锈蚀对钢筋与混凝土粘结性能的影响
钢筋混凝土结构中钢筋的锈蚀与保护问题
钢筋混凝土结构中钢筋的锈蚀与保护问题在现代建筑领域，钢筋混凝土结构因其出色的强度和耐久性而被广泛应用。
然而，钢筋的锈蚀问题却一直是影响钢筋混凝土结构长期性能和安全性的重要因素。
钢筋锈蚀的原因是多方面的。
首先，混凝土的碳化是一个常见的诱因。
在空气中二氧化碳的作用下，混凝土逐渐中性化，其碱性降低。
原本处于高碱性环境中的钢筋表面钝化膜被破坏，失去了对钢筋的保护作用，从而使得钢筋容易发生锈蚀。
其次，氯离子的侵蚀也是导致钢筋锈蚀的重要原因。
氯离子可能来自于海洋环境中的海水、除冰盐，或者混凝土原材料中所携带的杂质。
氯离子具有很强的穿透能力，能够穿透混凝土保护层到达钢筋表面，并破坏钢筋的钝化膜。
一旦钝化膜被破坏，钢筋锈蚀的速度会大大加快。
再者，钢筋混凝土结构在使用过程中可能会出现裂缝。
裂缝为水分和氧气等腐蚀介质提供了进入混凝土内部的通道，使得钢筋更容易接触到这些腐蚀因素，从而加速锈蚀的进程。
此外，环境湿度和温度也对钢筋锈蚀产生影响。
高湿度的环境会增加混凝土中的水分含量，促进腐蚀反应的进行。
而温度的变化则可能导致混凝土的热胀冷缩，进而引发裂缝的产生和扩展，为锈蚀创造条件。
钢筋锈蚀会给钢筋混凝土结构带来诸多危害。
其一，锈蚀会导致钢筋的有效截面积减小，从而降低了钢筋的承载能力。
其二，锈蚀产物的体积通常比钢筋本身的体积大得多，这种体积膨胀会在混凝土内部产生拉应力，导致混凝土保护层开裂、剥落，进一步削弱结构的整体性和耐久性。
其三，锈蚀还会影响钢筋与混凝土之间的粘结性能，降低协同工作能力，使得结构的力学性能下降。
为了保护钢筋混凝土结构中的钢筋免受锈蚀的侵害，采取有效的防护措施至关重要。
在设计阶段，应合理确定混凝土保护层的厚度。
足够厚度的保护层可以有效地延缓腐蚀介质到达钢筋表面的时间，为钢筋提供良好的防护。
同时，应根据结构所处的环境条件，选择合适的混凝土强度等级和配合比，以提高混凝土的密实性和抗渗性。
在施工过程中，要确保混凝土的质量。
锈蚀钢筋与混凝土的粘结性能研究
锈蚀钢筋与混凝土的粘结性能研究摘要】钢筋锈蚀是引起混凝土结构耐久性劣化的主要原因之一。
锈蚀使钢筋与混凝土的粘结性能发生退化，严重地降低了钢筋在混凝土结构中的作用，甚至导致混凝土结构的坍塌破坏。
研究锈蚀钢筋粘结性能的退化规律对于已建混凝土结构的耐久性评估具有重要的意义。
该文在既有研究的基础上，通过锈蚀钢筋粘结性能试验，对锈蚀钢筋的力学性能和粘结性能的退化规律进行研究。
【关键词】钢筋；锈蚀；粘结性能；耐久性Corrosion of steel and concrete properties of the bondedYang Song-rong，Sun You-tai(Zhejiang BoYu Building Co.,Ltd.ZhoushanZhejiang316000)【Abstract】Corrosion of reinforced concrete structures is caused by deterioration of the durability of one of the main reasons. Corrosion of the reinforcement and the adhesive properties of concrete degradation, seriously reducing the reinforced concrete structure in the role, and even lead to the collapse of the destruction of concrete structures. Study on Bond Behavior of Corroded Reinforced for the degradation of the law has been built to assess the durability of concrete structures isof great significance. In this paper, the existing research on the basis of the bond behavior of corroded reinforced through experiments on the mechanical properties of steel corrosion and degradation of the performance bond to study law.【Key words】reinforcement;corrosion; bondbehavior;durability1. 概述混凝土中钢筋锈蚀是十分普遍的现象，尤其是在沿海地区、工业污染地区钢筋锈蚀问题更为突出。
锈蚀对钢筋混凝土构件性能的影响
喜德等Ｌ制作 了 ３ 个 中央埋置 钢筋 的边 长 １０ｍ 的立方 体试 ４ ］ ０ ０ ｍ
块， 研究锈 蚀对混 凝土抗压 强度 的影响 。试验结 果表 明， 钢筋在
开始锈蚀至混凝土开裂 的一 段时 间 内对 混凝土 的抗压 强度 的影 响是不可忽视 的 ， 而在混凝土开裂后 因钢筋膨 胀 内应力 的释放混
国 内外 不 少 学 者 通 过 试 验 研 究 了锈 蚀 对 混 凝 土 的 影 响 。 张
水 化氧化物 （ Ｆ ２ ３ 优Ｈ Ｏ）阻止 钢筋进一 步腐蚀 。但 是 ， ｎ ｅｏ ・ Ｅ ， 当钢 筋表面 的钝 化膜受 到破坏 ， 成为活 化态时 ， 钢筋就 容易腐蚀 。呈 活化态的钢筋表面所发生 的腐蚀反应 的电化学机理是 ， 当钢 筋表
名义屈服强度 和抗拉强度 的计算公式 。 预期的那样 长。由于 混凝 土碳 化 特别是 氯 化 污染 ， 引起钢 筋锈 蚀钢筋的伸长率 、 从原因上看 ， 服强度 和极 限强度下 降 的原 因主要有 两点 ： 屈 蚀、 混凝土顺 筋胀裂 、 层裂 、 剥落 破坏等 现象 ， 已经成为威 胁混凝 １ 钢筋锈损 以后有效 截面 面积变 小 ， 其所 能抵抗 的拉力 减小 ； ） 使 土结 构 耐 久 性 的 主 要 因 素 ， 世 界 各 国 造 成 了 严 重 的 经 济 负 担 。 给 ２ 锈蚀钢筋的表面凹凸不平 ， ） 受力 以后严重 的应 力集 中使其抗拉 因此 ， 研究钢筋锈蚀 对钢筋 混凝 土构件 的结构性 能影 响 ， 对在 用 能力进一步减小 。而延性变差 的原 因是 塑性变小 ， 主要集 中在截
３ 锈 蚀对 混凝 土的 影 响
钢筋锈 蚀后锈蚀 产物的生成都会 引起 体积 的膨胀 。一方 面 ， 钢筋混 凝土构件 中受 压 区钢筋 的锈蚀将 使受 压 区混 凝土 同时承 受轴向压应力和钢筋锈胀拉应力的双 向作用 ， 使受压 区混凝土 的
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。
钢筋锈蚀对钢筋混凝土桥梁耐久性的影响分析
钢筋锈蚀对钢筋混凝土桥梁耐久性的影响分析范本一：正文：【引言】随着钢筋混凝土桥梁的使用时间增长，锈蚀逐渐成为影响桥梁耐久性的重要问题。
钢筋锈蚀的程度会直接影响桥梁的承载能力和使用寿命。
本文旨在分析钢筋锈蚀对钢筋混凝土桥梁耐久性的影响，并提出相应的措施和建议。
【背景】钢筋混凝土桥梁是现代城市基础设施的重要组成部分，承担着车辆和行人的交通需求。
然而，由于环境因素和使用年限，桥梁的钢筋会出现锈蚀现象，严重时会导致桥梁的损坏和崩塌，给交通运输和居民生活带来安全隐患。
【锈蚀对桥梁耐久性的影响】1. 锈蚀导致钢筋截面积减小：钢筋锈蚀会使钢筋截面积减小，导致桥梁的承载能力下降，增加桥梁垮塌的风险。
2. 锈蚀引起钢筋与混凝土的界面剥离：钢筋与混凝土之间的粘结力会受到锈蚀的影响，导致钢筋与混凝土的界面剥离，减弱桥梁的整体稳定性。
3. 锈蚀使混凝土内部产生应力：钢筋锈蚀会产生体积膨胀的铁锈，使混凝土内部产生应力，导致混凝土裂缝产生，并加速桥梁的损坏。
【影响因素分析】1. 环境因素：包括大气中的氧气、湿度、气温、盐分等因素，这些因素会加速钢筋的锈蚀速度。
2. 施工质量：桥梁在施工过程中，钢筋的防腐处理、混凝土浇筑等工作是否符合规范要求，直接影响到桥梁的耐久性。
【防治措施】1. 防腐处理：在桥梁施工中对钢筋进行防腐处理，使用防锈剂、涂层等技术手段降低钢筋的锈蚀速度。
2. 桥梁维护：定期对已建成的桥梁进行维护，及时修复和更换受锈蚀的钢筋。
3. 环境控制：控制桥梁周围环境的湿度、温度和盐分等因素，减缓钢筋锈蚀的速度。
【结论】钢筋的锈蚀对钢筋混凝土桥梁的耐久性有着重要的影响，应重视桥梁的防锈工作和维护工作，加强环境控制，延长桥梁的使用寿命，保证交通运输的安全畅通。
【附件】本文档涉及的附件包括：实验数据、图片、统计图表等相关资料。
【法律名词及注释】1. 钢筋混凝土：指由钢筋和混凝土共同构成的复合材料，具有较高的强度和耐久性。
2. 锈蚀：指金属材料与外界气体、液体等介质接触后发生化学反应，导致表面层破坏或改变。
钢筋锈蚀后与混凝土粘结性能研究综述
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钢 筋 锈 蚀 后 与 混 凝 土 粘 结 性 能 研 究 综 述
关 贤 军 张 学 伟 施 俊 杰 陈 磊 ， ， ，
（ ．同 济 大 学 ， 海 １ 上 ２ ０ ９ ； ． 海 同优 建 筑 有 限公 司 ， 海 ００２ ２上 上 ２０９） ０ ０ ２
摘
要 ： 钢 筋锈 蚀 后 粘 结 力 的 退 化 是 混 凝 土 构 件 工 作 性 能 与 可 靠 性 性 能 下 降 的主 要 原 因之 一 。叙 述 了钢 筋 锈 蚀 后 其 与
混 凝 土 粘 结性 能 的研 究现 状 及 锈 蚀 后 两者 粘 结 性 能 退 化 的 机 理 、 结 性 能 的研 究 方 法 、 蚀 对 粘 结性 能 退 化 影 响 的 定 量 粘 锈 分 析 、 蚀 后 粘 结 滑 移 本 构 模 型 及锈 蚀后 钢 筋 混 凝 土 承 载 力 的 退 化规 律 等 。 锈 关键 词 ： 钢 筋 锈 蚀 ； 结性 能 ； 结 滑 移 ； 久 性 ； 载 力 粘 粘 耐 承 中 图分 类 号 ： 文 献标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ： １ ７ —９ ７ （０ ０ ０ — ０ ５０ ６ ４ ３ ９ 一２ １ ） ５０ ２ —４
０ 引 言
目前 ， 泛使 用 的混 凝 土 结 构 之 所 以有 良好 的 工 广 作性 能 １ 主要 的原 因就是 钢 筋 与混 凝 土 之 间有 较好 个 的粘结 能力 ， 结 性 能 的 变 化对 钢 筋 混 凝 土 构 件 的力 粘 学性能 和耐 久 性 能影 响很 大 ， 成 两 者 之 间粘 结 性 能 造 发生改 变 的 主 要 原 因是 钢 筋 的锈 蚀 。钢 筋 锈 蚀 在 房 屋、 桥梁 等混凝 土结 构 中普 遍存 在 。据 报 道 ， 国各 种 美 因腐蚀造 成 的损失 达 ７ ０ ０ 美 元 ／ ， 中 ， 凝 土 中 ０ ×１ ａ其 混 钢筋锈蚀 造成 的损 失 约 占 ４ ％＿２。 因此 ， 内外 学 ０ １ｌ ， 国 者对钢筋 锈 后 与混 凝 土 的粘 结 性 能 进 行 了大 量 研 究 ，
锈蚀对钢筋混凝土粘结性能的影响分析
锈蚀对钢筋混凝土粘结性能的影响分析发布时间：2022-07-24T06:37:54.707Z 来源：《建筑实践》2022年41卷3月5期作者：张建张一[导读] 钢筋混凝土结构在使用的过程中，会受到多元化因素的影响张建张一北部湾大学摘要：钢筋混凝土结构在使用的过程中，会受到多元化因素的影响，容易出现锈蚀问题。
一旦出现这一问题，就会对结构的应用性能产生不良影响，甚至会引发病害问题。
在对钢筋混凝土结构的性能进行检测时，需要对锈蚀影响进行重点观察，可以通过弯曲粘结实验的开展，对影响程度进行有效的分析，并且根据相关的数据信息，制定针对性的防控措施，尽可能降低病害问题的发生几率，并且提升结构的应用性能。
本文就锈蚀对钢筋混凝土粘结性能的影响进行相关的分析和探讨。
关键词：锈蚀；钢筋混凝土；粘结性能；影响分析在进行钢筋混凝土结构建设的过程中，钢筋材料和混凝土材料的粘结性都比较好，可以通过材料的协同应用，增强结构的应用性能。
但钢筋材料在使用的过程中，会受到多元化因素的影响，会导致材料出现严重的锈蚀问题，进而导致构件的性能退化，会对结构的功能发挥和应用寿命产生不良影响。
在对相关问题进行处理的过程中，可以通过各项实验的开展，对锈蚀影响下钢筋混凝土结构的性能变化规律进行深入的把握，在此基础上制定针对性的修改措施，延长结构的应用寿命[1]。
一、锈蚀对钢筋混凝土粘结性能的影响（一）实验探究在实验室的环境下采用电加速方法缩短锈蚀问题的发生时间，可以对问题的具体发生情况进行全面的了解。
实验人员要根据设定的锈蚀率，对各项构件达到锈蚀率的通电时间进行推理，明确锈蚀率和实际锈蚀问题的差距。
为了保证各项数据信息的提取更加合理，需要对锈蚀钢筋进行除锈操作之后，对试件需要准确的称重，还要对锈蚀前后的密度变化情况进行科学的对比，从而明确实际的锈蚀率[2]。
（二）性能测定在对结构中的钢筋粘结性能进行测定的过程中，可以开展拉拔试验。
这项实验主要存在偏心拉拔和中心拉拔两种方式。
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摘要：钢筋锈蚀是混凝土结构耐久性的主要病害之一，所以防止钢筋锈蚀对提高混凝土耐久性尤为重要。
本文阐述了混凝土中钢筋锈蚀的原理及造成的严重影响，并提出了防止钢筋锈蚀相应措施，希望对相关工程具有一定借鉴意义。
关键词：混凝土结构；钢筋锈蚀；原理与影响；措施引言结构腐蚀是影响混凝土结构耐久性、可靠性的至关重要的因素。
钢筋锈蚀对钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构的耐久性和安全性影响极大。
混凝土结构中钢筋锈蚀源于在多种因素作用下(如碳化、氯离子侵蚀等)，钢筋原先在碱性介质中生成的钝化膜被渐渐破坏而失去保护作用，导致锈蚀生成的铁锈，其体积是被腐蚀掉的金属体积大3-4倍，使混凝土保护层沿钢筋纵向开裂。
钢筋锈蚀引起的裂缝一旦产生，钢筋锈蚀速度将大大加快，结构构件的承载力与可靠性劣化的速度大大加快，有的甚至发展到钢筋锈断，危及结构的安全。
1991年在法国召开的第二届混凝土耐久性国际学术会议上，美国加州大学Mehta教授的主题报告“混凝土耐久性50年进展”中提出，目前钢筋锈蚀已经成为钢筋混凝土构件破坏的最主要的原因。
基于此，对钢筋锈蚀对混凝土的影响研究势在必行[1-2]。
1 腐蚀原理与影响钢筋锈蚀的原因有两个方面[3]：一是钢筋保护层的碳化，其碳化的原因是混凝土不密实，抗渗性能不足。
硬化的混凝土，由于水泥水化，生成氢氧化钙，故显碱性，pH值＞12，此时钢筋表面生成一层稳定、致密、钝化的保护膜，使钢筋不生锈。
当不密实的混凝土置于空气中或含CO2环境中时，由于CO2的侵入，混凝土中的氢氧化钙与CO2反应，生成碳酸钙等物质，其碱性逐渐降低，当混凝土的pH值＜12时，钢筋的钝化膜就不稳定，当pH值＜11.5时，钢筋的钝化保护膜就遭破坏，钢筋的锈蚀便开始进行；二是氯离子的含量。
据有关试验证明，即便是pH值较高的溶液(如pH值＞13)，只要有4～6mg/L的氯离子含量，就足可以破坏钢筋的钝化膜，使钢筋失去钝化，在水和氧气的作用下导致钢筋锈蚀。
浅析钢筋锈蚀对混凝土结构的影响
黧塑i堡凰．浅析钢筋锈蚀对混凝土结构的影响李淮江(河南省煤气集团有限责任公司义-5气化厂，河南义--q472300)隋要】在钢筋混凝土结构中，钢筋的锈蚀是影响服般结构耐久J生的主要因素。
本文对钢筋锈蚀对钥筋混凝主结构的影响以及钢筋锈蚀的机理和影响钢筋锈蚀的各种因素进行了分析。
重点多方面阐述了钢筋锈蚀的预防-措施。
日；键词]钢筋锈蚀；影响因素；控制措施1概述在现代工业与民用建筑中，钢筋混凝土结构以英优良的结构形式、较低的造价优势一直处于主导地位。
但是由于钢筋的锈蚀导致混凝土结构破坏，达不到预定的服役年限也不少。
在1991年召开的第二届国际混凝土耐久性会议上，M eht a教授在傀凝土耐久性一五十年进启D 主旨报告中就把钢筋锈蚀列为导致混凝土结构破坏的第一要素。
新浇注的混凝土是呈碱性的，其P H值—般大于12．5，在碱性环境中的钢筋容易发生钝化作用，使得钢筋表面产生一层钝化膜，能够阻止混疑土中钢筋的锈蚀。
但当有二氧化碳、水汽和氯离子等有害物质从混凝土表面通过孔隙进入混凝土内部时，和混凝土材料中的碱性物质中和，从而导致了混疑土的P H值的剜氏，就出现P H<9这种情况，在这种环境下，混疑土中埋置钢筋表面的钝化膜被逐渐破坏，在其它条件具备的情况下，钢筋就会发生锈蚀，并且随着锈蚀的加剧，将导致混凝土保护层开裂，钢筋与混凝土之间的粘结力破坏，钢筋受力截面减少，结构强度阿氏等一系列不良后果，从而导致结构耐久性的喇氏。
2钢筋锈蚀机理混凝土中的钢筋锈蚀一般为电化学锈蚀。
二氧化碳和氯离子对混凝土本身都没有严重的破坏作用，但是，这两种环境物质都是混凝土中钢筋钝化膜破坏的最重要又最常遇到的环境介质。
因此，混凝土中钢筋锈蚀机理主要有两种：即混凝土碳化和氯离子侵入。
在氧气和水汽的共同作用下，由上述电化学反应是的钢筋表面的铁不断失去电子而溶于水，从而逐渐被腐蚀，在钢筋表面生成红铁锈，引起混凝土开裂。
3影响钢筋锈蚀的因素在通常情况下，钢筋表面的混凝土层对钢筋有物理和机械保护作用。
锈蚀对钢筋与混凝土粘结性能的影响
［5］ 袁迎曙，余索，贾福萍． 锈蚀钢筋混凝土的粘结性能退化的试 验研究［J］． 工业建筑，1999（ 11） ： 47 － 50．
变形钢筋由于钢筋锈蚀，增加了混凝土对钢筋的 握裹力，当钢筋锈蚀率为 2. 1% 时，钢筋与混凝土的粘 结强度会有所增加，如图 3 所示，随着钢筋锈蚀率的增
由于光面钢筋和变形钢筋是现在钢筋混凝土结 构 最 常 用 的 钢 筋 形 式，并 且 其 表 面 形 状 不 同，文 中 通 过电化学加速锈蚀 方 法 对 钢 筋 进 行 锈 蚀，对 不 同 锈 蚀 率的钢筋与混凝土进行拔出试验，钢筋采用变形肋钢 筋和光圆钢筋两种，研 究 了 不 同 锈 蚀 率 对 不 同 钢 筋 的 粘结力的影响，为目 前 钢 筋 混 凝 土 结 构 的 耐 久 性 评 估 和鉴定提供依据。 1 试验概况 1． 1 试验试件
［2］ Weyers RE． Service life modal for concrete structure in chloride environments ［J］． ACI Mater J，1998，95（ 4） ： 445 － 453．
［3］ 金伟 良，赵 羽 习． 混 凝 土 结 构 耐 久 性［M］． 北 京： 科 学 出 版 社，2002．
（ 1） 由于光面钢筋锈蚀以后，钢筋与混凝土间 的摩擦力增加，提高了其粘结强度，随着锈蚀的增加， 当混凝土保护层开裂以后，粘结力急剧降低。
（ 2） 当变形钢筋锈蚀率低于 2. 1% 时，钢筋与混 凝 土 的 粘 结 力 显 著 提 高，随 着 锈 蚀 率 的 增 加，其 粘 结 力逐渐降低。
（ 3） 光面钢筋在无锈蚀和锈蚀率较大时，均发 生钢筋拔出破坏，当钢筋锈蚀率为 4. 8% 时，发生混凝 土劈裂破坏； 而变形肋钢筋与混凝土均发生劈裂破坏。
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。
混凝土中钢筋锈蚀检测技术
混凝土中钢筋锈蚀检测技术一、前言混凝土是一种常用的建筑材料，但在使用过程中会受到外界因素的影响，如水、氧气、二氧化碳等，导致混凝土中的钢筋发生锈蚀，严重影响混凝土的强度和耐久性。
因此，混凝土中钢筋锈蚀检测技术的研究和应用十分重要。
二、钢筋锈蚀的危害钢筋锈蚀会导致混凝土的破坏，影响混凝土的强度和耐久性，具体表现如下：1. 钢筋与混凝土粘结力下降，使混凝土的承载能力降低；2. 钢筋受到腐蚀，直径变细，减小了钢筋的承载能力；3. 钢筋受到腐蚀，表面积变大，破坏混凝土的保护层，使得混凝土更易被破坏；4. 钢筋受到腐蚀，形成锈胀，使混凝土龟裂、起泡、鼓包等现象；5. 钢筋腐蚀会引起混凝土的碱-骨料反应，加速混凝土的老化。
三、钢筋锈蚀检测的方法1. 非破坏性检测方法非破坏性检测方法是指在不破坏混凝土结构的前提下，通过对混凝土内部信息的获取和分析，对混凝土结构进行评估和检测。
常用的非破坏性检测方法包括：超声波检测、电磁波检测、红外线检测、雷达检测等。
2. 破坏性检测方法破坏性检测方法是指在对混凝土进行一定程度的破坏后，对钢筋进行检测。
常用的破坏性检测方法包括：钻孔取芯法、锤击法、金相显微镜法、电化学方法等。
四、非破坏性检测方法1. 超声波检测方法超声波检测方法是通过超声波的传播和反射来判断混凝土中钢筋的锈蚀程度。
具体操作步骤如下：（1）选择适当的探头；（2）将探头贴在混凝土表面，使其与钢筋成一定角度；（3）发送超声波信号，对混凝土进行扫描；（4）根据信号的反射情况判断钢筋的锈蚀程度。
2. 电磁波检测方法电磁波检测方法是通过电磁波的传播和反射来判断混凝土中钢筋的锈蚀程度。
具体操作步骤如下：（1）选择适当的探头；（2）将探头贴在混凝土表面，使其与钢筋成一定角度；（3）发送电磁波信号，对混凝土进行扫描；（4）根据信号的反射情况判断钢筋的锈蚀程度。
3. 红外线检测方法红外线检测方法是通过红外线的反射和吸收来判断混凝土中钢筋的锈蚀程度。
探析钢筋锈蚀对钢筋混凝土构件耐久性的影响
了可能。 钢筋的失重率与混凝土的碳化深度差不多呈线性 关系， 由此混凝土 的碳化程度对钢筋锈蚀有重大影响。 （ ）环 境 条 件 三 环境对钢筋锈蚀的影响主要有 以下几个方面： 温度、 湿度、 二氧化碳 的 浓度、 氧气的浓度 以及侵蚀性介质的浓度。 对于钢筋混凝土构件来说 ， 影响 最大的是湿度 ， 如桥梁处在湿度较大的环境下 ， 尤其是水位浮动的桥墩部位 和浪溅区， 最容易发生锈蚀。 （四 ）氯 离 子 的 影 响 氯化物是一种很危险的侵蚀介质 ， 但是在我 国北方地 区， 为保证冬季
３ 在 阳极区， 、 使阳极部位的钢筋表面处于活化状 态， 即钢筋表面的钝 化膜 遭 到破 坏 。 在氧气和水的共 同作用下， 钢筋表面不断失去电子发生 电化学反应 ， 逐
渐被锈蚀， 在钢 筋 表 面生 成 红 锈 ， 起混 凝 土 开裂 。 引
对于钢筋混凝 土构件 ， 在一般环境条件下 ， 钢筋的锈蚀通常 由两种作 用引起 ： 一种是混凝土碳化作用， 一种是氯离子的侵蚀。 二氧化碳和氯离子对 混凝土 本身 都没 有严 重的 破坏 作用 ， 是这 两种 环境 物质 都 是混 凝土 中钢 筋 但 钝化膜破坏的最重要又最常遇到的环境介质 ： 混凝土碳化使混凝土孔隙溶液 中的Ｃ （ Ｈ）含量逐渐减少 ， ａＯ ２ ＰＨ值逐渐 下降 ， 钝化膜逐渐变得不再稳定 以
交 通 畅行 ， 路 、 向道 桥梁 及 城市 立 交 桥等 撤 除 冰 盐 ， 量使 用 的 氯化 钠 和 氯 大
钢筋与混凝土的粘结是一种复杂的相互作用 ， 通过它来传递二者之 间 的应力， 协调变形 ， 因此钢筋与混凝土之间粘结锚固性能是保证钢筋与混凝 土两种不 同材料共同工作的基本前提 。 钢筋与混凝土间锈蚀层的润滑作用、 钢筋表面横肋的锈损、 混凝土保护层的开裂或剥落都会导致钢筋混凝土粘结 锚固性能降低甚至完全丧失 ， 最终影响钢筋混凝土构件结构 的安全性、 适用 性和耐久性。 参考文献
锈蚀钢筋与混凝土之间的粘结性能
锈蚀钢筋与混凝土之间的粘结性能1 引言自钢筋混凝土发明以来，由于其良好的性能故而在土木工程领域得到了广泛的应用。
但由于钢筋混凝土耐久性不足导致了很多严重的问题，这些问题日益引起人们的重视。
影响钢筋混凝土耐久性最主要的因素便是钢筋的锈蚀。
此外，它还对钢筋混凝土的粘结性能有着很大的影响。
本文在查阅大量前人研究成果的基础上，对锈蚀变形钢筋与混凝土的粘结性能的影响进行了总结和回报，加强对锈蚀钢筋与混凝土的认识。
2 从化学角度来阐述钢筋锈蚀机理由于钢筋混凝土结构中钢筋的锈蚀过程从本质上说是一个化学反应，更准确的说是电化学反应，所以从化学的角度阐述钢筋锈蚀的机理。
钢筋混凝土结构中使用的钢材主要成分是铁(Fe)，还有如C、S、Ti、Si、Mn 等元素。
自然界中，高纯度的单质铁极易发生锈蚀。
新鲜的钢筋混凝土结构中，钢筋不易发生锈蚀。
原因是混凝土孔隙水溶液含有Ca(OH)2，呈高碱性(pH可达14左右)，使得在钢筋表面形成一层致密的钝化膜以Fe3O4为主、并含有Si-O键的黑色氧化膜，即钝化膜(Passive Film)。
它能有效防止钢筋的锈蚀。
但当pH<11.5时，即混凝土空隙水溶液碱性降低时，钝化膜开始变不稳定。
当pH<9.88时，钝化膜生成困难或者已生成的逐渐破坏，从而导致钢筋的锈蚀。
造成混凝土孔隙水溶液pH值降低的原因有三种：一是混凝土的中性化，主要是碳化；二是Cl-的渗透，Cl-对混凝土结构具有很强腐蚀性。
目前，常用含有Cl-的早强剂、除冰剂，还有富含大量氯离子的海砂的不当使用；三是杂散电流的影响。
钢筋锈蚀的反应式如下式所示：阳极反应：Fe - 2e → Fe2+阴极反应：O2+ 2H2O+ 4e→ 4OH-阳极继续发生二次化学反应，反应式如下式所示：Fe2++ 2OH-→ Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+ O2+ 2H2O → 4Fe(OH)3↓在氧气和水的存在的情况下，钢筋表面的铁原子变成离子溶于水中，从而在钢筋表面形成红色铁锈，严重时铁锈将引起混凝土开裂。
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。
锈蚀钢筋对混凝土构件粘结强度的影响
锈蚀钢筋对混凝土构件粘结强度的影响目前在混凝土结构的施工过程中，人们更多的采用科学的混凝土施工工艺和有效的施工措施来预防混凝土产生有害裂缝，而忽视了由于钢筋锈蚀造成的混凝土粘结性能的退化。
锈蚀对钢筋与混凝土粘结性能的影响已成为混凝土结构耐久性的重要内容，本文通过钢筋混凝土结构梁式实验的研究，探讨了混凝土结构试件表面锈胀裂缝宽度和钢筋锈蚀率对极限粘结强度的影响规律。
通过传统的梁式实验，证明了钢筋混凝土梁表面纵向裂缝的产生与否及其宽度大小，并不是影响配箍构件粘结性能的本质因素，它与粘结强度的相关性均不显著，而锈蚀率对粘结性能有着重要影响，极限粘结强度随锈蚀率增加先增大后减小，然而，锈蚀率低于5%时不会低于未锈蚀钢筋混凝土构件的粘结强度。
标签：钢筋混凝土；钢筋锈蚀；粘结强度；锈蚀率1 引言钢筋混凝土结构在北京施工的项目中占有80%的比例，由于钢筋混凝土结构理论已经非常成熟，绝大多数施工企业在编制施工方案时对混凝土的有害裂缝都会采取专门的解决方案来避免。
比如，温控后浇带的设置；屋面温控筋的绑扎；以及考虑季节影响的雨季施工方案或者冬季施工方案等。
但是，对于钢筋工程，施工企业会把重点放在抗震锚固长度；钢筋搭接长度以及配箍加密区等涉及抗震、受力安全的内容上，而忽视了由于钢筋长期暴露在室外环境下而遭受锈蚀，从而影响结构构件的耐久性。
笔者在2006年刚参加工作时，龙冠润景项目8号楼正在结构施工，2007年交付使用，在使用一年后，首层7-9轴顶板的框架梁、板产生了宽度不均纵向顺筋裂缝，起初，根据总承包企业北京城建十公司的项目部人员分析，开裂的原因是由于此施工流水段混凝土早在2006年3月份施工时，由于天气回暖，在浇筑完C30混凝土时，没有及时采用保温措施，而混凝土的配方采用了冬季施工的配方，在混凝土里添加了一定比例的早强剂和减水剂，并且春天天气干燥，混凝土表面失水过快造成的混凝土的开裂，最后我公司采用化学压力灌浆法，向裂缝里注入了环氧树脂进行了结构补强。
钢筋锈蚀对混凝土承载的影响研究
钢筋锈蚀对混凝土承载的影响研究1. 引言钢筋锈蚀是指钢筋与周围环境中的氧气、水或者化学物质发生反应而产生锈蚀现象。
由于钢筋在混凝土结构中承担着主要的拉力，锈蚀不仅会降低钢筋的抗拉性能，还会导致混凝土表面的剥落和开裂。
研究钢筋锈蚀对混凝土承载的影响至关重要。
2. 钢筋锈蚀的机理钢筋锈蚀主要是由于环境中的氧气、水和二氧化碳进入混凝土中，与钢筋表面上的铁发生反应，形成铁氧化物。
这些氧化物会使得钢筋表面变脆，并且由于氧化物的体积较铁大，会在钢筋与混凝土之间形成较大的压力，进一步导致混凝土开裂。
3. 钢筋锈蚀对混凝土承载的影响3.1 抗拉性能降低钢筋在混凝土结构中的主要作用是承担拉力。
然而，锈蚀会导致钢筋截面减小，从而减小了其抗拉能力。
当钢筋锈蚀程度较轻时，混凝土结构的强度仍然能够满足要求。
但是，随着锈蚀程度的加重，钢筋的抗拉性能将大幅降低，可能会导致混凝土结构失去稳定性。
3.2 耐久性下降钢筋锈蚀还会导致混凝土结构的耐久性下降。
锈蚀使得钢筋与周围混凝土之间的粘结力降低，从而使得混凝土易受到外界环境的侵蚀和侵入。
特别是在潮湿环境中，锈蚀造成的孔隙和裂缝将持续吸收水分和氧气，加速混凝土的老化和破坏。
3.3 结构安全性减弱随着钢筋锈蚀程度的加重，混凝土表面可能会出现剥落和开裂。
这些缺陷不仅会进一步加剧锈蚀过程，还会降低混凝土结构的整体强度和刚度。
结构的安全性和稳定性均会受到钢筋锈蚀的影响。
4. 防止钢筋锈蚀的方法4.1 使用防腐涂层在混凝土结构中，涂覆防腐涂层是一种常见的钢筋防锈措施。
防腐涂层可以阻隔钢筋与周围环境的接触，从而减少了锈蚀的发生。
常见的防腐涂层材料包括环氧树脂、聚氨酯等，这些材料能够提供较好的防锈效果。
4.2 加固保护层保护层是指覆盖在钢筋周围的混凝土层，用于防止钢筋与外界环境的直接接触。
加固保护层可以增加钢筋在混凝土结构中的使用寿命，并提高结构的耐久性和抗锈能力。
根据不同的结构要求，保护层的厚度通常在20mm以上。
锈蚀钢筋与混凝土粘结锚固性能研究进展
ｍ， 按照期望腐蚀率换算的钢筋质量损失量 ； ～
作 者 简介 ： 云 鹏 （ ９ ５ ）， ， 北 唐 山 人 ， 理 工程 师 ， 事 结 构 设 计 工 作 。 李 １８ 一 男 河 助 从
第 ２期
李 云鹏 ： 锈蚀钢筋 与混凝土粘结锚 固性 能研究进展
１ ７
， 选择 的电流 强度 。 一
结锚 固性 能 的试 验 方法 、 粘结 强度 的计算公 式 、 粘结
滑 移 本 构 关 系 以 及 有 限元 法 模 拟 研 究 。
的环 境 中 的 结 构 ， 筋 的锈 蚀 更 容 易 发 生 。 由 于 钢 筋 钢
锈蚀造成 的强度退化 ， 会使结构安 全性 大幅度降低 。
钢筋 和 混 凝 土 之 问 的 粘 结 力 组 成 有 三 部 分 ： （ ） 于 混凝 土 的收 缩 而 产 生 的对 钢 筋 的握 裹 力 ； １由 （ ） 筋 和 混 凝 土 接 触 面 上 的 分 子 胶 着 力 ； ３ 由 于 ２钢 （）
ｍ ×２ ×９ ７ ６ ４８
— 一
，１、
，×５ ８ ５． ４７
械 咬合作用 ， 粘结 强度 降低 。混 凝土 在 开裂后 ， 筋 钢
会暴露在 空气或外界０ ０一ｌ —２ ２１ １ ９
式（ ） ： 通 电时 间 ； １中 卜
浙 江建筑 ， ２ 第 ８卷 ， ２期 ，０ ２ 月 第 ２１ １年
Ｚ ｅｉｎ ｏ ｓ ｕ ｔ ｎ ｈ ｊ ｇＣ ｎ ｔ ｃｉ ，Ｖｏ． ８，Ｎｏ ２，Ｆ ｂ ２ １ ａ ｒ ｏ １２ ． ｅ ． ０ １
锈 蚀 钢 筋 与 混 凝 土 粘 结 锚 固 性 能 研 究 进 展
Ａ ｖｅ ｏ ｈ ｕ ｅ ｈ ｒ ｍ ａｎ ｅ ｏ ｃ ｏｒ ｇ ｎ ｉｇ ｏ Ｒｅ ｉｗ ｆｔ ｅ Ｓｔ ｄｉｓ ｏｎ ｔ ｅ Ｐｅ ｆ ｏｒ ｃ ｆＡｎ ｈ ａ ｅ Ｂｏ ｄｎ ｆ Ｒｕ ｔＥａ ｅｎ Ｓｔ ｅ ｓ ． ｔ ｅ ＩＢａｒａ ｄ Ｃｅ ｅｎ ｎ ｍ ｔ
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律进行计算，如式（ 1 ） 所示，钢筋在通电锈蚀前，将钢
筋混凝土试件放入 5% 的氯化钠溶液中 1d，使得氯化
钠溶液能够渗透到钢筋表面，将试件中的钢筋用导线
与恒流电源的阳极相连，而恒流电源的阴极则与溶液
中 的 铜 片 相 连，通 过 氯 化 钠 溶 液 形 成 回 路，使 阳 极 的
钢筋发生锈蚀。
Δm = （ A·I·t） / Z·F
（ 1）
式中，Δm 为阳极金属的质量损失，g； M 为铁的摩
尔质量，56g / mol； I 为锈蚀电流强度，A； t 为锈蚀持续
时间，s； z 为阳极反应电极化学价 （ 铁为 + 2 ） ； F 为法
仲济波： 锈蚀对钢筋与混凝土粘结性能的影响
7Hale Waihona Puke 拉第常数（ 96500） 。 试件加载 完 成 后，将 钢 筋 从 试 件 中 取 出，先 将 钢
【中图分类号】 TU528. 57
【文献标识码】 B
【文章编号】 1001 － 6864（ 2012） 11 － 0006 － 02
钢筋与混凝土的粘结力是其能够共同工作的关 键 点，但 是 钢 筋 混 凝 土 结 构 在 其 使 用 过 程 中，混 凝 土 中 钢 筋 容 易 发 生 锈 蚀，钢 筋 锈 蚀 使 得 钢 筋 截 面 减 小， 降 低 了 钢 筋 的 力 学 性 能，钢 筋 表 面 产 生 的 锈 蚀 产 物， 其体积是原来的 2 ～ 6 倍，使得钢筋周围混凝土产生环 向 拉 应 力，随 着 钢 筋 锈 蚀 率 的 增 加，混 凝 土 保 护 层 产 生顺 筋 裂 缝，从 而 降 低 钢 筋 与 混 凝 土 间 的 粘 结 强 度［1，2］。混凝土对钢筋的摩擦力减小，因 此 降 低 了 钢 筋混凝土结构的承载力和使用寿命，例如北京西直门 立交桥 1980 年建成通车，使用一段时间后，保护层剥 落 露 筋，钢 筋 严 重 锈 蚀，其 主 要 原 因 为 冬 季 为 清 除 冰 雪而撒的除冰盐和 盐 水，使 得 氯 离 子 有 机 会 渗 透 到 混 凝土 中，使 得 钢 筋 严 重 锈 蚀，因 为 损 伤 严 重，危 及 安 全，于 1999 年不得已拆除重建，使用不到 20 年； 同样 近海钢筋混凝土结构长期受到氯离子侵蚀，混凝土保 护 层 开 裂、钢 筋 锈 蚀 等 现 象 普 遍 非 常 严 重，锈 蚀 钢 筋 与混凝土的粘结力是评估锈蚀钢筋混凝土结构承载 力的关键［3 － 5］。
试件采用混凝土材料为 32. 5 级普通硅酸盐水泥、 天然中砂和粒径小于 20mm 的碎石，试件采用混凝土 长方体试件，试件尺寸为 150mm × 100mm × 100mm，将 直径为 16mm 的钢筋浇筑于长方体的中心位置，钢筋 采用变形 肋 钢 筋 和 光 圆 钢 筋，钢 筋 设 计 粘 结 长 度 为
1． 2 钢筋锈蚀
实际钢筋 混 凝 土 工 程 中，钢 筋 锈 蚀 速 度 很 慢，为
了 达 到 较 高 的 钢 筋 锈 蚀 率，需 要 数 年 的 时 间，为 了 在
较短时间内获得期望的钢筋腐蚀率，实验室通常采用
电化学加速锈蚀的 方 法 进 行 钢 筋 锈 蚀 ，钢 筋 的 理 论 锈
蚀率设定为 0% ，3% ，6% ，9% 和 15% ，采用法拉第定
锈蚀率时，两种类型钢筋与混凝土的粘结力有所提高，随着锈蚀率的增加，钢筋的粘结力急剧下降； 变形肋钢筋试
件的破坏模式均为劈裂破坏，光 圆 钢 筋 在 无 锈 蚀 和 较 高 锈 蚀 率 时，发 生 钢 筋 拔 出 破 坏，在 低 锈 蚀 率 时，发 生 劈 裂
破坏。
【关键词】 钢筋混凝土； 劈裂破坏； 锈蚀； 粘结力
50 mm，钢筋无粘结 部 分 均 用 环 氧 树 脂 涂 层 ，避 免 其 发 生 钢 筋 锈 蚀，在 试 件 的 两 端 位 置，采 取 塑 料 套 管 包 裹 钢筋，模拟无粘结段，试件的具体尺寸如图 1 所示，混 凝土配合比为水泥∶ 水∶ 砂∶ 石 = 1∶ 0. 44∶ 1. 27∶ 2. 70，混 凝土浇筑时，掺加 1% 水泥质量的氯化钠，并预留混凝 土立方体试件，标准养护 28d 后，实测混凝土立方体平 均抗压强度为 33. 5MPa。
6
低温建筑技术
2012 年第 11 期（ 总第 173 期）
锈蚀对钢筋与混凝土粘结性能的影响
仲济波
（ 镇江市工程勘察设计研究院， 江苏 镇江 212000）
【摘 要】 采用钢筋混凝土结构最常用的变形肋钢筋和光圆钢筋进行拔出 试 验，钢 筋 的 锈 蚀 率 为 0 ～
12. 2% ，钢筋锈蚀采用电化学加速锈蚀方法，研究了钢筋表面形状和锈蚀率对粘结力的影响，试验结果表明： 在低
光圆钢筋由于锈 蚀 在 其 表 面 形 成 锈 坑 ，从 而 改 变 钢筋的表面状况特 征，增 大 了 光 圆 钢 筋 与 混 凝 土 的 摩 擦力，研究表明钢筋锈蚀将可能提高摩擦系数至初始 值的 2 ～ 3 倍，钢筋与混凝土的粘结力提高，如图 2 所 示，锈蚀率为 2. 3% 时，粘结显著提高，而后随着锈蚀 率 的 增 加，其 粘 结 力 逐 渐 降 低，对 于 钢 筋 无 锈 蚀 和 锈 蚀率大于 4. 8% 的试件，其粘结滑移曲线的下降阶段 较为平缓，发生钢筋拔出破坏，而锈蚀率为 4. 8% 时， 存在较大的下降段，钢筋发生劈裂破坏。
由于光面钢筋和变形钢筋是现在钢筋混凝土结 构 最 常 用 的 钢 筋 形 式，并 且 其 表 面 形 状 不 同，文 中 通 过电化学加速锈蚀 方 法 对 钢 筋 进 行 锈 蚀，对 不 同 锈 蚀 率的钢筋与混凝土进行拔出试验，钢筋采用变形肋钢 筋和光圆钢筋两种，研 究 了 不 同 锈 蚀 率 对 不 同 钢 筋 的 粘结力的影响，为目 前 钢 筋 混 凝 土 结 构 的 耐 久 性 评 估 和鉴定提供依据。 1 试验概况 1． 1 试验试件
筋用 12% 盐酸溶液进行酸洗，经清水冲洗干净后，用 石 灰 水 中 和，并 再 用 清 水 冲 洗 干 净 并 烘 干，然 后 精 确 称取钢筋的重量，钢 筋 的 实 际 锈 蚀 率 按 照 锈 蚀 前 后 钢 筋的质量损失率计算。
μ = （ m0 － mc ） / m0 × 100% 式中，μ 为钢筋锈蚀率； m0 和 mc 分别为钢筋锈蚀 前后的重量。 1． 3 试件加载 采用万能试验机 MTS880 对试件进行加载，加载 全程采用位移控制方法，加载速度为 0. 2mm / s，设计专 门 的 加 载 框 架 结 构，在 钢 筋 的 自 由 端 设 置 位 移 计，荷 载值和位移值通过数据采集系统自动记录和保存。 2 试验结果与讨论 2． 1 粘结滑移关系