混凝土结构钢筋锈蚀研究进展
混凝土结构中钢筋锈蚀检测技术探讨
混凝 土结构 中， 随着使 用环 境和力 学载荷 等损 伤因 素的长 期共 同作用 ， 其 内部钢 筋会 发生锈 蚀， 必然 会严重 影 响结构 的使用 性 能。 种影 响主 要表现 在 这 三个方 面 ： 先， 筋锈蚀 产生 的体 积 比锈蚀前 的体 积大 得 多， 首 钢 一般可 达 ２ ３ ～ 倍 ， 积膨胀压 力使钢 筋外 围混 凝土产 生拉应 力， 生顺筋 开裂， 体 发 从而使 结构耐 久性 降低 ： 其次 ， 筋锈 蚀直接 导致钢 筋截 面减 少， 钢 从而使 钢筋 的承 载力下 降， 极限延伸 率减少 ： 第三， 钢筋锈蚀 使钢 筋与混凝 土之 间的粘 结力下 降， 而钢 筋锈 蚀 带来 的维修 与加 固费用 是相 当 昂贵 的 。 因此 ， 了给 建筑物 的 安全评 价提供 为 科 学 的依据 ， 钢筋 锈 蚀检 测技 术 的研 究 具有 十分 重要 的 意义 。 对
求就 是要 与钢筋 有一 个 良好 的接 触 以及一 个高量 度 范围 的电压表 。 外， 此 在现 场检测 中， 钢筋 的 电位 还 受到 以下因 素影响 ：） １检测环 境，／ Ｈ盐类 以及 有害 ￣ｐ， ｌ 介 质含量 等 ：） ２ 环境温 度及 混凝土表 面情况 ：） ３氧气 含量 ：） 筋的类型 及其金 ４钢 属特性 ：５ 杂散 电流 的影 响 。这 些 因素在 检测 时都要 综 合考虑 ， ） 以保证检 测 结果 的可靠 性 。 （） ２ 钢筋 锈蚀速 率检 测
坏 ：
１ 混凝 土碳化 ， 中性化 。二 氧化碳 、二 氧化硫 等 气体及 其 他酸 性物 质 ） 即 通过 混凝土 的孔隙进入 混凝土 的 内部， 与混凝 土孔 隙溶液 中的氢氧 化钙等 发生 化 学反应 ， 致使 孔隙溶 液 的 ｐ Ｈ值 降低 ， 钢筋 出现 脱钝 现象 ， 导致钢 筋锈 蚀 。 ２ 混凝土 遭 受氯 污染 。氯污 染 可分成 内掺 型 和外 侵 型 。内掺 型 是指 混 ） 凝土 成型 时使用 了含 氯 的原 材料 ， 如海水 、海砂 或含氯 的外 加剂 等 ： 外侵 型是 指环 境中 的氯离子 通过 构件表 面侵 入到 硬化 的混凝 土 内部， 到达钢 筋表 面， 游 离 的氯离 子会 使钢 筋表 面的 钝化膜 破坏 。 ３ 环 境缺氧 。钝化膜 保 持完好 需要 一定 的氧 流量 。如 果氧 流量 过低 ， ） 钝 化膜 就 会 逐步 减 小 直至 完 全 消失 。另外 ， 散 电流 也 会 加速 钢 筋 的锈 蚀 速 杂
混凝土中钢筋锈蚀对强度影响的研究
混凝土中钢筋锈蚀对强度影响的研究一、研究背景钢筋锈蚀是混凝土结构中常见的问题，它会导致钢筋断裂、混凝土表面爆裂、裂缝增多等问题，进而削弱混凝土结构的承载力和耐久性。
因此，研究钢筋锈蚀对混凝土强度的影响，可以为混凝土结构的设计和维护提供科学依据。
二、钢筋锈蚀的成因及影响因素1. 成因钢筋锈蚀的成因主要是由于钢筋表面受到氧气、水份、二氧化碳等物质的影响，形成铁锈。
铁锈的体积比原来的钢筋大，会导致钢筋周围的混凝土受到挤压，造成混凝土开裂，从而导致混凝土结构的强度下降。
2. 影响因素钢筋锈蚀的影响因素主要有以下几个方面：（1）混凝土表面的pH值和含盐量。
（2）钢筋的表面处理方式和保护层的厚度。
（3）混凝土中氯离子、硫酸盐等离子的含量。
（4）混凝土的抗压强度和抗拉强度。
三、钢筋锈蚀对混凝土强度的影响机理1. 钢筋断裂钢筋锈蚀会导致钢筋的截面积减小，从而降低了钢筋的抗拉强度。
当钢筋的抗拉强度降至混凝土的抗拉强度以下时，钢筋就会发生断裂，从而导致混凝土结构的强度下降。
2. 混凝土开裂钢筋锈蚀会导致钢筋周围的混凝土受到挤压，从而造成混凝土开裂。
混凝土开裂会导致混凝土的抗压强度和抗拉强度下降，从而降低混凝土结构的承载力。
3. 钢筋与混凝土之间的黏结力下降钢筋与混凝土之间的黏结力会受到钢筋锈蚀的影响而下降。
黏结力的下降会导致钢筋与混凝土之间的力传递受到影响，从而使混凝土结构的强度下降。
四、混凝土中钢筋锈蚀对强度影响的实验研究1. 实验设计为了研究钢筋锈蚀对混凝土强度的影响，可以进行以下实验：（1）制备不同浓度的氯离子、硫酸盐溶液，并将钢筋浸泡在其中，使其发生锈蚀。
（2）制备不同强度的混凝土试件，并将锈蚀的钢筋埋入其中。
（3）在不同时间点对混凝土试件进行力学性能测试，如抗压强度、抗拉强度等。
2. 实验结果分析通过实验可以得到以下结果：（1）随着锈蚀时间的延长，混凝土试件的强度逐渐下降。
（2）锈蚀浓度越高，混凝土试件的强度下降越明显。
钢筋锈蚀对混凝土结构的影响
钢筋锈蚀对混凝土结构的影响在建筑领域，混凝土结构被广泛应用于各类建筑物和基础设施中。
然而，钢筋锈蚀这一问题却给混凝土结构的安全性和耐久性带来了巨大的挑战。
钢筋锈蚀不仅会削弱结构的承载能力，还可能导致结构的过早破坏，给人们的生命和财产安全带来严重威胁。
接下来，让我们深入探讨一下钢筋锈蚀对混凝土结构的具体影响。
首先，钢筋锈蚀会导致其截面积减小。
想象一下，原本粗壮的钢筋由于锈蚀逐渐被侵蚀，其有效承载面积不断缩小。
这就如同原本能承受重物的梁柱，因为内部的支撑被削弱，承受能力自然大打折扣。
当锈蚀发展到一定程度时，钢筋所能提供的抗拉强度大幅降低，无法有效地抵抗外部荷载，从而影响整个结构的稳定性和安全性。
其次，钢筋锈蚀会改变其力学性能。
锈蚀后的钢筋，其延性和韧性都会下降。
原本具有一定弹性和变形能力的钢筋，在锈蚀后变得更加脆硬。
这意味着在受到突发的外力作用时，钢筋可能无法像正常情况下那样发生一定的变形来吸收能量，而是更容易发生突然的断裂，进而引发结构的局部甚至整体破坏。
再者，钢筋锈蚀产物的体积膨胀会对周围的混凝土产生压力。
铁锈的体积通常比原本的钢筋体积大得多，这种膨胀会在混凝土内部产生拉应力。
当这种拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土就会开裂。
这些裂缝不仅破坏了混凝土的整体性，还为外界有害物质的侵入提供了通道，进一步加速了钢筋的锈蚀和混凝土结构的劣化。
从结构的耐久性角度来看，钢筋锈蚀引起的混凝土开裂和剥落，使得结构暴露在更恶劣的环境中。
水分、氧气和其他腐蚀性物质更容易渗透到结构内部，加剧钢筋的锈蚀和混凝土的破坏。
长期下去，结构的使用寿命将大大缩短，需要频繁的维修和加固，增加了维护成本。
此外，钢筋锈蚀还会影响混凝土结构的粘结性能。
钢筋与混凝土之间的粘结力是保证结构协同工作的关键。
然而，锈蚀会在钢筋表面形成一层疏松的锈层，降低了钢筋与混凝土之间的摩擦力和机械咬合力，使得两者之间的粘结性能变差。
这将导致钢筋与混凝土无法有效地共同承受荷载，影响结构的整体性能。
锈蚀钢筋混凝土粘结性能
锈蚀钢筋混凝土粘结性能研究摘要：研究锈蚀后钢筋与混凝土粘结性能的退化规律，有助于对在役结构进行鉴定和耐久性分析，对钢筋混凝土结构的耐久性设计也具有一定的指导意义。
本文探讨了锈蚀钢筋混凝土的粘结性能的研究。
关键词：锈蚀；钢筋混凝土；粘结性能1钢筋与混凝土的粘结钢筋与混凝土这两种性质不同的材料之所以能有效地结合在一起共同工作，主要是由于混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力，从而使钢筋与混凝土之间能够实现应力传递，建立起结构承载所必需的工作应力。
钢筋只有通过与混凝土的粘结与锚固才能产生强度和延性，钢筋与混凝土之间的粘结作用是普通钢筋混凝土结构承载受力的前提，因此，钢筋混凝土结构的粘结问题，在工程实践中以及在理论研究方面都具有重大意义。
2锈蚀对钢筋混凝土粘结性能的影响影响钢筋与混凝土粘结性能的因素很多，包括箍筋设置、保护层厚度、钢筋直径、混凝土强度等等。
其中，钢筋的锈蚀是降低钢筋与混凝土之间的粘结性能的一个重要因素。
许多学者研究发现，由于碳化、氯化物侵蚀等原因导致钢筋锈蚀后，钢筋与混凝土间的粘结性能会发生变化。
2.1锈蚀钢筋混凝土的粘结性能的退化机理一般认为，钢筋与混凝土的粘结作用由三部分组成，混凝土中水泥凝胶体与钢筋表面的化学胶着力；钢筋与混凝土接触面间的摩擦力；钢筋与混凝土的机械咬合力（包括变形钢筋的表面凸出的肋及端部弯钩）。
混凝土内钢筋锈蚀在钢筋表面形成疏松的锈蚀层。
其锈蚀产物是一层结构疏松的氧化物，它包裹在钢筋表面，隔离了钢筋与混凝土表面的接触，从而降低了钢筋与混凝土之间的胶结作用，会导致试验钢筋和混凝土之间的初期粘结性能的改变。
钢筋锈蚀后其体积会增大，一般认为钢筋的锈蚀体积膨胀2～6倍，下图1是部分锈蚀产物的体积对比。
锈胀力在混凝土中产生劈裂应力，并在混凝土中产生裂缝，随着钢筋表面的进一步锈蚀，钢筋与混凝土间的粘结力将受到一定的影响。
下图2可以表示锈蚀对粘结性能的影响。
2.2锈蚀钢筋混凝土粘结性能研究的意义钢筋的锈蚀使其与混凝土的粘结性能发生退化，从而使混凝土构件的结构性能产生退化，严重影响钢筋混凝土结构的安全和正常使用。
混凝土中钢筋锈蚀的试验与模拟研究
混凝土中钢筋锈蚀的试验与模拟研究混凝土是一种广泛使用的建筑材料，而钢筋则是混凝土中最常用的加强材料。
然而，由于环境和使用条件的影响，钢筋可能会出现锈蚀现象，这会导致混凝土的破坏和损坏。
因此，混凝土中钢筋锈蚀的试验和模拟研究显得十分重要。
一、试验研究为了研究混凝土中钢筋锈蚀的影响，许多试验被进行了。
其中，最常用的试验是浸泡试验和电化学腐蚀试验。
1.浸泡试验浸泡试验是一种简单有效的研究混凝土中钢筋锈蚀的方法。
该试验将混凝土试件放入盐水中，在一定时间内浸泡，然后将试件取出，观察钢筋的表面和混凝土的状况来判断钢筋锈蚀的程度。
该试验的优点是简单易行，但缺点是无法真实模拟混凝土中的实际情况。
2.电化学腐蚀试验电化学腐蚀试验是一种比较准确的研究混凝土中钢筋锈蚀的方法。
该试验通过施加一定电压和电流，模拟混凝土中的腐蚀环境，测量钢筋的腐蚀电位和电流密度，从而判断钢筋的锈蚀程度和混凝土的保护性能。
该试验的优点是可以模拟混凝土中的实际腐蚀环境，但缺点是操作复杂，需要专业的设备和技术支持。
二、模拟研究除了试验研究，模拟研究也是研究混凝土中钢筋锈蚀的重要手段。
1.有限元模拟有限元模拟是一种利用计算机对混凝土中钢筋锈蚀进行模拟的方法。
该方法可以通过建立混凝土和钢筋的物理和力学模型，模拟钢筋在混凝土中的腐蚀过程和混凝土的损伤过程。
该方法的优点是可以模拟复杂的工程情况和多种腐蚀环境，但缺点是需要大量计算和数据处理，需要高性能计算机和专业软件支持。
2.分子动力学模拟分子动力学模拟是一种利用分子模拟技术对混凝土中钢筋锈蚀进行模拟的方法。
该方法可以通过建立混凝土材料和钢筋的分子模型，模拟钢筋和混凝土材料的相互作用和腐蚀过程。
该方法的优点是可以模拟微观的腐蚀过程和材料的物理和化学性质，但缺点是需要大量的计算和数据处理，需要高性能计算机和专业软件支持。
三、结论综上所述，混凝土中钢筋锈蚀的试验和模拟研究是十分重要的。
试验研究可以模拟混凝土中的实际情况，可以直观地观察和判断钢筋的锈蚀程度和混凝土的保护性能，但存在操作复杂和无法准确模拟实际情况的缺点。
锈蚀钢筋混凝土梁的结构性能退化
3、锈蚀钢筋混凝土梁的结构性 能退化的控制措施
为防止和减缓锈蚀钢筋混凝土梁的结构性能退化，可以采取以下措施：
（1）外部保护：对结构表面进行防护处理，如涂刷防锈漆、采用耐腐蚀的 饰面材料等。
（2）替代材料：采用耐腐蚀性能更好的新型材料，替代传统的钢筋混凝土 材料。例如，不锈钢钢筋混凝土结构的研究和应用可以减少锈蚀对结构性能的影 响。
（3）裂纹扩展：锈蚀过程中产生的铁锈具有较大的体积，易导致混凝土开 裂。这些裂纹会加速结构的退化进程。
锈蚀对结构安全的威胁主要体现在以下几个方面： （1）降低结构可靠性：锈蚀会导致结构性能下降，影响结构的可靠性。
（2）增加结构变形：锈蚀会降低结构的刚度，导致结构发生较大变形。
（3）引发结构倒塌：如果锈蚀严重，且未得到及时修复，可能会导致结构 倒塌。
3、耐久性降低：锈蚀使得钢筋混凝土梁的耐久性显著降低。在腐蚀性环境 下，结构的恶化速度会加快，导致其使用寿命大大缩短。
三、锈蚀对结构性能的影响机制
锈蚀对钢筋混凝土梁的结构性能影响机制主要有以下几个方面：
1、破坏保护层：锈蚀会导致钢筋表面的保护层（如混凝土或油漆层）破裂 或脱落，使得钢筋暴露在腐蚀环境中，加速了锈蚀过程。
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锈蚀钢筋混凝土梁结构性能退化
目录
01 一、钢筋混凝土梁的 锈蚀现象
02
二、结构性能退化的 表现
03
三、锈蚀对结构性能 的影响机制
04 四、应对锈蚀的措施
05 参考内容
锈蚀钢筋混凝土梁是土木工程中一个重要的研究领域。这种结构在自然环境 和人类活动的影响下，会逐渐产生物理和化学变化，导致其结构性能的退化。本 次演示将重点探讨锈蚀钢筋混凝土梁的结构性能退化问题。
（2）考虑裂纹扩展的影响。通过观察实际工程中的锈蚀损伤情况，发现裂 纹扩展与锈蚀量之间存在一定的关系。因此，在模型中应考虑裂纹扩展的影响。
钢筋锈蚀引起混凝土结构锈裂综述
钢筋锈蚀引起混凝土结构锈裂综述一、本文概述本文旨在全面综述钢筋锈蚀引起混凝土结构锈裂的相关研究，分析和探讨锈蚀对混凝土结构的破坏机制、影响因素、预防措施及修复技术。
钢筋锈蚀是混凝土结构中常见的耐久性问题，它会导致钢筋截面减小、力学性能降低，进而引发混凝土结构的锈裂和破坏。
本文将从锈蚀机理、锈裂影响因素、锈蚀监测与评估、锈裂预防措施以及锈裂修复技术等方面进行深入探讨，以期为提高混凝土结构的耐久性和安全性提供理论支持和实践指导。
通过本文的综述，读者可以全面了解钢筋锈蚀引起混凝土结构锈裂的研究现状和发展趋势，掌握锈蚀对混凝土结构性能的影响规律，以及预防和修复锈裂的有效方法。
本文还将为工程技术人员在设计、施工和维护混凝土结构时提供有益的参考和借鉴，有助于提升我国混凝土结构的耐久性水平和延长其使用寿命。
二、钢筋锈蚀的机理与影响因素钢筋锈蚀是指钢筋在混凝土中发生的电化学腐蚀过程。
其机理主要包括阳极反应和阴极反应两个过程。
在阳极反应中，钢筋表面的铁失去电子变成铁离子，进入混凝土孔隙溶液；而在阴极反应中，水和氧气在钢筋表面得到电子生成氢氧根离子。
这两个反应不断进行，导致钢筋逐渐锈蚀，体积增大，产生锈胀力，最终可能导致混凝土结构的开裂和破坏。
影响钢筋锈蚀的因素众多，主要可分为内在因素和外在因素两大类。
内在因素主要包括钢筋的材质、混凝土的保护层厚度和质量、钢筋与混凝土的粘结力等。
例如，钢筋的材质如果含有较多的杂质，会加速锈蚀过程；混凝土保护层过薄或存在缺陷，会降低对钢筋的保护作用；钢筋与混凝土的粘结力不足，也会影响到钢筋锈蚀的发展。
外在因素则主要包括环境湿度、温度、氧气浓度、氯离子含量等。
环境湿度和温度是影响钢筋锈蚀速率的重要因素，高湿度和高温环境会加速锈蚀过程；氧气是钢筋锈蚀的必要条件，因此氧气浓度也会影响锈蚀速率；氯离子是钢筋锈蚀的重要促进剂，其含量过高会显著加速钢筋的锈蚀。
钢筋锈蚀的机理是一个复杂的电化学过程，而影响因素则包括钢筋和混凝土的内在因素以及环境的外在因素。
钢筋混凝土钢筋锈蚀研究综述
钢筋混凝土钢筋锈蚀研究综述关键信息项：1、研究目的2、研究方法3、钢筋锈蚀的影响因素4、钢筋锈蚀的检测方法5、防护措施6、研究成果评估11 研究目的本协议旨在对钢筋混凝土中钢筋锈蚀这一现象进行全面、深入的研究综述，以揭示其产生的机制、影响范围以及有效的应对策略。
通过整合相关领域的研究成果，为进一步的学术研究和工程实践提供参考依据。
111 深入了解钢筋锈蚀对钢筋混凝土结构耐久性和安全性的影响。
112 分析现有研究在钢筋锈蚀方面的不足，为未来研究方向提供指导。
12 研究方法121 广泛收集国内外关于钢筋混凝土钢筋锈蚀的学术文献、研究报告和工程案例。
122 对收集到的资料进行系统的分类、整理和分析。
123 运用统计学方法对相关数据进行处理，以得出具有代表性的结论。
13 钢筋锈蚀的影响因素131 环境因素1311 湿度是影响钢筋锈蚀的重要因素之一。
过高的湿度会为电化学腐蚀提供有利条件，加速钢筋的锈蚀进程。
1312 氯离子的存在对钢筋锈蚀具有显著影响。
氯离子能够穿透混凝土保护层，破坏钢筋表面的钝化膜，引发锈蚀。
1313 二氧化碳等酸性气体在空气中的含量也会影响钢筋的锈蚀速度。
132 材料因素1321 混凝土的质量和配比直接关系到对钢筋的保护效果。
低质量的混凝土可能存在孔隙率大、渗透性强等问题，容易使腐蚀性物质侵入。
1322 钢筋自身的材质和表面处理方式也会影响其抗锈蚀能力。
133 施工因素1331 施工过程中的振捣不均匀可能导致混凝土内部存在缺陷，为腐蚀性物质的侵入提供通道。
1332 保护层厚度不足会降低对钢筋的防护作用，增加钢筋锈蚀的风险。
14 钢筋锈蚀的检测方法141 物理检测方法1411 外观检查可以初步判断钢筋的锈蚀情况，但对于内部锈蚀难以准确评估。
1412 超声波检测能够通过声波在混凝土中的传播特性来判断钢筋的锈蚀程度和位置。
142 电化学检测方法1421 半电池电位法是一种常用的电化学检测手段，通过测量钢筋与参比电极之间的电位差来评估锈蚀可能性。
混凝土中钢筋锈蚀速度影响因素研究进展
即锈蚀 １ Ｌ／ ，５℃ ） ， ５ｍ Ｌ ２ 后 钢筋表面也会 因生成氧化铁 薄膜而呈钝 化状 缝宽度不 同其影 响程度也不 同。裂缝加快 了锈蚀的发生 ，
裂缝宽度 对钢筋锈蚀 影响较大 ， 因 态， 其锈蚀速度减慢 。在高密实性 的混凝土 （ 如水 灰 比小于 ０ ５ 开始 时 间提前 。而且在 早期 ， ．） 然而锈 蚀一旦 开始 ， 其影 中， 即使空气 的相对湿度大于 ８ ％， ５ 锈蚀也非 常缓慢 。综上所述 ， 为钢筋 的钝化时间取 决 于裂缝 的宽度 ，
倍 也有人提出每升高 １ ０℃ ， 锈蚀速度 增大 ５倍 ～１ 倍 ０ 固体） 温度 、 、 湿度 、 冰冻等 的影 响 ；） ２ 内因， 即混凝 土的状 态 ， 可 １ 。另外 ， 它 Ｂｏ ｍ ｉ ｄ １９ ｅ 。不 过 ， 无论 增大 多少 ， 温度 升高 总会加 剧 以是混凝 土的种类 、 渗透性 、 裂缝 情况 、 度 、ｌ 碱 ｉ ｆ ￣Ｎ 的使 用、 护 （ｒｏ ｆ ｌ，９ ７年 ） － 保
混凝 土 中钢 筋 锈 蚀 速 度 影 响 因素 研 究进 展 ＊
许建 荣
摘
蒋德稳
要： 从外在 和 内在因素两个层次上论述 了影响混凝土 中钢筋锈蚀 因素 的国内外研 究现状和进展 ， 阐明 了钢 筋锈蚀速
度 从定 性研 究向定量研 究的发展 方 向， 从而帮助人们采取不 同的对策提高钢 筋混凝土结构 的耐 久性 。
就称 之为 不锈蚀 或处于钝 化状 态。实 际上 ， 凝土结构 ， 不仅碳化 速度慢 ， 而且 即使 碳化达到钢筋表 面 ， 钢筋也 其各项力学指 标时 ， 只不过有时锈蚀速率很小而已。 可能不发生锈蚀。大多数钢筋？ 凝 土结构构件 处于干燥环 境 中， 锈蚀一直在进 行着 ， 昆 服役几十年也不会发生 钢筋锈 蚀。而 当结构 构件处 于湿 度较 大 文献 ［］ ４ 的试验结果表 明， 当裂缝宽度小于 ０４ｍ －０ ５ｍｎ ． ｍ－ ． ｑ 钢筋锈蚀量 与裂缝 宽度没有 显著关系。因为尽管裂缝使 裂缝 的环境 中 ， 尤其 是处于 干湿交替 的环境 ， 漏雨 、 渗水 的部位 ， 筋 时 ， 钢 但 锈 锈蚀一般较快 。除了湿 度条 件外 ， 混凝 土的渗透性不 仅影 响混凝 处的钢筋钝化膜受到破 坏 ， 当混 凝土 开始锈蚀 后 ， 蚀速度 和 土的碳化速度 ， 而且直接影响混凝 土的含水量及有 害介质侵 入混 程度取决于氧 向阴极 的扩散 ， 而扩散受裂缝 的影响较小 。
混凝土钢筋锈蚀机理及防腐研究
４ 钢 筋 的防腐 技术
４ １ 普通钢 筋 的防腐技 术 ．
１应用阻锈剂 。应用 阻锈剂 能够 阻止 或延缓 氯离 子对钢筋 ）
在 １ ． 左右 ， ２５ 由于混凝土 中还含有少 量 Ｎ ２ Ｋ’ ａ０， Ｏ等盐分 ， 实际 ｐ Ｈ值可超过 １ 。在这样 高碱性 的环境 中， ３ 钢筋表 面氧化形成 一
面涂层有环氧树脂涂层 、 锌和磷 化涂层 等 ， 中以环 氧树脂 涂 镀 其 层应用最为广泛 ， 在复杂 的交叉部 位 ， 但 由于钢 筋弯 曲时存在 较
大的应力 ， 环氧树脂涂 层钢筋 的粘结 性能不 易保证 ， 因此 不宜使 用环氧树脂涂层钢筋。镀锌是在钢筋 表面镀上一层锌 ， 它兼有牺
钢筋表面 ， 因此该条件通常也是满足的。
２ ２ 混凝 土 中钢 筋腐蚀 的 电化 学反应过 程 ．
混凝土中钢筋腐 蚀的电化学原理如 图 １ 所示 ， 钢筋 的腐 蚀过 程包括下述 ４ 电化学反应过程 ： ） 个 １ 阳极 反应过程 。２ 电子传 输 ） 过程 ： 即阳极区释放的电子通过钢筋 向阴极区传送 。３ 阴极 反应 ） 去极化过程 。４ 腐蚀产物生成 过程 。 ）
中 图分 类 号 ： Ｕ３ ５ Ｔ ７ 文献标识码 ： Ａ
１ 概 述
工业污染地 区钢筋锈 蚀问题 更为 突出。如今钢 筋锈蚀 已被公认
为 混凝 土结 构 耐 久 性 劣 化 最 主要 的 原 因 ， 少 国 家 为 此 遭 受 了 巨 不
素有 ：） ２ １０ 扩散的影响。２ ｐ ）Ｈ值 的影 响。３ 温度的影响。４ Ｃ ） ）ｌ
层水化氧化膜 （－Ｆ ｚ ３ Ｈ Ｏ） ７． ｅｏ ｎ ２ 。这层致 密的氧化膜 牢固地 吸附
钝化膜 的破坏 。阻锈剂是 钢筋锈蚀 长期防护 的有效措施 之一 ， 在
钢筋混凝土锈蚀损伤研究综述
钢筋混凝土锈蚀损伤研究综述3余王番王景, 曹大富, 李琮琦(扬州大学 建筑科学与工程学院,江苏扬州 225009)摘要:钢筋锈蚀是钢筋混凝土结构耐久性降低的主要因素之一。
简要说明研究钢筋混凝土锈蚀损伤的重要意义,阐述了钢筋混凝土锈蚀件损伤的研究状况。
主要从混凝土中锈蚀钢筋的力学性能、钢筋锈蚀引起的混凝土损伤、锈蚀钢筋与混凝土间粘结性能和锈蚀钢筋混凝土受弯构件、受压构件的受力性能、锈蚀钢筋混凝土构件抗震性能等方面总结归纳了国内外的研究现状与成果,并分析了今后的研究方向。
关键词:钢筋混凝土;锈蚀;损伤;力学性能;承载力中图分类号:T U375 文献标识码:A 文章编号:1006-7329(2007)01-0122-04Rev i ew of Research on Damage of Corroded Re i n forced ConcreteY U Fan-jing,CAO Da-fu,L I Zong-qi(College of A rchitectural Science and Engineering,Yangzhou University,Yangzhou225009,P.R.China)Abstract:The research result shows that the corr osi on of reinforce ment is one of the dom inating fact or f or decreasing the durability of reinf orced concrete structures.I n this paper,the significance of the research of corr oded reinf orced concrete is p resented,and an atte mp t is made t o integrate the latest devel opment with regard t o the mechanical behavi ors of rein2 force ment corr osi on,the da mage of concrete due t o corr oded bars,bond relati onshi p bet w een corr oded bars and concrete, as well as the l oad capacity of corr oded reinf orced concrete flexural me mber and comp ressive me mber and the seis m ic be2 havi or of corr oded reinforced concrete ele ment.And the trend of its devel opment in future is discussed as well. Keywords:reinf orced concrete;corr osi on;da mage;mechanical behavi ors;l oad capacity 钢筋锈蚀是影响混凝土结构耐久性的最主要因素。
混凝土结构中钢筋锈蚀的原因分析及检测方法研究
混凝土结构中钢筋锈蚀的原因分析及检测方法研究摘要：钢筋锈蚀是混凝土结构中最为常见的病害，它对建筑物的耐久性和安全性都有着巨大的影响。
近年来，由于腐蚀引起的混凝土结构破坏事件不断出现，引起了广泛的重视。
混凝土中钢筋锈蚀是腐蚀最主要的形式，大量统计数据表明，全世界约有1/3的建筑工程结构因钢筋锈蚀而提前老化。
同时由于检测手段的限制和实际工程经验的欠缺，目前我国混凝土结构中钢筋锈蚀状况尚未得到广泛认识，因而对这一问题仍需进一步深入研究。
本文旨在通过对钢筋锈蚀原因分析及检测方法进行研究，归纳总结混凝土中钢筋锈蚀特征及影响因素，为建筑物钢筋锈蚀情况鉴定提供一定的依据和参考，使之能对建筑物进行正确及时地使用维护。
关键词：钢筋混凝土；锈蚀；检测一、钢筋锈蚀的机理钢筋的腐蚀与混凝土的碱度、保护层厚度、裂缝宽度以及湿度等因素有关，这些因素通过混凝土材料与钢筋的界面作用对钢筋锈蚀产生影响。
在上述因素中，混凝土碱度、保护层厚度和裂缝宽度对钢筋锈蚀均有一定影响，而湿度则是影响钢筋锈蚀速度最主要的因素。
钢筋在大气中与水接触后，发生电化学反应生成物质。
如氢氧化铁（FeO）等，这些物质溶解到水中会导致体积增大，产生膨胀而产生锈胀裂缝，同时体积增大的氢氧化铁会在混凝土中逐渐生成并附着在钢筋表面，从而形成锈胀裂缝。
这些锈胀裂缝的存在使钢筋表面不断向混凝土内部深入，最终导致钢筋的保护层厚度大大降低。
锈蚀过程由内向外依次为：（1）形成微电池引起电化学腐蚀；（2）阳极反应：Fe2+被氧化成Fe3+，消耗了周围环境中的氧气；（3）形成活性氧化铁：铁被氧化为三价铁离子（Fe 3+），其周围的氧气会被消耗掉。
这样由于阳极反应生成三价铁离子（Fe 3+）消耗了氧气，所以三价铁离子（Fe 3+）减少了；同时由于活性氧化铁被氧化为二价铁离子（Fe 2+），所以二价铁离子（Fe 2+）增加了。
二、影响钢筋锈蚀的主要因素混凝土中的钢筋主要通过以下三种方式与环境中的水、氧气、二氧化碳等发生化学反应而被腐蚀：（1）根据相关实验研究，在混凝土中加入氯化物可以使钢筋表面的保护膜失效，从而使钢筋表面容易被侵蚀。
混凝土中钢筋锈蚀的电化学防护技术研究
混凝土中钢筋锈蚀的电化学防护技术研究一、研究背景混凝土结构中使用的钢筋，往往会遭受到氧化、腐蚀等自然环境因素的侵蚀，导致钢筋锈蚀，从而影响混凝土结构的使用寿命和安全性。
为了防止钢筋锈蚀，电化学防护技术被广泛应用于混凝土结构的防腐保护中。
二、电化学防护技术的原理电化学防护技术是通过改变钢筋表面的电化学状态，使其处于一个较低的腐蚀电位，从而防止钢筋发生腐蚀的一种技术。
具体来说，电化学防护技术是通过在钢筋表面施加一个外加电位，使钢筋处于保护电位范围内，从而抑制钢筋的腐蚀反应。
同时，电化学防护技术还可以通过向混凝土结构中引入保护电流，使得钢筋处于阳极状态，从而促进钢筋表面的氧化反应，形成一层致密的钢筋氧化膜，从而保护钢筋不受到腐蚀的侵蚀。
三、电化学防护技术的应用1、阴极保护技术阴极保护技术是最常用的电化学防护技术之一。
该技术是通过向钢筋表面施加一个负电位，使钢筋处于保护电位范围内，从而抑制钢筋的腐蚀反应。
在具体应用中，一般采用外加电源或电化学防蚀剂来实现钢筋的阴极保护。
其中，外加电源的方式可以是直流电源、交流电源或太阳能电池等方式。
2、阳极保护技术阳极保护技术是一种利用保护电流促进钢筋表面氧化反应的电化学技术。
该技术是通过向混凝土结构中引入一定的保护电流，使得钢筋处于阳极状态，从而促进钢筋表面的氧化反应，形成一层致密的钢筋氧化膜，从而保护钢筋不受到腐蚀的侵蚀。
在具体应用中，阳极保护技术需要考虑保护电流的大小、施加时间和混凝土结构中的电解质浓度等因素。
四、电化学防护技术的优缺点1、电化学防护技术具有防腐效果好、施工方便、维护简单等优点；2、电化学防护技术存在着技术难度大、施工成本高等缺点。
五、电化学防护技术的发展趋势1、电化学防护技术将向智能化、自动化方向发展；2、电化学防护技术将向绿色环保、可持续性发展方向发展；3、电化学防护技术将向高效、低成本方向发展。
六、结论电化学防护技术是一种有效的混凝土结构防腐保护技术。
混凝土结构中钢筋锈蚀对其力学性能的影响研究
混凝土结构中钢筋锈蚀对其力学性能的影响研究一、研究背景混凝土结构是现代建筑中常用的结构形式，其由水泥、骨料、水等原材料混合而成，具有高强度、耐久性和稳定性等优点。
然而，在混凝土结构中，钢筋锈蚀是一种常见的现象，它会对混凝土结构的力学性能产生很大的影响，从而影响建筑物的使用寿命和安全性。
二、钢筋锈蚀的原因及其影响1. 钢筋锈蚀的原因钢筋锈蚀的原因有很多，主要是由于混凝土结构中的水、氧气和二氧化碳等物质的侵入以及钢筋表面被化学物质或盐蚀等引起的。
钢筋锈蚀会导致钢筋表面的氧化物或腐蚀物增多，从而加速钢筋的腐蚀速度和程度。
2. 钢筋锈蚀的影响（1）钢筋截面积减小：钢筋表面的锈蚀物会随着时间的推移逐渐增多，导致钢筋截面积减小，从而降低了混凝土结构的抗拉强度。
（2）钢筋强度降低：钢筋在锈蚀的过程中，由于表面的腐蚀物会破坏钢筋的表面结构，从而降低了钢筋的抗拉强度和抗压强度。
（3）混凝土结构的稳定性受到影响：钢筋锈蚀会导致混凝土结构的稳定性受到很大的影响，从而导致建筑物的使用寿命和安全性受到威胁。
三、钢筋锈蚀对混凝土结构力学性能的影响研究1. 钢筋锈蚀对混凝土结构的强度影响（1）抗拉强度：钢筋锈蚀会使混凝土结构的抗拉强度降低，这是由于钢筋的截面积减小以及钢筋的强度降低所引起的。
（2）抗压强度：钢筋锈蚀会降低混凝土结构的抗压强度，这是由于钢筋的强度降低所引起的。
（3）弯曲强度：钢筋锈蚀会降低混凝土结构的弯曲强度，这是由于钢筋强度降低和钢筋截面积减小所引起的。
2. 钢筋锈蚀对混凝土结构的刚度影响钢筋锈蚀会降低混凝土结构的刚度，这是由于钢筋的强度降低和钢筋截面积减小所引起的。
在混凝土结构受到外力作用时，其变形量会增加，从而导致混凝土结构的刚度降低。
3. 钢筋锈蚀对混凝土结构的疲劳性能影响钢筋锈蚀会降低混凝土结构的疲劳性能，这是由于钢筋的强度降低和钢筋截面积减小所引起的。
在混凝土结构受到反复的荷载作用时，其疲劳寿命会降低，从而导致混凝土结构的使用寿命降低。
混凝土中钢筋锈蚀对其性能的影响研究
混凝土中钢筋锈蚀对其性能的影响研究一、引言混凝土是一种广泛应用于建筑领域的材料，其主要成分为水泥、砂、石子等。
在混凝土中加入钢筋可以提高其承载能力和韧性，但如果钢筋出现锈蚀，则会降低混凝土的性能，进而影响建筑物的安全。
因此，对混凝土中钢筋锈蚀对其性能的影响进行研究具有重要意义。
二、钢筋锈蚀的原因钢筋锈蚀是指钢筋表面受到氧化作用后产生的铁氧化物，其主要原因是受到潮湿环境和氧气的影响。
混凝土结构中的钢筋通常是裸露在外的，如果遇到潮湿的环境，则会引起钢筋的腐蚀。
此外，如果混凝土中存在氯离子、硫酸盐离子等化学物质，则也会促进钢筋的腐蚀。
三、钢筋锈蚀对混凝土性能的影响1. 承载能力降低钢筋锈蚀后，表面会变得粗糙，失去原有的光滑度。
这样会导致钢筋与混凝土的粘结力受到影响，从而降低混凝土的承载能力。
2. 抗拉强度降低混凝土结构中的钢筋通常起到抗拉的作用。
如果钢筋出现锈蚀，则会降低其抗拉强度，从而影响整个混凝土结构的抗拉强度。
3. 延展性降低钢筋锈蚀后会使其断裂面变得不光滑，从而降低其延展性。
这样会导致混凝土结构在受到外力作用时，容易发生断裂。
4. 耐久性降低钢筋锈蚀会导致混凝土结构的耐久性降低。
这是因为，钢筋锈蚀后会释放大量的铁离子，进而加速混凝土中其他金属材料的腐蚀。
此外，钢筋锈蚀后还会导致混凝土的孔隙度增加，使得混凝土更容易受到外部环境的侵蚀。
四、防止钢筋锈蚀的方法1. 加强混凝土密封性混凝土密封性越好，则钢筋暴露在外界环境的时间越短，其受到的腐蚀影响也就越小。
因此，可以采用添加密封剂的方式，来加强混凝土的密封性。
2. 控制混凝土中化学物质的含量混凝土中存在的氯离子、硫酸盐离子等化学物质会促进钢筋的腐蚀，因此，可以采用控制混凝土中化学物质含量的方式，来防止钢筋的锈蚀。
3. 采用防腐涂层在钢筋表面涂上一层防腐涂层，可以有效地防止钢筋的锈蚀。
4. 使用高性能混凝土高性能混凝土具有较高的密实性、抗渗性和耐久性，能够有效地防止钢筋的锈蚀。
钢筋混凝土中钢筋腐蚀原理的研究
钢筋混凝土中钢筋腐蚀原理的研究在现代建筑中，钢筋混凝土结构被广泛应用，然而，钢筋腐蚀问题却一直是影响其耐久性和安全性的重要因素。
为了更好地理解和解决这一问题，我们有必要深入研究钢筋在混凝土中的腐蚀原理。
钢筋腐蚀，简单来说，就是钢筋在一定的环境条件下发生化学反应，逐渐失去其原有性能和结构完整性的过程。
这一过程并非一蹴而就，而是受到多种因素的综合影响。
首先，混凝土的孔隙结构和渗透性是导致钢筋腐蚀的重要因素之一。
混凝土在硬化过程中，不可避免地会形成一些微小的孔隙。
如果混凝土的配合比不合理，或者施工质量不佳，孔隙就可能会过大、过多，从而为水分和腐蚀性物质的侵入提供通道。
当水分携带氧气、二氧化碳、氯离子等腐蚀性物质通过这些孔隙渗透到钢筋表面时，就会引发一系列的化学反应。
氧气在钢筋腐蚀过程中起着关键作用。
在潮湿的环境中，氧气与钢筋表面的铁发生氧化反应，生成铁锈。
铁锈的体积比原来的铁要大得多，会在混凝土内部产生膨胀应力，导致混凝土开裂、剥落，进一步加速钢筋的腐蚀。
氯离子的存在也是钢筋腐蚀的“罪魁祸首”之一。
氯离子具有很强的穿透能力，能够破坏钢筋表面的钝化膜。
这层钝化膜原本可以保护钢筋不被腐蚀，但一旦被氯离子破坏，钢筋就会暴露在腐蚀性环境中，极易发生锈蚀。
二氧化碳对钢筋混凝土的影响也不容忽视。
它会与混凝土中的氢氧化钙发生反应，使混凝土的碱性降低。
而钢筋在碱性环境中才能保持稳定，当混凝土的碱性下降，钢筋的锈蚀风险就大大增加。
此外，环境温度和湿度的变化也会影响钢筋的腐蚀速度。
在高温高湿的环境中，化学反应速度加快，钢筋腐蚀更为严重。
钢筋自身的材质和表面状态也会对腐蚀产生影响。
例如，含杂质较多的钢筋更容易发生腐蚀，而钢筋表面的损伤、划痕等缺陷也会成为腐蚀的起始点。
在实际情况中，这些因素往往相互作用，共同加剧钢筋的腐蚀。
例如，混凝土的孔隙结构为氯离子的侵入提供了条件，而氯离子的侵入又会破坏钢筋表面的钝化膜，同时氧气和水分的存在促进了腐蚀反应的进行。
钢筋锈蚀对混凝土结构耐久性的影响分析
钢筋锈蚀对混凝土结构耐久性的影响分析.pdf 【1】一：引言钢筋锈蚀是混凝土结构中常见的一种问题，由于环境因素和使用年限的增加，钢筋可能会产生锈蚀现象。
本文将分析钢筋锈蚀对混凝土结构耐久性的影响，以提供参考和解决方案。
二：背景1. 钢筋锈蚀的定义和原因2. 钢筋锈蚀对混凝土结构的影响三：钢筋锈蚀对混凝土结构耐久性的影响分析1. 钢筋锈蚀引起的材料性能变化2. 钢筋锈蚀对混凝土结构力学性能的影响3. 钢筋锈蚀对混凝土结构耐久性的影响四：钢筋锈蚀的诊断与监测方法1. 钢筋锈蚀的诊断方法2. 钢筋锈蚀的监测方法五：钢筋锈蚀的防治措施1. 钢筋锈蚀的预防措施2. 钢筋锈蚀的修复措施六：案例研究1. 案例背景介绍2. 钢筋锈蚀导致的问题分析3. 解决方案及效果评估七：结果与讨论1. 钢筋锈蚀对混凝土结构耐久性的影响评估2. 解决方案的可行性分析八：结论钢筋锈蚀对混凝土结构的耐久性会产生较大的影响，为确保混凝土结构的安全使用，应采取相应的诊断、监测和防治措施。
九：附件附件1：钢筋锈蚀相关数据统计表格附件2：钢筋锈蚀修复方案示意图十：法律名词及注释1. 法律名词1：解释2. 法律名词2：解释【2】一：引言钢筋锈蚀问题对混凝土结构的耐久性具有重要影响。
本文将深入分析钢筋锈蚀对混凝土结构耐久性的影响，并提供解决方案和建议。
二：问题描述1. 钢筋锈蚀的定义和原因2. 钢筋锈蚀对混凝土结构造成的危害及影响三：钢筋锈蚀对混凝土结构耐久性的影响分析1. 钢筋锈蚀引起的材料性能变化2. 钢筋锈蚀对混凝土结构力学性能的影响3. 钢筋锈蚀对混凝土结构耐久性的影响四：钢筋锈蚀的诊断与监测方法1. 钢筋锈蚀的诊断方法2. 钢筋锈蚀的监测方法五：钢筋锈蚀的防治措施与策略1. 钢筋锈蚀的预防措施2. 钢筋锈蚀的修复措施3. 钢筋锈蚀的管理策略六：案例分析与实证研究1. 案例背景介绍2. 钢筋锈蚀问题的分析和评估3. 解决方案提出和效果评估七：结果和讨论1. 钢筋锈蚀对混凝土结构耐久性的影响评估结果2. 解决方案的可行性和优劣性分析八：结论钢筋锈蚀对混凝土结构的耐久性具有重要影响，为保证结构的安全使用和延长使用寿命，需采取相应的诊断、监测和防治措施。
探讨混凝土中钢筋锈蚀的新方法
探讨混凝土中钢筋锈蚀的新方法一、引言混凝土结构是现代建筑工程中最常见的结构形式之一。
在混凝土结构中，钢筋是承受拉力的主要材料。
然而，长期以来，钢筋锈蚀一直是混凝土结构的一个严重问题。
钢筋锈蚀会导致混凝土结构的破坏，从而影响建筑物的安全性和使用寿命。
因此，研究混凝土中钢筋锈蚀的新方法具有重要的实际意义。
二、钢筋锈蚀的原因钢筋锈蚀是由于钢筋表面的保护层受到破坏，使得钢筋暴露在外界的氧气和水中，从而引起钢筋的腐蚀。
混凝土中钢筋锈蚀的主要原因有以下几个方面：1. 氯盐侵蚀混凝土中的氯盐是钢筋锈蚀的主要诱因之一。
氯盐可以通过混凝土表面、空气、水等途径进入混凝土，与钢筋表面的保护层反应，导致保护层的破坏，从而引起钢筋锈蚀。
2. 碳化作用混凝土中的碳化作用是另一个导致钢筋锈蚀的原因。
碳化作用是指混凝土中的碳酸盐与钢筋表面的保护层反应，使得保护层失去保护能力，从而引起钢筋锈蚀。
3. 溶解作用混凝土中的水溶性盐类可以与混凝土中的水反应，形成酸性物质，从而引起混凝土的溶解。
这种溶解作用也会导致钢筋表面的保护层破坏，从而引起钢筋锈蚀。
三、传统的钢筋锈蚀检测方法传统的钢筋锈蚀检测方法主要有以下几种：1. 物理检测法物理检测法是通过观察钢筋表面的变化，来判断钢筋是否发生了锈蚀。
物理检测法的缺点是需要人工观察，检测效率低，而且只能检测到表面锈蚀，对于深层次的锈蚀无法检测。
2. 化学检测法化学检测法是通过分析钢筋表面的化学成分来判断钢筋是否发生了锈蚀。
化学检测法的缺点是需要取样，分析时间长，而且只能检测到表面锈蚀。
3. 超声波检测法超声波检测法是通过测量钢筋的声波传播速度来判断钢筋是否发生了锈蚀。
但是，超声波检测法的缺点是只能检测到钢筋的表面锈蚀，对于深层次的锈蚀无法检测。
四、新方法：电化学阻抗谱法近年来，电化学阻抗谱法成为了一种新的钢筋锈蚀检测方法。
电化学阻抗谱法是通过测量混凝土中钢筋与电解质溶液之间的电化学反应，来判断钢筋是否发生了锈蚀。
钢筋混凝土结构裂缝及钢筋锈蚀研究现状
当裂缝扩展到 一定 程度 ， 会 引起 钢筋 锈蚀 、 将 裂缝处混 凝土碳化 、 形成 的裂缝 、 温度裂 缝 由于截 面均 匀 温差 、 （ 上下 温差 、 内外温差 剥落 等～ 系列 的病 害， 低结 构 的承载力 和 耐久性 ， 降 对结构 的安 产生 的裂缝 ）地基不均匀沉 降裂缝 、 、 施工 不 当引起 的裂缝等 。结
重要的意义。
关键词 ： 混凝土结构 ， 裂缝 ， 钢筋锈蚀
中图分类号 ： Ｕ７ ５ ７ Ｔ ５ ． 由于混凝土结构是一种抗 压强度高 而抗拉 强度很 低的材料 。 文献标识码 ： Ａ 混凝土结构 的裂缝 ， 以根 据其形成 的时间分为混凝 土硬化 可
因此 ， 在普通钢筋混 凝土 结构 尤其是 钢 筋混 凝土 梁结 构 中 ， 构 前 裂缝 、 结 硬化 过程 中裂 缝和完 全硬 化后 裂缝 。从结 构上 ， 以分 可
失， 目前对混凝 土中钢筋 锈蚀的研究成 为耐久性 研究领 域 中的一 生 的裂缝 、 计算与实 际受 力不 符 引起 的裂缝 、 造不 当 引起 的变 构 个重点研究方 向［２。早 期关 于钢筋锈蚀 的研究 主要集 中于没 有 形裂缝 、 件刚度不足 引起 的开裂 、 １１ － 构 结构次 应力引起 的裂 缝 、 设计 裂缝的钢筋混凝土试件 ｌ Ｊ随着研究 的深入 ， 们发现 在影 响钢 未考虑 施工方法引起 的裂缝等 ； ３ ， 人 施工原 因为 主的裂缝有 钢筋位 置
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第３ ３卷 第 ２ １期
２０ ０ ７ 年 ＡＲＣＨＩ ＴＥＣｒＵＲＥ
Ｖ０． ３ ＮＯ． １３ ２１
Ｊ１ ２ ０ ｕ． ０ ７
・ ８１ ・
文 章 编 号 ：０ ９６ ２ （０ ７ ２ —０ １０ １ ０ —８ ５ ２ ０ ） １０ ８ —３
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混凝土结构钢筋锈蚀研究进展
摘要：概括了混凝土中钢筋锈蚀机理的研究现状，对锈蚀钢筋混凝土的耐久性能、黏结性能等进行了总结，同时介绍了锈蚀钢筋混凝土补强修复的发展现状。
分析表明：当前主要采用宏观破损试验方法研究锈蚀钢筋混凝土结构构件的力学
性能，基于钢筋锈蚀的电化学本质，开展混凝土结构钢筋锈蚀状况检测技术研究
及相关保护方法的开发显得尤为必要。
关键词：混凝土；钢筋锈蚀；纤维增强聚合物；电化学
引言
混凝土结构应用至今的150多年间，大量钢筋混凝土结构因各种各样的原因
提前失效，达不到服役年限[1]。
总结大量工程经验可以发现造成混凝土结构性能
退化的原因从根本上讲大致分为两类：一类为混凝土结构或构件本身承载能力不
足或者超载引起的性能退化或损伤，即短期承载力方面的原因；另一类为混凝土
自身材料和外界自然环境的共同作用使得其物理、力学性能随着使用时间的推移
逐步退化，进而使得承载能力不足，即长期耐久性方面的原因[2]。
实际情况更多
的是由于结构的耐久性不足造成的，特别是沿海及近海地区的钢筋混凝土结构，
由于海洋环境的腐蚀作用，导致钢筋锈蚀而使结构发生早期损坏，丧失了结构的
耐久性能，已成为实际工程中的重要问题。
1 钢筋锈蚀机理研究现状
混凝土中的钢筋锈蚀逐步成为全世界范围的一个主要难题，特别是桥梁、港口、隧道、海上结构及其他一些暴露于海水或除冰盐等恶劣环境的建筑物[3]。
近
年来，混凝土结构钢筋锈蚀机理的研究正受到国内外专家学者和工程技术人员越
来越广泛的关注和重视。
一般情况下，混凝土拌制成型时会产生碱性水化物，使得混凝土孔隙中充满
碱性过饱和溶液，pH值一般在12以上。
在这种环境条件下混凝土内的钢筋表面
会产生一层致密、稳定的共格结构钝化膜。
自然环境中引起钢筋钝化膜破坏的主
要因素包括两方面：(1)二氧化碳侵入造成的碳化使混凝土保护层pH值降低，进
而破坏钢筋表面的钝化膜发生微电池腐蚀；(2)自然环境中穿透混凝土保护层的氯
离子或混凝土中掺入过量的氯盐（如早强剂等），当钢筋表面氯离子浓度超过腐
蚀临界值时，钢筋脱离钝化状态发生原电池腐蚀[4]。
文献[5]指出：混凝土中钢筋
锈蚀是一个电化学过程。
大气中的二氧化碳及自然环境中的氯离子导致钢筋脱离
钝化状态发生电化学腐蚀，进而导致钢筋截面积减少，从而使钢筋力学性能下降；另一方面，钢筋腐蚀产物致使钢筋和混凝土之间的粘结强度劣化，这将与其它因
素一起影响混凝土构件的使用性能和承载能力，如刚度降低，挠度变形和横向裂
缝间距增大，裂缝变宽，从而降低构件的安全性、适用性及耐久性，甚至可能导
致混凝土结构失效[6]。
2 锈蚀钢筋混凝土补强修复研究现状
钢筋锈蚀造成材料物理力学性能指标发生变化，进而导致混凝土结构构件性
能的劣化和破坏。
因此，开展锈蚀钢筋混凝土结构构件的补强修复工作就显得尤
为重要。
近年来，鉴于纤维增强聚合物轻质高强、耐腐蚀等优点，越来越广泛地被应
用于钢筋混凝土结构加固修复中。
已有研究表明：纤维增强聚合物能有效延缓混
凝土中钢筋的进一步锈蚀，且耐腐蚀性不随时间降低，并且，由于其对混凝土的
横向约束作用，将钢筋拉拔试件由脆性的混凝土劈裂破坏转变为延性的钢筋拔出
破坏，一定程度上提高了钢筋与混凝土的粘结强度[7~8];粘贴纤维增强聚合物加固可以显著提高锈蚀梁的抗弯承载能力，同时也能一定程度提高梁的刚度，并且提
高幅度随纵向纤维布粘贴量增大而增大[9];纤维增强聚合物加固能降低梁中锈蚀钢筋应力，减缓裂缝发展速度，从而提高梁的疲劳寿命[10]。
可以看出，当前主要采用宏观破损试验方法对纤维增强聚合物加固锈蚀钢筋
混凝土构件进行耐久性及力学性能方面的研究。
鉴于混凝土结构构件中钢筋锈蚀
的本质为电化学过程[11]，非破损的电化学检测方法从微观角度能更有效地反映
钢筋锈蚀的本质过程。
文献[12]采用半电池电位、极化电阻等电化学参数研究纤
维增强聚合物加固混凝土柱中钢筋锈蚀速率的变化，通过分析相关电化学参数的
变化，揭示混凝土构件中钢筋锈蚀速率的发展规律；文献[13]采用电化学阻抗谱
研究混凝土中钢筋锈蚀速率，提出了混凝土钢筋锈蚀电化学阻抗谱的简化等效电
路模型。
由此可见，非破损检测方法以其独特的优势逐渐成为研究人员探索的新技术，钢筋锈蚀的研究方法，由传统的宏观破损试验逐步转变为非破损的电化学测试，
这对推动混凝土结构钢筋锈蚀的研究工作具有积极意义。
3 结语
结合我国实际国情，目前沿海及内陆部分地区存在钢筋混凝土结构腐蚀破坏
严重问题，加之我国正处于基础设施建设的高潮期，根据国外经验总结，钢筋混
凝土结构在服役约20年后，其腐蚀破坏问题将日益凸显。
科学有效的检测方法
及评价参数能对既有建筑结构进行科学的耐久性评估及剩余使用寿命预测，进而
采取合理有效的减缓腐蚀的处理方法，这些对于保障结构可靠性、延长服役年限
具有重要的现实意义。
因此，开展钢筋自然腐蚀机理及混凝土结构钢筋锈蚀状况
检测技术的研究及相关保护方法的开发就显得尤为必要。
参考文献
[1]金伟良,赵羽习.混凝土结构耐久性[M].北京:科学出版社,2002.
[2]李果.锈蚀混凝土结构的耐久性修复与保护[M].北京:中国铁道出版社,2011.
[3]Raupach M, Schießl P. Macrocell Sensor Systems for Monitoring of the Corrosion Risk of the Reinforcement in Concrete Structures[J]. NDT & E International, 2001, 34(6): 435-442.
[4]葛燕,朱锡昶,朱雅仙等.混凝土中钢筋的腐蚀与阴极保护[M].北京:化学工业
出版社,2007.
[5]John P. Broomfield. Corrosion of Steel in Concrete: Understanding, Investigation and Repair[M]. Taylor & Francis Ltd, 2006.
[6]金伟良,袁迎曙,卫军等.氯盐环境下混凝土结构耐久性理论与设计方法[M].北京:科学出版社,2011.
[7]邓宗才,李朋远,师亚军.CFRP加固锈蚀钢筋混凝土的抗腐蚀性能和黏结性能[J].北京工业大学学报,2010,36(10):1357-1362.
[9]张伟平,王晓刚,顾祥林.碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁抗弯性能研究[J].土
木工程学报,2010,43(6):34-41.
[10]张伟平,宋力,顾祥林.碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁疲劳性能试验研究[J].土木工程学报,2010,43(7):43-50.
[11]洪定海.混凝土中钢筋的腐蚀与保护[M].北京：中国铁道出版
社,1998:14,276.
[12]卢亦焱,齐波,李杉,李娜.FRP加固混凝土柱钢筋锈蚀电化学特性[J].华中科技大学学报(自然科学版),2015,43(1):34-38.
[13]许晨,李志远,金伟良.混凝土中钢筋锈蚀的电化学阻抗谱特征研究[J].腐蚀科学与防护技术,2011,23(5):393-398.。