水、土腐蚀性 — GB50021-2001（2009年版）

1.水、土腐蚀性测试指标

水、土对建筑材料的腐蚀危害非常大，除有足够经验和充分资料的地区可以不进行水、土腐蚀性评价外，其它地区均应采取水、土样进行腐蚀性分析，测定项目如表1。

表1 不同介质对建筑材料腐蚀性评价指标

2.场地环境类型

场地环境类型对土、水的腐蚀性影响很大。不同的环境类型主要表现为气候所形成的干湿交替，冻融交替、日气温变化、大气湿度等。规范将环境条件划分为三大类（表G.0.1）。

3.评价内容

水、土对建筑材料的腐蚀性评价主要考虑环境类型和地层渗透性，根据相应腐蚀介质的界限值划分为微、弱、中、强四个腐蚀等级。不同的环境类型和渗透性地层中，腐蚀介质构成腐蚀的界限值相差很大。

GB 50021-2001中表12.2.1提供了含有硫酸盐含量、镁盐含量、铵盐含量、苛性碱含量、总矿化度等介质的水/土在干湿交替作用的对混凝土结构的不同腐蚀等级的限值，对Ⅰ、Ⅱ类腐蚀环境无干湿交替作用时，表中硫酸盐含量数值应乘以1.3的系数；对土的腐蚀性评价，应乘以1.5的系数。

GB 50021-2001中表12.2.2按渗透性强弱给出了水和土PH值、侵蚀性CO2和碳酸氢根对混凝土结构的腐蚀性评价标准。对土的腐蚀性只考虑PH值。

水对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性则按水中的氯离子含量按长期浸水、干湿交替分别评价；土对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性按不同湿度、状态及性质的土壤类型结合其土中氯离子含量评价。

土对钢结构的腐蚀性评价指标更为详尽，考虑了PH值、氧化还原电位、视电阻率、极化电流密度与质量损失。以各指标中腐蚀等级最高者作防护标准。

各腐蚀介质的腐蚀等级中，以腐蚀等级最高者作为其综合评价等级。

防腐措施 — GB 50046-2008

《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB 50046-2008）按腐蚀性介质分为：气态介质、腐蚀性水、酸碱盐溶液、固态介质和污染土五种。各种介质按其性质、含量划分类别。并从结构、建筑防护、构筑物、材料等方面作出了规定。对岩土工作者而言，密切相关的是地基与基础（含桩基）。

对地基基础防腐蚀设计的有关规定：地基基础不同于上部结构，它对周围环境是土和水，一般情况基础环境类别为二类或三类，可按混凝土规范相关规定进行耐久性设计。但当土污染、水具有中、强腐蚀性时，应符合有关标准的规定和采取专门措施。目前，通常遵照《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046进行设计。规范在4.7、4.8、4.9节对地基、基础、桩基础的防腐从基础材料选择、基础埋深、基础防腐做法、基础保护层等方面作了具体规定，特别是对混凝土桩身的防护在不同腐蚀性等级情况下的选用进行了详细规定。

结构耐久性 — GB/T 50476-2008

《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T 50476-2008）这样定义结构耐久性（structure durability）：在设计确定的环境作用和维修、使用条件下，结构构件在设计使用年限内保持其适用性和安全性的能力。

混凝土结构的耐久性设计应遵循结构的设计使用年限、结构所处的环境类别与作用等级进行设计。几个概念解释如下：

结构使用年限（structure service life）：结构各种性能均能满足使用要求的年限。

环境作用（environmental action）：温、湿度及其变化以及二氧化碳、氧、盐、酸等环境因素对结构的作用。

规范GB/T 50476-2008按环境对钢筋和混凝土材料的腐蚀机理分为5 类：一般环境（ = 1 \* ROMAN I）、冻融环境（ = 2 \* ROMAN II）、海洋氯化环境（ = 3 \* ROMAN III）、除冰盐等氯化环境（ = 4 \* ROMAN IV）、化学腐蚀环境（ = 5 \* ROMAN V）五类。（规范中表3.2.1）。

环境作用等级（environmental action）：GB/T50476-2008用以表示环境对配筋混凝土结构的作用程度，分为由轻微（A）—极端严重（F）六大类(规范中表3.2.2)。

混凝土结构的耐久性设计要求：包括结构的设计使用年限、环境类别及其作用等级；有利于减轻环境作用的结构形式、布置和构造；混凝土结构材料的耐久性质量要求；钢筋的混凝土保护层厚度；混凝土裂缝控制要求；防水、排水等构造措施；严重环境作用下合理采取防腐蚀附加措施或多重防护策略;耐久性所需的施工养护制度与保护层厚度的施工质量验收要求。结构使用阶段的维护、修理与检测要求。

耐久性性设计 — GB 50010-2010

《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）将环境类别定义为混凝土暴露表面所处的环境条件,详细划分为5大类供设计按实际情况确定(表3.5.2)。

规范GB 50010-2010根据环境等级,对设计使用年限为50年的混凝土结构,对结构的混凝土材料的耐久性基本要求作了明确规定(规范表3.5.3)。并对保护层的厚度作了明确（表8.2.1）。

此耶，彼耶？— 同一问题，不同结果

（1）对环境类型/类型判别结果不统一

GB 50021-2001(2009年版)规定当混凝土结构一边接触地面水或地下水，一边暴露在大气中，水可以通过渗透或毛细作用在暴露大气中的一边蒸发时，应定为Ⅰ类。即拔高至“高寒、干旱地区”一类，如隧洞、坑道、竖井、地下洞室、路堑护面皆属此类。

GB/T 50476-2008第“4.2.2条”则明确，“配筋混凝土墙、板构件的一侧表面接触室内干燥空气、另一侧表面接触水或湿润土体时，接触空气一侧的环境作用等级宜按干湿交替环境确定”。并在 “化学腐蚀环境”之“7.2.2”重申了该观点，且将“高寒、干旱地区”另行规定，类似于GB 50021-2001中的Ⅱ类环境类型。

GB 50046-95则认为，除气态介质和固态介质考虑到环境相对湿度因素外，对其它三种介质均无环境因素条件。

（2）对腐蚀性强弱等级的量化的不统一

GB 50021-2001将腐蚀等级划为微、弱、中、强四个等级。GB 50046-95则划分为弱、中、强三个等级（在2008修编后采用与GB50021相一致的水/土腐蚀等级）。GB/T 50476-2008划分的环境作用等级则为A（轻微）、B（轻度）、C（中度）、D（严重）、E（非常严重）、F（极端严重）六级。由于上述不同规范的着眼点不同，致使对同一腐蚀性介质，对其腐蚀性的量化数值也存在差异，常见的硫酸根离子是其缩影（表2）。

表2 不同规范中不同腐蚀等级的[SO₄^2-]（mg/L）

注：GB/T 50476-2008中，弱、中、强分别对应 = 5 \* ROMAN V-C~ = 5 \* ROMAN V-E。

（3）案例举微

以长沙轨道交通工程的地下水环境类型划分为例。长沙地区，按环境类型判别水、土对混凝土结构的腐蚀性时，腐蚀介质主要为硫酸盐含量。一般地，本地区上层滞水中，[SO42-] =200～300mg/L间，孔隙水的[SO42-]=180～295mg/L间。按Ⅰ类环境类型则多为弱腐蚀，按 = 2 \* ROMAN II类环境则为微腐蚀，二者相差一个级别。不同的防护标准，对设计、投资、施工的影响自然不同。

众所周知，部分暴露于大气中而其他部分接触含盐水、土的混凝土构件应特别考虑盐结晶作用，这可能是GB 50021-2001在2009年修订时的初衷。不应忽视的是，在常年湿润地区，孔隙水难以蒸发，不会发生盐结晶，而长沙恰恰是这类地区，因此，地下水腐蚀性评价时，按Ⅰ类环境判定值得商榷。

话外音

“先勘察，后设计、再施工”是我国的基本建设程序。勘察与设计的脱节仍未得到根本改善，勘察工作的必要性和重要性自然得到完全彰显。

以腐蚀性与耐久性而言，影响耐久性不唯腐蚀性，但腐蚀性对耐久性的作用显然不可忽视。勘察设计过程中，对耐久性指标和材料劣化机理缺乏了解，对耐久性设计概念的模糊，对土的污染和水的腐蚀性描述与勘察结论不一致等现象仍然存在。

当勘察、设计规范面对同一环境、同一介质中同一问题时，如何协调与统一？是土木范畴里相关规范修编时值得关注的问题。