混凝土结构钢筋锈蚀的防护措施

编号：AQ-JS-03699

( 安全技术)

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混凝土结构钢筋锈蚀的防护措

施

Protection measures for corrosion of reinforcement in concrete structure

混凝土结构钢筋锈蚀的防护措施

使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。

混凝土结构中的钢筋锈蚀破坏现象十分普遍。沿海岸线的海港

码头，江河湖泊的水利枢纽和闸、涵、桥、泵站，交通枢纽与桥梁

道路，工业、民用建筑，军用设施等众多行业的构筑物，大多数达

不到设计寿命，需要耗费大量资金进行维护和维修。高度重视钢筋

锈蚀破坏的危害，大力提倡在工程设计、施工阶段采取预防钢筋锈

蚀的措施非常必要。

1．钢筋锈蚀原因

1．1重视程度不够

混凝土设计规范中，以混凝土强度为主要标准，钢筋的保护主

要决定于混凝土的保护层厚度。目前设计规范中虽然已经引入“耐

久性设计”观念，但是对于混凝土构件所处的腐蚀环境及腐蚀程度

和应采取的防钢筋锈蚀措施显然重视不够，这是造成混凝土结构中

钢筋锈蚀的原因之一。

1．2使用碱度过低的水泥

水泥水化的高碱度能使钢筋表面形成一种钝化膜，具有耐腐蚀的贵金属性能，是保护钢筋抗锈蚀的基础条件，低碱度水泥无此作用。如果不能避免使用低碱度水泥的话，应采取钢筋防腐蚀技术措施，否则，极易引发钢筋锈蚀。

1．3碱—骨料反应，外加剂、掺合物的使用

混凝土施工时，掺入含有氯盐的外加剂、海砂，施工用水含氯盐及掺合物等易引起钢筋锈蚀。

1．4混凝土碳化

硬化后混凝土表面遇到空气中的二氧化碳，氢氯化钙经化学反应生成碳酸钙，使之碱性减低，当碳化延伸到钢筋时，钢筋随之开始锈蚀。

2．钢筋腐蚀的破坏特征

混凝土中的钢筋具备上述条件之一，均可引起钢筋锈蚀。如不及时采取措施，随着时间的延长钢筋锈蚀会越来越严重，危害无穷。

钢筋锈蚀是一个电化学反应过程，由铁变化成氧化铁，其体积

比原来增大2～7倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，钢筋与混凝土之间的粘结应力降低或失效，致使混凝土保护层顺钢筋方向开裂、剥离甚至脱落。一旦发生钢筋锈蚀，混凝土构件将产生钢筋有效断面面积减小、混凝土与钢筋间的握裹力削弱、结构承载力降低等同题，严重的可导致构件断裂、构筑物坍塌。

3．钢筋锈蚀防护措施

影响混凝土耐久性的三大因素是钢筋锈蚀、冻害、物理化学作用，其中钢筋锈蚀的危害排在首位，全世界每年因钢筋锈蚀造成的经济损失达1500亿美元以上。我国既是钢铁生产大国，也是钢铁消费大国，每年因钢铁腐蚀造成的直接经济损失触目惊心。因此迫切期望能找到更有效的预防钢筋锈蚀的方法；如使用耐蚀钢筋(镀锌钢筋、包铜钢筋、不锈钢钢筋)、钢筋涂层(环氧树脂钢筋)、混凝土外涂层、电化学保护等，以降低钢筋锈蚀带来的危害。

3．1钢筋锈蚀防护

一是严控施工质量。工程设计阶段按照规范要求控制混凝土构件裂缝宽度，采用足够的保护层厚度；工程施工阶段严控原材料质

量，现场严格控制(含氯盐超标)外加剂掺加剂量和混凝土的水灰比，合理振捣，确保混凝土的密实性。

二是使用阻锈剂。在拌制混凝土时加入阻锈剂以提高混凝土的抗腐蚀能力。阻锈剂可改善混凝土的空隙结构，细化孔径，增加混凝土密实度；阻锈剂还可以促使钢筋表面的氧化膜趋向稳定，使钢筋被一层钝化膜所包裹，从而达到防锈的目的。

三是采用电化学保护。电化学保护分为阴极保护和阳极保护。阴极保护是一种经济有效的防护措施，应用范围广泛。而阳极保护是将被保护的金属构件与外加直流电源的正极连接，当电流通过时迅速发生电化学反应，形成钝化区，使金属构件得到保护。

四是对钢筋进行涂(镀)层保护。钢筋的表面防护分为金属和非金属表面防护。镀锌是常用的金属表面防护，环氧树脂和聚合体树脂用于非金属表面防护。

五是使用环氧涂层钢筋。镀锌钢筋、包钢钢筋以前很少使用，合金钢钢筋（耐蚀钢筋）在日本有一定的发展，美国、加拿大一些国家对不锈钢钢筋、环氧涂层钢筋在工程上应用广泛。近年，我国

也制定了环氧涂层钢筋产品标准，并开始在工程中应用。

3．2混凝土防护

加强混凝土自身对钢筋的保护能力是最重要、也是最根本的防护措施。浇筑混凝土时加入适量的外加剂以提高混凝土的密实度和抗渗性，可改善混凝土的抗腐蚀能力；优先选用耐腐蚀能力强的水泥；根据环境的腐蚀等级和结构的耐久性年限要求，可选择不同种类的混凝土外涂层材料和混凝土外涂层方法，均可不同程度实现对混凝土的防护。

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