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梁龙

辽宁地区属于东北严寒地区，依据cces01-2004《混凝土结构耐久性设计与施工指南》，该冷却塔建筑结构符合以下几个环境特征：

1、循环水是一种存有氯盐、硫酸盐等各种离子环境的盐溶液体系；

2、混凝土表面频繁受到循环水浇淋

3、盐结晶环境

4、严寒地区

5、混凝土遭受频繁的冻融循环

根据对现场冷却塔循环水取样的水质分析发现，在整个循环水溶液的离子浓度数据中，其中硫酸盐含量与氯化物含量较为突出，明显高于其他离子含量。

分析认为，混凝土出现冻融剥蚀主要由以下几个原因造成：

1.混凝土的抗冻性不合格

  仅一个冬季的运行，混凝土出现严重的剥蚀现象，其剥蚀特点与混凝土冻融破坏的特点相符，说明混凝土的抗冻能力没有达到设计的要求指标。

2.淋水构件表层防水防腐涂料脱落减少对混凝土耐久性保护。 

  由于淋水构件混凝土结构所处的环境较为苛刻，所以淋水构件表层防水防腐涂料的防腐蚀附加措施能够一定程度上帮助淋水构件混凝土，提高混凝土的耐久性。但在运行过程中，仅在一个冬季的运行周期，防腐涂料迅速剥落，失去了防腐涂料的第一道防护，使混凝土直接裸露在循环水环境下。

3.淋水构件混凝土在氯盐和硫酸盐共通作用下的冻融破坏。

  在氯盐和硫酸盐等盐溶液共通作用下的冻融破坏，其破坏力要远远大于常规混凝土抗冻性。这是因为由于盐分的加入，增加了混凝土的饱水度，即在相同条件下，盐溶液浸泡下的混凝土饱和吸水率要高于非盐溶液下的混凝土，有资料显示，含4%、10%、和20%盐溶液混凝土的饱水度比非盐溶液条件下的混凝土的饱水度分别提高4.8%、7.7%和10.6%，吸水速度则分别提高53.5%、133.9%和309.7%。吸水率越高，混凝土中的过冷液体冻胀破坏力越大。水和4% 氯化钠溶液的结冰压分别达到40.3mpa和36.3mpa这么高的结冰压力足以使高强度的混凝土解体破坏。另一重要发现是，低浓度盐比高浓度盐对混凝土造成的盐冻损失要大，其最不利盐浓度为2%-6%。盐对混凝土盐冻破坏程度的影响，主要是盐与水溶液的结冰特性有关，而与盐的化学成分和侵蚀性无关。所以增加混凝土的吸水率是盐溶液条件下混凝土冻融破坏大于非盐溶液条件下的混凝土的最主要原因之一。（《混凝土盐冻破坏机理》  同济大学，杨全兵）

  造成盐冻大于水冻的第二个主要原因是，吸附在混凝土毛细孔中的过饱和盐分的结晶膨胀造成的压力，随着盐浓度的增加，结晶压愈高，其中硫酸钠产生的结晶压对混凝土产生的破坏要明显高于nacl。高浓度的cacl₂可引起混凝土较严重的化学侵蚀破坏。综上所述，此次调查，混凝土所出现的耐久性失效，是在混凝土抗冻性不达标，失去防腐蚀附加措施涂料的保护作用后，混凝土在盐溶液环境下，出现的冻融破坏作用所造成的。