锈蚀钢筋与混凝土的粘结本构关系
锈蚀钢筋与混凝土粘结性能研究
锈蚀钢筋与混凝土粘结性能研究摘要：本文阐述混凝土当中锈蚀钢筋的危害，介绍了锈蚀钢筋获取方法以及粘结试验方法，提出今后一段时间当中锈蚀钢筋粘结性能研究方向与研究重点。
关键词：锈蚀钢筋；混凝土；粘结性能在钢筋混凝土结构当中，结合了钢筋与混凝土两者优点，属于世界上最常用的结构形式。
但是钢筋锈蚀之后，将会对钢筋混凝土造成极大的影响。
1.钢筋混凝土锈蚀原理混凝土当中，钢筋锈蚀很多时候属于一个电化学反应过程。
一般来说，混凝土孔隙当中充满着氢氧化钙过饱和溶液，混凝土当中含有很多的碱性物质，因此PH数值一般都在12以上。
在这样的强碱环境当中，混凝土与钢筋之间很多时候会形成钝化膜，保护好钢筋。
因此在正常情况下，钢筋不会出现锈蚀，但是钝化膜如果一旦受到破坏，在水氧充足的条件下，将会产生电化学腐蚀。
由于钢筋出现了锈蚀，一方面会导致钢筋有效横截面减少，钢筋出现脆化。
而另一方面，锈蚀产物体积膨胀还将会导致混凝土出现裂缝，进而导致混凝土承重能力和粘结作用下降，破坏共同工作的基础，进而严重影响结构安全性以及正常的使用性能。
1.钢筋混凝土中钢筋锈蚀的主要影响因素钢筋出现的锈蚀很多时候是由于阴极反应、阳极反应以及氢氧离子在水溶液当中的扩散来控制，阴极反应的主要因素是钢筋所在位置的水溶液当中氧含量，氧气的扩散过程又将会受到孔隙水饱和度、水灰比、保护层厚度等等各因素的影响。
而阳极反应的主要因素则是酸碱度、氯离子浓度、温度的影响，氢氧根离子扩散速度很多时候则是混凝土电阻抗所表示。
1.钢筋锈蚀方法锈蚀钢筋的获取途径具体来说主要有四种，第一种方式是实际工程当中拆分下的老构件作为锈蚀钢筋试件，这种方法很多时候实在室外的自然条件下开展，可以反映出工程的真实情况，与之对应，没有锈蚀的对比构件很多时候难以获得，这就给钢筋锈蚀率的计算带来了影响与难度。
其次第二种方式则是在大气环境当中使用自然裸露锈蚀的钢筋进行试件，这种方式主要针对于停建工程预留钢筋或捆绑之前的钢筋室外堆放引起的锈蚀情形。
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。
锈蚀钢筋与混凝土的粘结性能
5（总）工程质量N (B)他山之石精品让钢筋在混凝土中快速生锈在试件上面用防水砂浆做一小池子，池子中放入氯化钠溶液，池底放一不锈钢板作阴极，混凝土中的钢筋作阳极，通直流电，如图1所示。
控制通电时间使混凝土中的钢筋锈蚀程度分别为轻、中、重三种。
钢筋锈蚀后，在钢筋保护层上会出现裂缝，对于轻度锈蚀的试件，锈蚀裂缝一出现就立即停电；对于中等锈蚀的试件，当锈蚀裂缝宽度达到0.5~1m m 后断电；对于严重锈蚀的试件，当裂缝宽度达到1~2mm 后断电。
钢筋锈蚀的深度可用法拉第定律来计算，深度可在0~0.36m m 。
锈蚀钢筋与混凝土的粘结性能的污物和浮浆，再用自来水清洗干净；第二种是对老混凝土表面人工凿毛，去掉表面浮浆和部分水泥石，露出粗骨料，使表面形成凹凸不平状，增加粘结面的面积和机械咬合力；第三种是将老混凝土试块用压力机从中间劈开，用其断裂面作为粘结面。
结果表明，第二种界面抗冻融能力最好。
他们还在粘结面上抹界面剂，以增加粘结强度。
选用的界面剂有水泥砂浆界面剂、水泥净浆界面剂和水泥膨浆界面剂三种，其中以水泥砂浆图让混凝土中的钢筋快速生锈的装置图2加载波形的粘结效果最好，水泥净浆和水泥膨浆的粘结效果没有明显差异。
这是由于三种界面剂采用的水灰比均相同，加入砂子后，使砂浆稠度增加，塑性降低，硬化后的弹性模量增大，线胀系数减小的原因。
深度阅读：李平先，赵国藩，张雷顺.新老混凝土粘结面的抗冻融劈拉性能试验研究.土木工程学报，2006年第4期672007.o.111995（总）工程质量N (B)精品他山之石给生锈的钢筋加动荷载把生锈的钢筋从混凝土中拔出，但是拔出的力是动态变化的，为三角波，用动荷载拔出锈蚀钢筋的试验还很少有人做过。
其方法是加力以后，再把力释放掉，然后再加力，周而复始，而且加的力一次比一次大，如图2所示。
在荷载作用的初期，钢筋与混凝土之间的滑移量增加得较慢，随着荷载的增大，滑移量的变化速度越来越大。
每次荷载卸为0时，滑移并不回到0，而是留下了残余滑移，残余滑移随循环次数的增加越来越大。
锈蚀变形钢筋与砼的粘结性能研究
锈蚀变形钢筋与砼的粘结性能研究发布时间：2023-03-06T09:09:34.333Z 来源：《科技新时代》2022年第20期10月作者：袁钰1 [导读] 钢筋与混凝土间的粘结强度及粘结滑移本构关系是钢筋混凝土袁钰1重庆交通大学摘要：钢筋与混凝土间的粘结强度及粘结滑移本构关系是钢筋混凝土结构承载力和变形计算的重要依据。
构筑物中钢筋的锈蚀将使钢筋、混凝土的力学性能以及二者之间的粘结作用降低，危害结构安全。
因此，结合既有钢筋混凝土结构的实际工作状态，对锈蚀钢筋与混凝土在不同加载速率下的粘结破坏过程进行研究，对结构抗震性能评估及震后结构的维护和加固具有重要的理论意义和工程应用价值。
关键词：粘结性能；锈蚀钢筋；反复荷载；1 研究背景钢筋与混凝土间的粘结性能不仅关系到结构的安全，而且其本构关系还是码头等钢筋混凝土结构进行理论和数值分析的必要条件[1]。
钢筋混凝土结构在服役期间，不仅要承受静荷载的作用，而且还可能遭受地震等动荷载的影响[2]。
当锈蚀钢筋混凝土结构受到地震荷载作用时，钢筋与混凝土间的粘结性能在荷载的拉压反复作用下逐渐退化，导致钢筋混凝土间的粘结应力还未达到粘结强度，就因钢筋横肋间混凝土齿的挤压剪切破裂而提前发生破坏[3]。
虽然目前对反复荷载作用下钢筋与混凝土的粘结性能有了很深入的研究和分析，但是对钢筋锈蚀状态下的混凝土粘结性能还不够完整。
因此，结合混凝土结构的实际工作状态，研究锈蚀钢筋周围混凝土内的侧向压力对反复荷载下钢筋混凝土粘结性能的影响，为实际工程中的变形计算以及设计规范的进一步完善提供试验参考和理论依据具有重要意义。
2 锈蚀钢筋与混凝土粘结性能研究当钢筋发生锈蚀后，锈胀力对混凝土保护层作用力主要表现为径向挤压力和环向拉应力，其力学模型可以简化为受内压力的厚壁混凝土圆柱筒。
当锈胀力较小，混凝土保护层厚度内未产生锈胀裂缝时，可将保护层视为均匀弹性体。
当锈胀力引起的环向拉应力大于混凝土抗拉强度时，混凝土内出现锈胀裂缝。
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。
锈蚀—钢筋混凝土粘结性能研究进展
锈蚀—钢筋混凝土粘结性能研究进展整理了目前國内外关于锈蚀钢筋混凝土粘结性能的研究，介绍了不同学者的研究内容，为以后进行这方面研究的学者提供了一定的参考。
标签：钢筋锈蚀；粘结性能钢筋混凝土结构目前在世界范围内依然是很多工程的首选结构，这是由其诸多优良的性能决定的，其中最重要的就是钢筋和混凝土之间优秀的粘结能力，正是因为它的存在才使得两者协同工作成为了可能。
混凝土结构的多孔性决定了它不能有效的阻隔有害离子进入，这些离子进入混凝土后接触到刚筋发生一系列化学反应导致钢筋生锈。
钢筋锈蚀不仅引起自身截面损失和力学性能退化，且锈蚀产物的体积膨胀为原来的2-4倍[1-4]，锈蚀产物不断堆积对混凝土保护层产生向外的挤压力从而导致保护层开裂，严重的危害了钢筋混凝土结构的安全，特别是一些与水有接触的构件安全隐患严重如图1。
目前国内外学者对于这方面已经进行了大量的研究，很有必要对目前的研究进行整理以便于开展更加符合实际工程的研究。
1、锈蚀钢筋与混凝土粘结性能的研究现状目前国内外的学者已进行了很多关于锈蚀钢筋-混凝土界面粘结性能的研究，Kemp[5]等人对锈蚀程度不同的RC构件进行粘结性能试验，认为在一定范围内的锈蚀对粘结性能是有利的，不会对试件的承载能力造成很大危害；Sulaimani[6]等人试验研究了锈蚀率对钢筋-混凝土粘结性能的影响，发现较小的锈蚀率（小于1%）对钢筋-混凝土的粘结性能是有利的，但随着锈蚀率的增加，粘结性能出现将出现显著的退化；也就是说钢筋的锈蚀率存在一个阈值，当锈蚀率超越该阈值后将破坏钢筋-混凝土的粘结性能。
Almusallam[7]等人通过对系列试验数据分析提出这个锈蚀率的阈值小于4%。
Rinaldi[4]等人进行更小锈蚀率下的钢筋-混凝土粘结试验研究，认为对粘结性能有利的锈蚀率阈值应为0.6%。
可见现有研究共识是虽然微小的锈蚀率对粘结性能有利，但锈蚀率超越一定阈值后，钢筋-混凝土的粘结性能将发生显著退化。
锈蚀钢筋与混凝土的粘结性能的读书报告
关于锈蚀钢筋与混凝土的粘结性能的读书报告混凝土结构之所以有良好的工作性能其中一个主要的原因就是钢筋与混凝土之间有较好的粘结能力。
但是由于碳化，氯离子的侵蚀等作用，钢筋混凝土结构中钢筋的锈蚀现象已经非常普遍。
导致两者之间粘结性能发生改变，粘结性能的变化对钢筋混凝土构件的力学性能和耐久性能影响很大,造成两者之间粘结性能发生改变的主要原因是钢筋的锈蚀。
1.混凝土与钢筋的粘结机理以及粘结性能的退化机理钢筋与混凝土之所以能够很好地组成1个整体共同工作,其中,非常基本的前提就是混凝土对钢筋有稳定良好的粘结与锚固作用。
钢筋混凝土构件浇筑完毕以后,混凝土中水泥胶体对钢筋表面氧化层渗透及其在水化过程中水泥晶体生长和硬化产生粘结力(即化学胶结力,该力较小,一般情况下为0.4 MPa～0.8 MPa,且仅在交界面无相对滑移时起作用,在粘结锚固中作用不明显)。
随着构件养护的进行,混凝土收缩产生正压应力(即握裹力),当构件受外力钢筋与混凝土界面产生相对滑移趋势时,产生阻碍滑移的粘结力(即摩阻力,其大小与正压应力、交界面的粗糙程度相关);此外还有由于钢筋表面粗糙不平而产生的机械咬合力,这3个力构成了混凝土与钢筋的粘结力。
光圆钢筋的粘结强度主要取决于摩擦力和与表面状况相关的咬合力。
轻微锈蚀的光圆钢筋粘结强度比新轧制光圆钢筋的粘结强度高。
而对于变形钢筋的粘结强度主要取决于机械咬合力，纵横肋可增强钢筋与混凝土之间的机械咬合力，提高钢筋与混凝土间的粘结力。
当钢筋锈蚀程度较小、保护层尚未锈胀开裂时，虽然化学胶着力破坏，但由于锈蚀产物的膨胀使混凝土对钢筋的约束力增强同时增加了钢筋表面的粗糙度，因此粘结强度有所增加。
随着锈蚀量增大，钢筋表面混凝土保护层逐渐胀裂，混凝土对钢筋的约束作用降低，同时钢筋与混凝土表面的摩擦力减小；严重锈蚀时，变形钢筋的横肋处大部分锈损，机械咬合力基本消失，钢筋强度不能得到充分发挥，从而降低了混凝土结构的承载能力。
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影响钢筋锈蚀的因素
影响钢筋腐蚀的因素很多. 在一般大气条件下,影响钢筋腐蚀的主要因素有氯 离子、混凝土碳化、环境条件( 温度、湿度、浓度等) 、混凝土渗透性和保护层厚 度、钢筋位置与直径等. 混凝土的渗透性与其强度、孔隙率、裂缝宽度及密度有 关。
混凝土的渗透性能与钢筋腐蚀速度有直接关系. 研究表明, 裂缝分布越密, 混 凝土水灰比越大, 养护时间就越短, 强度越低, 裂缝宽度越大, 混凝土渗透性越好, 钢筋腐蚀越快.。
混凝土中氯离子侵蚀引起钢筋腐蚀速度的变化
碳化导致的腐蚀机理
• 碳化腐蚀比氯化物侵蚀发展慢. 大量的结构混凝土用在民用、工业、办公楼建 筑中, 而不是工程结构中, 因此, 只有少量的结构存在着氯离子侵蚀引起钢筋腐 蚀的危险, 大多数的钢筋混凝土结构的潜在使用寿命主要取决于碳化和钢筋增 强材料腐蚀的速率。
• 氯离子通过毛细吸附和扩散作用穿透混凝土保护层到达钢筋表面, 当钢筋表面孔溶液 中的氯离子浓度达到某临界值时, 钢筋转入活化状态, 开始腐蚀. 随着腐蚀产物的增加, 腐蚀产物体积膨胀( 为钢筋体积的2~ 6 倍[ 6] ) , 作用于周围混凝土, 裂缝开始出现, 钢 筋的腐蚀速度明显加快, 直到混凝土裂缝达到 0. 1~ 0. 5 mm, 但在保护层剥落以至钢 筋完全裸露, 失去微电池腐蚀条件时, 钢筋腐蚀速度反而会有所降低.
锈蚀钢筋与混凝土的粘结本构关系
01
影响钢筋锈蚀的因素
02
钢筋腐蚀与钢筋混凝土粘结力之间的联系
03
不同受力状态下锈蚀钢筋与混凝土之间的粘结力
04
钢筋锈蚀的防治
目 录
钢筋腐蚀的机理
通常情况下, 混凝土中的高碱性溶液( pH 值一般在12以上, 约为 12. 6) 对混凝土中的钢筋起到保护作用. 钢筋在这种高碱性的环境中, 表面沉积着一层致密的水化氧化铁薄膜( F2O3￭2H2O) 而处于惰性状 态. 通常钢筋表面薄膜的破坏有两种原因: 因混凝土碳化而引起钢筋 混凝土保护层的碱度降低( pH 值可降至 9 以下) , 当混凝土 pH 值降到 11. 5 以下时, 钢筋表面的钝化薄膜就会受到破坏; 由于氯离子和氧 离子的扩散侵蚀而破坏钝化薄膜. 钝化薄膜的破坏, 失去了对钢筋的保 护作用, 若有空气( 指其中的氧气) 和水分侵入, 钢筋便开始发生腐蚀。
• 外加电流加速锈蚀的方法
1.将钢筋混凝土构件置于大气中，部分区段掺氯盐或者外浇盐 溶液，利用预埋不锈钢筋充当阴极进行通电腐蚀。
2.将混凝土试件浸泡在溶液中，利用浸入溶液的铜片充当阴极 进行通电加速腐蚀。
加速锈蚀过程图解
共同点：将拟锈蚀钢筋作为阳极，通过外加电流使其发生阳极反应， 整根钢筋外表面均产生 Fe2 + ，发生比较均匀的锈蚀。 不同点：阴极材料不同。
钢筋混凝土拉拔实验
• 百分表一——自由端（sl） • 百分表二——加载端（sf）
本试验加载速率为: A组试块2.5KN/min; B组试块 5KN/min拉拔实验装置图Fra bibliotek实验现象：
未锈蚀试块拉拔试验现象 A组A01一A03试块及B组BO1一B03试块均为未锈蚀试块。
在加载的初期，加载端滑移值Sl逐渐增大，自由端无滑移现象，自由端尚未 发生粘结破坏;当荷载持续增大至Ps时，自由端开始出现微小滑动，但在达 到极限荷载之前，自由端滑移值Sf始终很小，表明钢筋与混凝土之间的胶结 破坏和相对滑移由加载端逐渐向自由端发展;接近极限荷载Pu时，自由端滑 移速度加快;峰值荷载Pu之后，荷载逐渐减小，当达到Pr后，荷载几乎处于 不变阶段，但钢筋滑移值持续增大，钢筋与混凝土发生粘结锚固破坏，此时 荷载仅由钢筋与混凝土之间残余的摩阻力平衡。
外加电流加速锈蚀与自然锈蚀的比较
通过单调拉伸荷载下钢筋的受力性能试验结果比较发现: 两种锈蚀钢筋 的屈服荷载、极限荷载及延伸率随锈蚀率的增大皆呈现下降的趋势; 锈蚀达 到一定程度后，钢筋的屈服平台消失; 自然锈蚀的局部化特征和坑蚀引起的 应力集中导致同等锈蚀率下自然锈蚀钢筋的屈服平台退化更为明显，且结果 更为离散。通过单调荷载下锈蚀混凝土梁的受弯性能试验结果比较发现: 自 然锈蚀梁和外加电流加速锈蚀梁的破坏模式一致，但自然锈蚀条件下，锈蚀 的局部发展使梁的破坏形式对锈蚀率更为敏感。由此可知，外加电流加速锈 蚀在一定程度上可以模拟自然锈蚀。
环境因素对钢筋腐蚀也有重要影响。温度，相对湿度，环境中各种微量元素 及物质，如氯离子、氧气、自由水等含量都会有影响。
混凝土碳化和氯离子的侵蚀是影响钢筋腐蚀的两个最主要的因素。
影响钢筋锈蚀的因素
• 侵蚀机理 Cl- 是一种钢筋腐蚀活化剂, 即使在保护层不被中性化的条件下也会破坏钢 筋钝化膜而对钢筋腐蚀起加速作用. 同时, 由于 Cl- 到达钢筋表面的不均匀性, 特别是 Cl- 作用于钢筋局部区域时, 便形成大阴极小阳极腐蚀, 导致钢筋发生坑蚀. 由于坑蚀的 深度可达平均腐蚀深度的 10 倍左右, 因而危害更大. Cl- 离子的存在还增强了混凝土 的导电性, 使钢筋腐蚀容易发生. 最后, 钢筋活化后阳极区 Cl- 浓度增加以平衡 Fe2+ , 从而进一步增加腐蚀面积和腐蚀速度. 另外, 由于混凝土膨胀性腐蚀和钢筋锈蚀而产生 裂缝, 这些裂缝又成为侵蚀介质的通道, 从而进一步加剧了钢筋的腐蚀。
• 空气中二氧化碳扩散到混凝土中与水作用生成碳酸, 碳酸与水泥石中的氢氧化 钙反应生成碳酸钙,在自由水的作用下碳酸钙沉淀在混凝土中内部的孔穴中, 此 过程称为混凝土碳化. 碳化的结果可以使混凝土孔溶液的 pH 值从大于 12 降低 于 9 以下, 如果碱损失发生在钢筋附近, 就会引起钢筋钝化膜的破坏, 且在湿气 和氧的作用下, 还可以引起平行于钢筋的裂纹和混凝土崩裂. 对碳化腐蚀最敏感 的是暴露于雨水中的混凝土, 特别是在钢筋的保护层较薄或保护层质量低时更 易碳化。
自然电化学腐蚀机理
阳极：Fe 2e Fe2（氧化）
阴极：O2 2H2O 4e 4OH (还原)
Fe(OH )2
当氧气含量较少时：
6Fe(OH)2 2O2 2Fe3O4 6H2O
当氧气含量较多时：
4Fe(OH)2 O2 2H2O 4Fe(OH)3
实验室中加速锈蚀与自然锈蚀间的相关性