钝化膜中的氯离子，使对钢筋起保
护作用的氢氧化铁致密钝化膜变成疏松并有高电极电位的氯
化铁，使钢筋产生电化学腐蚀，锈蚀钢筋，膨裂混凝土，严重削
弱钢筋的承载性和延展性，大大降低构件的安全性。
碳化侵蚀：就是空气中CO 以及溶液中的CO；一离子渗透到
混凝土内，与其碱性物质起化学反应后生成碳酸盐和水，使混
凝土碱度降低，强度下降。同时，会增加混凝土孑L溶液中氯离子
数量，因而会使混凝土对钢筋的保护作用进一步减弱，在水与
空气及其他腐蚀介质存在的条件下，钢筋开始生锈，体积膨胀
2．5倍，导致混凝土产生裂纹。腐蚀物质从裂纹处进一步侵入，
加速钢筋锈蚀，进一步破坏混凝土，如此恶性循环。
生物腐蚀：对给排水构件的腐蚀也不容忽视，生物对混凝
土的腐蚀有两种形式：一是生物力学作用，如草、树根等钻人混
凝土的缺陷，破坏其密实度；二是类似于混凝土的化学腐蚀如
硫化细菌将硫转变成硫酸从而引起混凝土的硫酸和硫酸盐腐蚀。
根据以上给排水构件的腐蚀研制了一种新型抗腐蚀剂。
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WG一高效抗腐蚀剂是由抗裂抗渗、引气、耐腐蚀、聚合物等多种
组分复合而成的高性能外加剂，能促进并参与水化反应，以改善
水泥石的微观结构和化学组成，提高混凝土的密实性和化学稳
定性，并生成凝胶堵塞混凝土毛细孔道从而使硬化混凝土具有
抗裂、抗渗、抗冻融、耐腐蚀性等功能；另外，还具有较高的限制
膨胀率，可有效避免混凝土产生开裂，从而避免有害介质从裂
缝处腐蚀混凝土并锈蚀钢筋。
2 WG一高效抗腐蚀剂的合成方法、配合比的
优选及技术性能
2．1 原材料组成
(1)钙质组分：萍乡产，代号为A。
(2)致密组分：自产，固含量／>97％；代号为B。
(3)优质引气剂：浙江产，固含量≥94％，代号为C。
(4)可再分散性高分子聚合物：瑞士产，工业纯，代号为D。
(5)多羟基醚化三聚氰胺：湖南产，工业纯，代号为E。
2．2 配合比优选过程
根据以上的研究机理以及前期大量的基础试验，选定以上
5种原材料作为合成组分，试验掺量选定为水泥用量的5％。根
据试验的经验和数据，首先确定样品中钙质组分在配合比中定
在30％左右；根据引气组分的性能及掺量范围，固定引气剂在
配合比中的比例为O．5％不变。试验采用基准水泥，侵蚀溶液为
5％的Na2SO4，试验方法参照JC／T 101 1—2006《混凝土抗硫酸盐
类侵蚀防腐剂》和JC／T 313一l996(膨胀水泥膨胀率试验方法》
进行。
(1)D组分的确定，见表1。
表1 样品性能试验
从表l中可以看出：高分子聚合物的对砂浆的抗压强度影
响很大，对砂浆的抗蚀性能也有较大的影响。随着高分子聚合
物比例的增加，砂浆的抗压强度比大大增强，而抗蚀系数也有
一定的改善。然而，当高分子聚合物比例太高时(比例为1．5％
时)，拌合物变得很稠，流动性差，在实际工程中将受到一定的
限制，特别是在流态混凝土的应用中局限性很大。因此，D组
分的最佳比例为1％。
(2)A、E两种组分比例的确定，见表2。
表2 样品性能试验
样品组成 1 d膨胀率抗蚀膨胀混凝土抗压强度比
A B C D E ／％ 系数系数 7d 28 d
从试验结果可以看出，随着A比例的增大，砂浆1 d膨胀
率的膨胀率明显增大，A比例在27％以上时均满足标准不小于
0．05％的要求，但可以看到抗压强度比明显下降，这是因为样品
等量替代了水泥，而试件又处于自由膨胀状况，对早期强度的
影响较大。E组分比例的变化对抗蚀系数影响明显，但比例过
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