1　绪论

海洋环境和撒除冰盐混凝土结构中钢筋很容易遭受氯盐腐蚀，腐蚀后的混凝土结构耐久性和使用寿命会大为降低，多年来围绕提高氯盐环境下混凝土结构耐久性这一重大问题，国内外科学家和工程专家进行了不懈的努力，开展了大量卓有成效的研究工作，并且在大型和超大型混凝土结构工程的应用中取得了显著成绩；但是由于混凝土工程的复杂性，混凝土中孔隙与裂缝的存在不可避免地引起环境中的氯离子不断迁移到结构内部，使得许多混凝土结构中的钢筋在较短时间内锈蚀甚至引起混凝土结构顺筋开裂，不仅危害结构安全，也带来了巨大的经济损失，甚至成为经济发展的沉重包袱；调查表明海岸线长和冬季大量使用化冰盐的国家和地区，混凝土结构中钢筋腐蚀破坏特别突出，美国在这方面的问题最为明显，教训也很深刻。我国海岸线较长，内陆西北地区还有大范围的盐碱地，西部及北方地区的道路桥梁正在大量使用氯盐作为化冰盐，而在我国因氯盐引起的钢筋锈蚀破坏已经造成了很大的危害，目前大量实际工程中存在的严重腐蚀状况令人担忧，未来潜在的威胁更是不可低估，因此防止混凝土结构中的钢筋过快锈蚀就成为混凝土结构耐久性研究的重点。

针对氯盐环境下混凝土结构耐久性存在的问题，新建工程大都采用高强或高性能混凝土来实现混凝土抗渗性和耐久性的提升，其主要技术手段是降低水胶比和掺加超细活性矿物粉体；但是随着水胶比的大幅度降低，混凝土中的水分急剧减少，造成了混凝土中水泥水化严重缺水，从而引发混凝土自收缩和早期裂缝增加等问题，使得实际施工过程中要实现无裂缝的混凝土结构十分困难，因而在不采用有效的纤维抑裂技术时实际上在提高强度的同时难以大幅度提升混凝土结构的使用寿命，出现了强度和耐久性非同步增长的问题；大量工程实践也表明在撒除冰盐及海洋严酷环境下单靠采用低水胶比混凝土本身不足以实现混凝土结构100年以上的使用寿命。为避免混凝土早期开裂，近年来在各种工程中大量采用减缩防裂剂以及各种纤维正好说明了这一问题。由于混凝土结构使用寿命的第一阶段实质上是保护层内的钢筋免于外界环境有害介质侵害使其脱钝化所持续的时间延长，这一阶段也是混凝土结构使用寿命的主要部分。混凝土的耐久性失效即是有害介质从混凝土表面向内迁移从而引发钢筋锈蚀的过程，因此强化近表面区域混凝土的性能，将会有效提高混凝土抵抗环境介质侵蚀的能力，无疑是以较低的代价提升混凝土耐久性和使用寿命的合理途径，因此对恶劣环境下大型混凝土结构表面进行涂覆和防水处理就显得十分必要。

混凝土结构耐久性提升中另一个十分重要的手段就是采用钢筋阻锈剂，阻锈剂能在钢筋表面形成一层致密的保护膜，提高钢筋脱钝化的氯离子阈值浓度，从而有效延长混凝土结构使用寿命。对于新建混凝土结构，可以将阻锈剂与减水剂复合，在提高混凝土抗氯离子渗透能力的同时提高氯离子引发钢筋锈蚀的阈值浓度，从而达到提升混凝土结构耐久性和使用寿命的目的。对于已建成的混凝土结构，过去主要通过电化学脱盐对已渗入混凝土内部的氯离子进行脱除，其原理是采用直流电源在钢筋混凝土内部形成电场，作为阴离子的氯离子在电场作用下从钢筋周围不断迁移到接正极的表层混凝土及电解液中，使钢筋周围的氯离子含量下降。这种方法已经研究多年，但应用不普遍，主要原因除脱除时间较长（一般十几天到几十天）、氯离子不能完全脱除（脱出的氯离子只有总量的20％～50％）以及湿作业较为繁琐等问题外，更重要的是电化学脱盐过程大大弱化了钢筋与混凝土间的界面黏结力，使钢筋混凝土结构承载力降低，因而达不到应有的提高结构使用寿命的目的。使受氯盐污染的老混凝土结构中钢筋再钝化的另一种方法就是在混凝土表面涂覆钢筋阻锈剂，这种阻锈剂通过自然扩散或电化学渗透的方法迁移进入混凝土内部并到达钢筋表面使钢筋再钝化，从而实现混凝土结构耐久性的保持和提升。

随着我国经济的快速发展，一大批设计寿命在100年以上的大型和超大型混凝土结构工程已经建成或正在实施，未来大型或超大型跨海大桥或海底隧道等基础设施建设工程还将大规模展开，如何以简单、经济、高效、无损的方式有效保持和提升新建和已建成混凝土结构的耐久性和使用寿命是摆在我们面前紧迫而艰巨的任务，解决好这个问题对于我国在基础设施建设上少走弯路、提高投资效益、消除使用过程的安全隐患、降低维修费用、为后代少留包袱、走可持续发展之路具有极其重要的现实意义。开展迁移性阻锈剂组成、结构与性能的相关性研究，阻锈剂在钢筋表面吸附特性与阻锈机理以及阻锈剂对混凝土性能影响和在混凝土中迁移性能研究，设计制备出高效、可靠、适用、环保的迁移型阻锈剂，无论对于严酷环境下新建混凝土结构耐久性提升，还是已建成混凝土结构耐久性修复都具有重要的理论和实际意义。