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结构设计：为何海沙不能用于建筑结构？
海沙本身纯净含泥量低，但由于其含有的水分中有大量的游离氯离子等酸根离子，当其应用与钢筋混凝土中的时候，这些游离的氯离子将会腐蚀钢筋，造成钢筋膨胀，进而引起结构构件本身膨胀变形，承载力降低，严重影响建筑安全。
结语：借用拿破仑的一句名言：播下一个行动，你将收获一种习惯；播下一种习惯，你将收获一种性格；播下一种性格，你将收获一种命运。
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希望大家坚持到底，现在需要沉淀下来，相信将来会有更多更大的发展前景。
海砂为什么不能作为混凝土用砂，分析一二T4沙子是又叫混凝土细骨料，是建筑项目必要用料，目前市场上大致有四种：海砂、河沙、沙漠砂、机制砂，由于河沙滥采屡禁不止，破坏河床、改变河道，明令禁止开采，而随着重大工程建设，带动国内砂石需求，很多人有疑问：海砂为什么不能混凝土用砂？机制砂可以代替海沙使用吗那今天就来和各位分享一下。
一、海砂为什么不能混凝土用砂海砂，简单来说也就是海里的砂石料，经过海水冲洗、翻滚、碰撞、打击、磨砺而成，而海砂作为建筑用砂是把“双刃剑”，有利是，可以缓解河砂短缺局面、避免过度开采河砂带来的生态环境问题，弊端是，由于海砂中所含氯离子会腐蚀钢筋，滥用海砂有可能引发“海砂屋”等严重工程事故。
因此，早在2004年8月，建设部就下发了《关于严格建筑用海砂管理的意见》，对开采、除盐处理、混凝土拌制等过程都有严格规定。
1、在混凝土中使用海砂的危害海砂含盐分高，非常容易产生氯离子腐蚀钢筋现象；氯盐结晶膨胀会加快混凝土碳化；贝壳含量高，通常不会与水泥产生化学反应，但是这些轻物料通常呈薄片状、表层平滑，自身抗压强度很低，比较容易沿节理错裂，与水泥浆的粘合能力很差。
海砂中所含的硫酸盐与水泥中的碳水化合物产生化学反应，形成高硫酸铝酸钙又称钙钒石，导致体积膨胀，使混凝土出现裂缝，经久耐用性影响非常大。
2、海砂对建筑钢筋的危害钢筋变得越来越细，力学性能不断下降，抗压强度和延展性都明显降低；钢筋被腐蚀生锈后体积扩张，会把周围的混凝土撑开，出现裂缝，甚至会导致表层混凝土脱落；带肋钢筋要借助钢筋表层月牙形肋与混凝土锚固在一起，就像螺丝钉上的螺纹一样，一旦钢筋被锈蚀，月牙形螺纹会被腐蚀破坏，带肋钢筋变成了光滑的圆柱状，锚固性能大幅度降低。
二、建筑工程用什么沙子好？建筑工程指通过对各类房屋建筑及其附属设施的建造，目前河沙资源紧缺、禁止开采，沙漠砂、海砂则会大幅度降低混凝土的抗压强度，所以用什么沙子好呢？在资源有限和环境保护双重因素下，机制砂将是今后建筑工程发展主要方向。
海砂对钢筋混凝土结构危害及工程管理措施摘要：最近几年，随着经济的发展和社会水平的提高，在建筑领域中，工程建设规模也随之扩大，同时，河砂在工程建设中的应用也愈加广泛。
对于一些地区而言，河砂资源较为稀缺，且价格高昂，河砂供不应求。
对于沿海地区，河砂的供求量更加匮乏，大量的质量不达标的海砂逐渐投入到市场中，这严重影响到了混凝土的结构，造成了一定的安全隐患。
基于此，本篇文章主要阐述了应用海砂对混凝土结构的危害影响，并且就海砂应用的工程管理对策作了初步探讨，以期对相关领域的研究人员起到一定的借鉴作用。
关键词：海砂；钢筋锈蚀；钢筋混凝土1引言海砂里面的盐含量很高，因此不能用于钢筋混凝土结构，这会严重影响到钢筋的结构，使得钢筋遭到腐蚀，而且混凝土也会粘结在一起，从而使得混凝土和钢筋的共同运用受到破坏，影响到建筑结构。
一旦地震等其他自然灾害发生，那么建筑受损程度则会加大，若较为严重则会导致建筑物的倒塌。
从当前的形势来看，沿海地区受到工程造价的影响导致海砂的大量应用，广泛应用没有经过处理的海砂会造成“海砂屋”的出现，这些海砂含有大量的有害物质，使用这些不合格的海砂的建筑工程一旦受到外界环境的破坏和较大的荷载影响就会出现事故，难以确保建筑结构的长期安全性，缩短了建筑物的使用寿命。
2应用海砂对混凝土结构的影响2.1 碳化反应所谓碳化指的是混凝土中的水泥水化时得到的水化产物氢氧化钙和没有参与水化的水泥熟料和空气中的是二氧化碳发生了化学反应，得到的产物是作碳酸钙以及其他副产物。
从本质上来看，碳化体现了混凝土的中性化，当混凝土中的酸碱度下降，就易导致钢筋腐蚀。
而由于海砂导致的混凝土的碳化破坏相比于有海盐引起的碳化破坏而言，其破坏程度要大，导致这一现象的主要原因是钢筋混凝土在碳化过程中也会发生腐蚀，因此破坏程度更大。
2.2 氯化物海砂中含有大量氯离子，氯离子会严重破坏到位于钢筋表面的钝化膜，从而导致钢筋腐蚀现象的发生。
除此之外，氯离子打通了进入混凝土内部的通道，为阳极为铁基体，阴极为钝化膜的电化学反应创造了发生的条件，化学反应的发生使得混凝土受到腐蚀的程度增大，损害到混凝土的耐久性以及强度。
海港工程中钢筋锈蚀的主要原因可以归结为以下几点：
潮湿的环境：海港工程通常处于潮湿的环境中，水分和湿气会接触到钢筋表面，形成氧化反应，导致钢筋锈蚀。
盐雾腐蚀：海港附近存在海水蒸发后形成的盐雾，这种盐雾中的盐分会沉积在钢筋表面，导致钢筋发生腐蚀反应。
氯离子侵入：海港附近的海水中含有氯离子，氯离子能够渗透进混凝土中，到达钢筋表面，与钢筋中的铁发生反应，形成锈蚀物质。
氧气和水反应：海港工程中的钢筋暴露在空气中，与氧气和水反应，形成氧化物，使钢筋发生锈蚀。
碳化作用：海港工程中，钢筋表面的碳化层可能会受到破坏，这会导致钢筋暴露在腐蚀介质中，加速钢筋的锈蚀。
钢筋锈蚀对海港工程的结构安全造成潜在威胁，因此，在海港工程设计和施工中，应采取适当的防腐措施，如使用防腐涂层、合理的混凝土覆盖层厚度、使用抗腐蚀性能好的钢筋等，以延缓钢筋的锈蚀过程，提高工程的使用寿命。
同时，定期进行维护和检查，及时修复和更换受损的钢筋，也是保障海港工程结构安全的重要措施。
海洋环境下钢筋混凝土腐蚀机理与工程对策摘要：钢筋混凝土在海洋环境中容易受到腐蚀的影响，这会导致结构的损坏甚至倒塌。
本文将探讨海洋环境下钢筋混凝土腐蚀的机理，并提出相应的工程对策。
1. 引言海洋环境的高盐度、高湿度和强腐蚀性介质使得钢筋混凝土结构容易受到腐蚀的侵蚀。
钢筋混凝土腐蚀不仅影响结构的力学性能，还可能引发安全隐患。
因此，研究海洋环境下钢筋混凝土腐蚀机理，并采取相应的工程对策，对于保障结构的安全运行具有重要意义。
2. 海洋环境下钢筋混凝土腐蚀机理2.1 高盐度环境海水中含有丰富的盐分，其中以氯离子为主要成分。
当海水渗入混凝土内部时，氯离子会与钢筋表面的氧化物发生反应，形成可溶性氯化物。
氯化物进一步渗入混凝土内部，与钢筋发生电化学反应，形成氧化铁和氯化铁，导致钢筋的腐蚀。
2.2 高湿度环境海洋环境中空气湿度较高，使得混凝土表面的水分无法及时蒸发。
水分在混凝土内部积聚，形成海洋环境下的特殊湿度环境。
湿度环境会降低混凝土的抗渗性能，进一步促进钢筋腐蚀。
2.3 强腐蚀性介质海洋中存在大量的腐蚀性介质，如酸性物质、微生物和海水中的硫化物等。
这些介质会加速钢筋混凝土腐蚀的过程，增加结构受损的风险。
3. 海洋环境下钢筋混凝土腐蚀的工程对策3.1 使用抗腐蚀材料为了减缓钢筋混凝土的腐蚀速度，可以在混凝土配制中添加抗腐蚀材料。
常用的抗腐蚀材料包括氯离子抑制剂、氧化物掺合剂和缓蚀剂等。
这些材料可以降低混凝土中氯化物的渗透性，减少钢筋腐蚀的可能性。
3.2 加强防护措施在海洋环境下，钢筋混凝土结构需要加强防护措施，以延缓腐蚀的发生。
常用的防护方法包括涂层防护、阴极保护和防水层加固等。
涂层防护可以在结构表面形成一层保护层，防止氯化物渗透；阴极保护通过外加电流的方式，使钢筋处于保护状态，减少腐蚀反应；防水层加固可以增强结构的抗渗性能，降低水分对混凝土的侵蚀。
3.3 定期检测和维护海洋环境下的钢筋混凝土结构需要定期进行检测和维护。
钢筋锈蚀与防护水泥水化的高碱度（pH＞12.5），使钢筋表面形成纯化膜，是混凝土能保护钢筋的主要依据与基本条件。
任何削弱或丧失这个条件的因素，都将促使钢筋锈蚀，影响混凝土的耐久性。
在钢筋混凝土中，碱度低的水泥应限制使用，或使用时同时采取防腐技术措施。
海砂含有不等量的氯离子Cl-，使混凝土中钢筋失去纯化状态，钢筋锈蚀发展，其锈蚀产物体积可膨胀2.5倍以上，致使混凝土开裂、剥落，最后导致结构破坏。
我国有关规范不推荐或严格限制使用海砂。
开发海砂，一是要限制氯离子C1-的含量；二是必须采取相应的防护措施（如掺入钢筋阻锈剂等）。
混凝土的密实性与钢筋表面混凝土保护层的厚度，对保护钢筋起着关键作用。
工程实践表明，钢筋过早的出现腐蚀破坏，大多与混凝土质量欠佳有关。
混凝土的碳化是指大气中的CO2与混凝土中的Ca（OH）2起化学反应，生成中性的碳酸盐CaCO3。
混凝土中钢筋保持纯化状态的最低碱度是pH＝11.5,而碳化结果可使pH低于9，钢筋锈蚀不可避免。
工业过程排放的SO2，除与Ca（OH）2结合生成CaSO3类似碳化作用外，一方面SO2、SO3溶于水（或形成酸雨），直接促使钢筋的电化学腐蚀过程（类似C1-作用）；另方面所生成的硫酸盐对混凝土进一步发生膨胀侵蚀作用。
实质上，二氧化硫（SO2）与酸雨对钢筋锈蚀的危害，在一定条件下远大于碳化的作用。
提高混凝土自身对钢筋的保护能力，是最重要、最根本的防护原则。
其中，高性能混凝土的开发，有利于对钢筋的保护。
但由于混凝土材料的多孔性和施工易产生裂纹等问题，是很难彻底解决的。
在较严酷的腐蚀环境中，附加的防护措施仍然是不可缺少的，主要有：钢筋阻锈剂、环氧树脂涂层钢筋、水泥基聚合物防腐砂浆层等。
为什么海砂和沙漠砂不能用于混凝土建筑？近几年，由于我国政府对天然河砂江砂禁采限采的政策一直未变，且越来越严，造成当下天然砂供应严重不足，价格暴涨。
导致很多基建承包商和村民为了节约成本违规使用海砂和沙漠砂用于生产混凝土的事情时有发生，这是一种不负责任和缺乏基本常识的行为，将对混凝土的强度、抗渗性、使用年限等造成严重影响。
那么为什么不能使用海砂和沙漠砂呢？一、海砂海砂在海水中经受长时间的冲刷，含有大量的氯离子，导致海砂具有很强的腐蚀性。
如果混凝土中加入海砂会大大降低混凝土强度，混凝土会因此剥离，出现断裂，天花板掉落等情况，同时海砂中的氯离子也会腐蚀建筑物中的钢筋，钢筋被腐蚀后，导致整个建筑物的结构受损，大大降低了建筑物的使用年限。
另外，海砂还有很强的吸潮能力，在南方潮湿的环境下，建房、装修采用海砂将后患无穷。
目前，海南省在国家支持下建了一些大型海砂去氯离子淡化的生产线，但技术不是很成熟，淡化海砂成本很高，不能大量生产，而且需要大量淡水资源。
希望相关企业和科技单位能尽早攻克低成本、大产量的淡化海砂技术，造福我国百姓。
二、沙漠砂沙漠砂不能用于混凝土主要因为以下个方面：1、沙漠砂含碱·量非常高，含碱量高的砂子会和水泥还有水产生化学反应，从而导致水泥浆强度不够。
2、沙漠中的砂子颗粒过细，建筑中用的砂的颗粒大小是有严格规定的，一般为1~3mm，而沙漠中的砂子直径一般在0.3mm以下，如果用这种砂子调配水泥浆，水泥浆就会变得非常稀，难以凝固，根本无法使用。
3、沙漠中的砂子含有大量黏土和有害物质，黏土会影响混凝土强度，有害物质残存在混凝土中，时间一长会影响我们的身体健康。
如果采用过滤、净化等手段来使沙漠砂达到混凝土使用标准，那么运输成本、过滤成本、净化成本都将是一笔很大的开支，最后成品价格也不会低到哪里去。
希望上述这些常识能给您或者您身边的人有所帮助！当下，国家大力倡导宣传使用机制砂，加上先进的生产技术和精良的设备工艺被越来越多的现代化砂石企业投产应用，生产出的机制砂越来越符合混凝土的使用要求，机制砂也将以大步快跑的方式走进并影响你我的生活。
为什么海砂会腐蚀钢筋？
2013-03-14 23:02:40
今天的一则新闻让海砂成为了舆论的焦点，央视曝华润用海砂建楼可腐蚀钢筋致坍塌。
为什么海砂会腐蚀钢筋呢？新闻中的专家们提到了原因主要是海砂中的氯离子。
那么氯离子腐蚀钢筋的机理到底是什么呢？如何有效的防治呢？
海砂对于钢筋混凝土结构的耐久性能，确实有着严重的影响，罪魁祸首就是海砂里的大量氯离子。
海砂并不是不能使用，但一定要严格控制其氯离子的含量，只有氯离子含量满足要求的海砂才能使用。
那为什么钢筋混凝土结构对氯离子如此敏感呢？
钢筋和混凝土是材料界著名的一对好基友。
两者不仅在力学性能上珠联璧合，在耐久性能上也是天作地设。
众所周知，钢筋在水和氧气的作用下容易生锈，而包裹在钢筋周围的混凝土恰恰起到了保护钢筋免遭锈蚀的作用。
制作混凝土所用的水泥，其熟料的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙。
经过水化反应后，制成的混凝土的孔隙中充满了氢氧化钙的饱和溶液，其碱性相当强，实际pH值在13左右。
如此强的碱性环境中，钢筋表面被氧化，形成了一层很薄但很致密的水化三氧化二铁的保护膜。
这层保护膜被叫做钝化膜，它隔绝了钢筋与外界环境，使得钢筋无法接触到水和氧气，不容易再发生氧化锈蚀，起到了保护钢筋的作用。
所谓“没有拆不散的基友，只有不努力的小三”，砂石中掺杂的氯离子就是钢筋与混凝土这对基友的小三。
因为氯离子的活性很强，如果其浓度大到一定程度，那么就可以渗透过这层钝化膜，与钢筋发生反应，形成易溶的氯化亚铁，也就是游离的亚铁离子和氯离子。
三氧化二铁的钝化膜失去了依附的内层金属，也随之溶解，钝化膜被破坏。
一旦钝化膜被破坏，钢筋完全暴露，电化学腐蚀就开始了。
铁与水和氧气发生电化学反应，生成氢氧化亚铁。
如果氧气不太充足，氢氧化亚铁被最终氧化为四氧化三铁（黑锈）。
如果氧气充足，氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁，继而脱水成为疏松多孔的三氧化二铁（红锈）。
我们再看一下整个过程，最后氯离子去哪里了呢？还是游离的氯离子，没有变成其它化合物。
总的来看，氯离子起到了类似催化剂的作用。
因此，整个锈蚀过程一旦开始就不会停止，在氯离子的不断作用下，钢筋被持续锈蚀。
其带来的负面作用是多方面的：
∙其一，钢筋越来越细，力学性能持续下降，屈服强度和延伸率都显著下降；
∙其二，钢筋生锈后体积膨胀，会把周围的混凝土胀开，产生裂缝，严重的甚至会导致表面的混凝土脱落；
∙其三，带肋钢筋要依靠钢筋表面的月牙形肋与混凝土锚固在一起，就像螺丝钉上的螺纹一样，不容易脱落，一旦钢筋锈蚀，月牙形螺纹被腐蚀破坏，
带肋钢筋变成了光滑圆柱形，锚固性能大幅降低。
鉴于这些严重后果，必须要严格控制混凝土中氯离子的含量。
《混凝土结构设计规范》第3.5.3条规定了设计使用期限为50年的混凝土结构在不同环境类别下的允许最大氯离子含量，一类环境为0.30%，二a类为0.20%，二b和三a
为0.15%，三b类为0.10%，预应力混凝土为0.06%。
第3.5.5条规定了设计使
用期限为100年的混凝土结构在一类环境下允许最大氯离子含量为0.06%。
对耐久性有更高要求的结构，还需要根据其它相关规范来确定。
而海砂由于其来自海洋环境，含有大量的氯离子，必须要满足严格的含量要求。
《普通混凝土用砂石质量标准及检验方法》第3.1.10条规定，“对于钢筋混凝土用砂，其氯离子含量不应大于0.06%（以干砂的质量百分率计）”。
除了海砂之外，氯离子还有很多其它来源途径。
∙其一是北方冬天常用的除冰盐。
由于保护意识不强，管理不善，很多地区大量的使用含氯离子的除冰盐，导致很多公路混凝土结构腐蚀严重，有些
甚至不得不拆除重建。
∙其二是常年接触海洋环境的钢筋混凝土结构，比如港口码头、跨海大桥、防洪堤坝等等，不可避免的要接触到海洋中的大量氯离子。
∙其三是某些化工厂的混凝土结构，其环境中也有大量的氯离子。
∙其四是内陆某些严重盐碱地区，建筑物的基础也处在大量氯离子的环境中。
对于这些不得不接触氯离子的混凝土结构，有哪些有效的保护措施呢？
∙其一是增大钢筋外侧混凝土的厚度，不让氯离子那么轻易的就能渗透到钢筋表面。
∙其二是在混凝土中采用阻锈剂，即使氯离子将钝化层破坏，阻锈剂仍然能阻止钢筋的电化学锈蚀。
早期常用的阻锈剂主要是亚硝酸盐或者铬酸盐，但其毒性很强，发生过多次工地食堂误用亚硝酸盐导致集体中毒的事故。
现在出现了很多新型无毒害的阻锈剂，包括可以直接喷涂在混凝土表面的
阻锈剂。
∙其三是加强对钢筋的保护。
比如采用环氧树脂涂层钢筋，钢筋表面的环氧树脂涂层代替了天然形成的钝化层，氯离子无法穿透环氧树脂涂层，钢筋
带上了树脂套套，氯离子就无可奈何了。
∙其四，可以采用不锈钢钢筋，氯离子你们放马过来吧，老衲已经练成了少林神功之金刚不坏体。
像新闻报道中提到的这些结构，如果真的是采用了含有大量氯离子的海砂，其混凝土耐久性能确实是有问题的。
但也有补救措施，比如采用喷涂型阻锈剂，将阻锈剂喷涂在混凝土结构外表面，渗透扩散到钢筋表面，形成额外的保护膜，起到阻隔氯离子的作用，从而提高钢筋的抗锈蚀能力，改善既有结构的耐久性能。
这几天又看了一些跟进的新闻报道，忍不住再说几句题外话。
不知什么原因，好多媒体都有意或者无意的偏转了矛头。
其实，与其说是“开发商违规使用海砂混凝土”，不如说是“搅拌站违规使用海砂”。
现在的行业分工都很细化，所有的混凝土都是买的搅拌站的预拌混凝土。
就像你开饭店，每天采购原材料，比如肉制品、奶制品什么的，你不可能开一个实验室每天检测这些原材料，你只能看供应商有没有执照、有没有合格证。
混凝土也是如此，开发商买进搅拌站的混凝土，如果搅拌站的执照、合格证等等都是齐全的，开发商和施工单位也没有必要再去测氯离子含量了。
这些报道里没有足够的证据表明，开发商是在明知是海砂混凝土的前提下，依然为了贪便宜，选择买这种混凝土。
按报道的说法，几乎所有的搅拌站都在用海砂拌混凝土，事实上，可能开发商和施工单位别无选择，买不到别的混凝土。
而且跟别的地区的合格混凝土比，这些海砂混凝土不见得便宜。
在总的工程投资中，土建成本不是大头，大约只占30%，而与钢筋相比，混凝土的造价更低。
明智的开发商和施工单位不会在这上面动省钱的脑筋，本来也省不几个钱，还要冒那么大的风险，何必呢。
报道里还提到了平安金融大厦这种地标性的、基本“不差钱”的项目，不太可能为了省钱去买海砂混凝土。
有的朋友说了，那为什么不自己买水泥、买合格的砂子，自己拌混凝土呢？因为现场制作混凝土，噪音和粉尘污染都很厉害，而且质量不容易保证，在大多数城市早就被禁止了。
还有的朋友说了，如果当地都是海砂混凝土，那为什么不去外地买合格混凝土，然后再运过来呢？因为预拌混凝土都是搅拌车运的，必须在初凝时间（一般4～6小时）之前从搅拌站运到工地，并且完成浇筑。
从外地运混凝土，时间上无法保证，所以不现实。
你什么时候见过高速路上有搅拌车在跑长途？
总的来说，开发商和施工单位流动性都很大，很多不是当地的，但搅拌站基本是地头蛇，根深蒂固，这事具体怎么发展，还很难说。
关注工程质量固然是对的，但我觉得还是应该分清责任主体，搞清楚黑心钱到底让谁给赚走了，不要一上来就拔高到道德性的批判上。
