天津市作为滨海城市，盐渍化土地面积7800km2，约占天津市总土地面积65.8%，其中土壤含盐量大于0.2%的土地有4700km2，占总土地面积的39.3%。其土壤形成多为河流沉积物，质地黏重，有不同程度的盐碱化，大部分土壤含盐量在0.2%～0.4%，最高可达4.7%。处于天津盐渍土地区的混凝土结构将长期受到腐蚀，轻则影响结构的实用性和耐久性，重则降低结构承载力，甚至导致结构失效，其潜藏的危害不言而喻。因此对混凝土进行抗腐蚀性能试验工作是很有必要的。
一、试验
（一）原材料
水泥采用P·O42.5普通硅酸盐水泥，3d抗折强度4.8MPa，3d抗压强度30.8MPa，28d抗折强度8.2MPa，28d抗压强度54.0MPa;粉煤灰采用II级粉煤灰，细度27.2%，需水量比101%，烧失量2.5%，安定性合格;矿粉采用S95级矿粉，7d活性指数74%，28d活性指数96%;细骨料采用粗砂机制砂和细砂尾矿砂按照比例搭配而成的混合中砂，细度模数2.8;粗骨料采用5～25mm连续级配的碎石;外加剂采用中建聚羧酸高性能减水剂和引气型减水剂，减水率24%，含固量10.4%;拌合水采用洁净的自来水。
（二）侵蚀溶液的配制
天津市盐渍土中易溶盐成分主要以Cl-和SO42-为主。参考强腐蚀环境条件下离子浓度数据，模拟实际侵蚀环境，配制不同梯度浓度侵蚀溶液，并定期对试验用侵蚀液浓度进行配制更换，确保侵蚀液浓度满足试验设计要求。考虑试验速度，本试验配制的侵蚀溶液浓度分别为4%、8%、12%，其中Cl-和SO42-质量比例为1:3。
（三）试验方法
本试验采用长期全浸泡试验方法，对混凝土进行侵蚀环境下性能研究。采用C35强度等级混凝土为基准配合比，混凝土成型脱模后开始进行全浸泡侵蚀试验，检测混凝土不同侵蚀时间的抗压强度和质量，作为混凝土性能评价指标。混凝土配合比如表1所示。
二、结果分析
（一）侵蚀溶液浓度对混凝土性能影响研究
本节主要研究了混凝土在4%、8%和12%浓度侵蚀溶液中长期浸泡后的性能变化。
1、混凝土质量变化规律
混凝土在不同浓度侵蚀溶液中的质量损失率试验结果见表2和图1。
从表2和图1中可以看出，在本试验研究期间，混凝土试件的质量损失率随侵蚀时间的延长而增加。在不同环境下，混凝土试件质量损失率有所不同，从侵蚀28d到90d，4%和8%溶液中混凝土质量变化率增长了0.13%，而在12%的溶液中增加了0.54%。侵蚀溶液浓度越大，混凝土试件质量损失率随侵蚀时间的延长变化越大，但除90d时12%侵蚀液中混凝土试件质量损失率为正数，即混凝土试件质量开始损失，其他混凝土试件质量均增长了。这是由于侵蚀到90d时，12%浓度的侵蚀溶液中混凝土试件受到侵蚀作用，使混凝土试件出现剥落现象;其他混凝土试件质量增长是因为混凝土持续发生水化反应，同时由于侵蚀溶液中氯离子和硫酸根离子均能与混凝土水化产物中的Ca(OH)2和C3A发生反应，生成更多的水化氯铝酸钙和钙矾石，使得混凝土质量呈现正增长现象。
2、混凝土强度变化规律
混凝土在不同浓度侵蚀溶液中的抗压强度试验结果见表3和图2。
从表3和图2中可以看出，混凝土在不同浓度的侵蚀溶液中抗压强度变化规律不同，在浓度为4%和8%的溶液中，混凝土抗压强度随侵蚀时间延长而增加，侵蚀龄期从28d到60d再至90d，4%溶液中混凝土抗压强度分别增长了9.5MPa和9.8MPa，8%溶液中分别增长了6.7MPa和7.7MPa;12%侵蚀溶液中混凝土抗压强度呈先增加后降低的趋势，侵蚀至90d时，混凝土抗压强度较28d增长了5.9MPa，但较60d降低了1.6MPa，即90d龄期时，混凝土受侵蚀性能通过宏观数据表现了出来，这与质量损失率变化规律一致。同侵蚀龄期内，4%浓度侵蚀液中混凝土抗压强度均最大，这说明混凝土抗腐蚀性能在侵蚀溶液浓度高时会减弱。
混凝土抗压强度随侵蚀时间延长而增加，这是因为混凝土中未水化的胶凝材料持续发生反应，提高了混凝土的抗压强度，同时侵蚀溶液中氯离子和硫酸根离子也与混凝土水化产物发生反应，生成的水化产物填充了毛细空隙，提高了混凝土的密室性，抗压强度增加。
（二）含气量对混凝土性能影响研究
本节主要研究了1%、3%和5%含气量的混凝土在12%浓度侵蚀溶液中长期浸泡后的性能变化。
1、混凝土质量变化规律
不同含气量混凝土的质量损失率试验结果见表4和图3。
从表4和图3中可以看出，混凝土含气量3%和5%时，质量损失率随侵蚀时间的延长而增长，且在90d时，混凝土试件质量出现损失，小于初始试件质量，混凝土受侵蚀被破坏表现出来;含气量为1%时，混凝土质量损失率呈先减小后增长的趋势，从28d至90d，质量损失率变化不大。相同侵蚀龄期内，随含气量的增加，混凝土质量损失率越大，混凝土抗腐蚀性能越差。这是因为随着混凝土含气量的增加，混凝土中气泡含量越多，越容易形成有害孔和连通的孔隙，侵蚀溶液中的氯离子和硫酸根离子越容易进入到混凝土内部，通过与混凝土水化产物发生反应，生成膨胀性产物水化氯铝酸钙和钙矾石，当这些膨胀性产物积累到一定程度时，使混凝土产生过大的膨胀力，混凝土发生开裂，出现剥落现象，混凝土质量减小。
2、混凝土强度变化规律
不同含气量混凝土的抗压强度试验结果见表5和图4。
从表5和图4中可以看出，混凝土含气量为3%和5%时，混凝土抗压强度随着侵蚀龄期的延长呈现先增加后降低的趋势，这与混凝土质量损失率变化规律一致。从28d到60d，含气量3%和5%的混凝土抗压强度分别增长了7.5MPa和9.7MPa，从60d至90d时，混凝土抗压强度分别降低了1.6MPa和5.2MPa。混凝土含气量为1%时，混凝土抗压强度随侵蚀时间的延长逐渐增长，28d至60d时增长了5.7MPa，60d到90d时增长了1.9MPa。同侵蚀龄期内，混凝土为含气量3%时抗压强度最大，含气量为1%时次之，5%含气量混凝土的抗压强度最小。这是因为混凝土含气量对混凝土强度影响存在最优值，即存在最佳含气量能够使混凝土强度达到最大值，这是因为在混凝土中引入均匀封闭的小气泡能够改善混凝土拌合物的和易性，改善混凝土中胶凝材料与骨料的界面结构，从而提高混凝土的强度;但是当混凝土含气量越来越大时，封闭均匀的小气泡越来越多，也越容易聚集成大气泡，从无害孔和少害孔变成有害孔，对混凝土强度发展产生不利影响，降低混凝土强度。结合图4可以看出，当混凝土含气量小于3%时，混凝土强度随含气量的增加而增加，当混凝土含气量大于3%时，混凝土强度随含气量的增大出现大幅度的降低。同时可知，混凝土在含气量为5%时，混凝土的抗侵蚀性能最差;混凝土含气量为1%时，混凝土抗侵蚀性能良好;含气量3%时的抗侵蚀性能次之。
（三）养护条件对混凝土性能影响研究
本节主要研究了混凝土在标准养护(养护温度(20±2)℃)和自然养护(天津市1～4月)两种养护条件条件下，在4%、8%和12%浓度侵蚀溶液中长期浸泡后的性能变化。
1、混凝土质量变化规律
不同养护条件对混凝土的质量损失率的影响见表6和图5。
从表6和图5中可以看出，自然养护条件下，混凝土质量损失率随侵蚀龄期的延长逐渐减小，同龄期不同浓度侵蚀液中混凝土质量损失率相差不大;在28d和60d侵蚀下，自然养护条件下混凝土质量损失率均大于标准养护条件下的混凝土，即混凝土质量增加值小于标准养护试件，这是因为自然养护环境温度较低，混凝土持续水化反应程度低于同龄期的标准养护混凝土，自然养护条件下的混凝土质量增长率小于标准养护混凝土。
2、混凝土强度变化规律
不同养护条件对混凝土的抗压强度的影响见表7和图6。
从表7和图6中可以看出，自然养护条件下混凝土抗压强度随侵蚀龄期的延长逐渐增长，这与质量损失率变化规律一致;且同浓度同龄期下，自然养护混凝土抗压强度均小于标准养护混凝土强度。这是因为自然养护的温度较标准养护有大幅度降低，低温条件会降低混凝土的水化速率，影响混凝土强度发展，使混凝土强度较低。同时由于低温条件下混凝土水化速率慢，侵蚀溶液中氯离子和硫酸根离子与混凝土水化产物的反应也受到限制，生成的水化氯铝酸钙和钙矾石数量较少，填充在混凝土试件内部的毛细空隙，使混凝土抗压强度有所提高，即表现出随侵蚀时间的延长混凝土强度持续增长。
三、结论
1、混凝土侵蚀程度随侵蚀溶液的不同、侵蚀时间的不同而不同，侵蚀溶液浓度越大、侵蚀时间越长，混凝土侵蚀程度越强。在12%浓度侵蚀液中侵蚀90d的混凝土已明显出现质量损失、抗压强度降低的现象。
2、混凝土强度随含气量的增加呈先增加后降低的趋势，混凝土含气量为3%时抗压强度达到最大值，但抗侵蚀性能小于1%含气量的混凝土，混凝土含气量5%时抗侵蚀性能最差，即随含气量的增加混凝土抗侵蚀能力逐渐减弱。
3、混凝土养护温度不同，受侵蚀程度也有很大区别，低温养护下，能够延缓侵蚀溶液对混凝土的侵蚀作用。
4、在本试验周期内，混凝土质量损失率变化规律与混凝土抗压强度变化规律基本一致，能够使用混凝土质量损失率反映混凝土的侵蚀程度。
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