在21世紀的今天，大型建筑物隨處可見，拔地而起的大廈，橫跨海洋的橋梁，然而這些建筑物建造都離不開廉價的混凝土，說起混凝土，相信大家一定不會陌生，混凝土是指以豐富的水泥作為主要的凝膠材料，然后加入一定比例的水、砂、石子，混合而成的一種廉價的建筑材料。

在建筑中，為了使混凝土硬度增加，通常做法是在中間加入鋼筋，起到骨架支撐的作用，因此，用混凝土能建造出數(shù)百米高的樓房，壽命甚至可達百年，但對于那些水中建筑而言，壽命往往很短，有的海港碼頭不到20年就已經(jīng)十分破舊的，對建筑壽命影響最大的是含有大量氯鹽的海水。

海洋腐蝕環(huán)境海水中鹽分總量大約在3％，且富含Cl—，Mg2+，SO42—，這些離子對混凝土結(jié)構(gòu)有很強的腐蝕作用。而Cl—又是造成鋼筋銹蝕的主要原因，海洋環(huán)境富含Cl—。在混凝土的液相中，當Cl一與OH—>0.61時，鋼筋開始銹蝕，在海洋工程中，以此作為混凝土腐蝕的“臨界值”。

混凝土內(nèi)的鋼筋銹蝕屬于電化學(xué)反應(yīng)，鋼鐵本身就是一種比較容易生銹的金屬，即便在空氣中也會緩慢生銹，因此用于水中建筑的鋼筋外表面都會特意制造一層致密的氧化膜，這樣一來不易生銹腐蝕，但氯離子可以破壞鋼筋表面的氧化膜，讓容易生銹的鐵基露出來，另外，氯離子在鋼筋中形成腐蝕電池，加速腐蝕。

在40年前，我國專家曾對沿海地區(qū)的18座混凝土建造的海港碼頭進行了調(diào)研，這些海港碼頭年限并不是很久，使用壽命都沒有超過20年，但是調(diào)查的結(jié)果卻很不盡人意，80%以上碼頭混凝土內(nèi)的鋼筋出現(xiàn)了嚴重銹蝕現(xiàn)象，這意味著耐久性成問題，要不了多久，這些碼頭又得重新修建了。

為了提高混凝土橋墩的耐久度，在1987年，我國中交四航工程研究院開展了一項時間很長的測試實驗，研究混凝土耐腐蝕性，研究員將鋼筋混凝土試件放到海水中，了解混凝土的腐蝕過程，研究員每天都需要提取混凝土樣本，作為參考對比，日復(fù)一日，年復(fù)一天，其中一塊鋼筋混凝土試件竟不自不覺地放了近30年。

這項實驗有意義嗎？讓中交四航工程研究院對“混凝土”的耐久性有了充分的了解，并研究出提高水下混凝土的耐久性的方法，在混凝土中加入粉煤灰，制造出抗腐蝕性混凝土，阻止鋼筋銹蝕，大大提高了混凝土壽命，將粉煤灰摻入量多少為成三個不同等級，粉煤灰占比10%，粉煤灰占比30%，粉煤灰占比40%。

煤，石油，天然氣我們見過，什么是粉煤灰？可能有人不太知道，粉煤灰又被稱為“飛灰”和“煙灰”，它是煤在燃燒時排出的微小顆粒，通常存在于燃料燃燒所產(chǎn)生的煙氣中，直徑一般在1至100μm之間，表面光滑，呈球狀，燃燒一噸煤可產(chǎn)生約300公斤粉煤灰，因此，粉煤灰一直被視為空氣污染物。

很多年前，那些燃燒煤的火力發(fā)電站都會豎立一根又長又粗的大煙囪，排放大量粉煤灰，時間一長，污染空氣不說，附近地面河流全都是黑色粉煤灰，淤塞河道，對人類和生態(tài)環(huán)境都有影響，其中的一些化學(xué)物質(zhì)對生物和人體造成危害。所以將粉煤灰回收并用于混凝土中，可謂是一舉兩得的美事。

都說十年磨一劍，經(jīng)過數(shù)十年的研究，四航工程研究院的工程師，還研究出增強混凝土的其它方法，比如把磨細的硅粉、礦渣粉等工業(yè)廢渣廢料摻入到混凝土中測試，結(jié)果都取得了理想的效果，獲得各種不同規(guī)格的水下混凝土，有較強抗氯鹽能力，強度是之前普通混凝土的數(shù)倍。

作為混凝土材料最重要的一條是廉價和量大，而四航工程研究院選擇的這些添加物正是量大的廢物，這就是在“變廢為寶”，結(jié)果是一舉兩得，非常有意義。

現(xiàn)在，四航工程研究院承擔跨海大橋港珠澳大橋的設(shè)計，港珠澳大橋是世界上最長的跨海大橋，全長55公里，設(shè)計壽命為120年，比普通的商用房壽命還要長得多，要知道普通住房壽命只有50至60年，而港珠澳大橋存在于氣候條件復(fù)雜的大海中，濕度大，氯鹽高，蒸發(fā)大，氣流活動頻繁，因此對穩(wěn)定性、耐腐蝕性要求更高。