混凝土是一种用途广泛的建筑材料。墙壁、地板、地基、桥墩、台阶、阳台、屋顶和许多其他类似的建筑结构部件都使用这种常见材料。混凝土需要加固才能正常发挥结构性能。大多数混凝土结构都包含钢筋。混凝土中嵌入钢筋的腐蚀可能会导致混凝土剥落。如果不及时诊断和处理，混凝土剥落可能会导致危险状况。了解导致混凝土剥落和其他形式的材料失效的基本原因是有好处的；一旦确定并了解了这些原因，就有了修复混凝土和安装保护系统以延长使用寿命的预防性方法。
为什么会出现混凝土剥落？
钢筋锈蚀时，锈斑会在嵌入的混凝土中膨胀。钢筋的膨胀会在混凝土中产生应力，最终导致钢筋周围的混凝土出现裂缝和剥落（见下图 1）。
图 1：锈蚀钢筋的膨胀会在混凝土中产生拉应力，从而导致混凝土剥落。
混凝土楣板和檐板
造成混凝土剥落的因素有很多，本文无法一一列举。就建筑围护结构而言，一些常见的原因包括
- 覆盖层不足： 覆盖层是指混凝土外表面到钢筋外表面之间的距离。在盐分较高的环境中，通常需要较深的覆盖层。盐氯化物（沿海环境）和水（雨水）会导致钢筋腐蚀和混凝土剥落。
- 防水性能差： 混凝土本身多孔。水平和垂直表面防水层的缺陷或缺失会导致混凝土吸水，湿气通常会与预埋钢筋发生反应；当钢筋锈蚀时，会膨胀并移位混凝土，从而导致裂缝和剥落。
钢筋锈蚀和混凝土剥落有哪些蛛丝马迹？
- 开裂：钢筋锈蚀产生的膨胀力可能会导致混凝土开裂。从表面略微凸起的裂缝是钢筋锈蚀的良好指标。
- 电镀：根据钢筋的走向，钢筋锈蚀也可能导致钢板混凝土化。平面上的起伏或凹凸不平可能表明下层钢筋锈蚀（见下图 2）。
- 锈斑：棕色的锈蚀副产品可能会从裂缝中冲出，并弄脏混凝土表面。这是混凝土内部潜在锈蚀的一个很好的信号（见下图 3）。
图 2：混凝土眉上的电镀层（左）。揭开镀层混凝土后，可以看到下面被腐蚀的钢筋（右图）。
图 3：停车场平台混凝土外檐上的典型锈斑。
为什么会有这样的问题？
虽然问题最初可能只是美观或外观上的问题，但混凝土系统正在开始退化，导致材料失效和结构完整性丧失。钢筋可抵抗混凝土中的拉力，每根钢筋的横截面积可抵抗荷载。当钢筋开始腐蚀时，钢筋的有效截面积就会减小。根据钢筋锈蚀的程度，结构的完整性可能会受到影响。最好请专业工程师对此进行评估。
此外此外，有支架和镀层的混凝土部分最终可能会从结构上剥落，导致碎石掉落。高架和垂直表面的混凝土剥落更令人担忧，尤其是当这些表面直接位于行人区域上方时。
如何预防或补救？
- 外墙涂料和防水系统：各种表面涂层和防水膜（如弹性体、丙烯酸、脂肪族、聚甲基丙烯酸甲酯等）可提供可行的保护屏障，防止水渗入影响钢筋，并延长混凝土结构的使用寿命。
- 阴极保护：阴极保护是一种用于控制金属腐蚀的技术。简单地说，就是将一种更容易腐蚀的 "牺牲金属 "与钢筋连接起来，这样牺牲金属就会腐蚀而不是结构的钢筋。阴极保护系统由合格的专业人员进行最佳设计。
- 混凝土修复：混凝土修补的目的是暴露底层锈蚀的钢筋。如果锈蚀程度不严重，可在清除所有表面锈迹后使用防腐蚀产品，直至钢筋完好清洁。可使用富锌涂层、环氧树脂或其他类似功能的保护系统对钢筋进行处理。在对钢材进行处理后，通常会使用混凝土修补砂浆对修补位置进行修补，以填充和替换损坏的部分。
- 混凝土更换：有时，混凝土结构上的钢筋锈蚀过于严重，无法进行处理，因为部分更换和就地维修的费用可能接近全部更换的费用。通常情况下，全面维修的费用可能会超过全部更换的费用。在这种情况下，全面更换可能是更可行的选择。
混凝土剥落也可能预示着更严重、更昂贵的问题，这取决于何时发现这些情况。造成混凝土剥落的因素有很多，其中最常见的是建筑围护结构，这可能是由于对风化的保护不足造成的。为了保护建筑结构上裸露的混凝土不被水渗入，合格的建筑围护结构专业人员非常适合对情况进行评估，并指定必要的维修和实施防潮计划的最佳行业实践。