混凝土电阻率及其在钢筋混凝土耐久性评价中的应用研究
２００６年第１０期（总第２０４期）Ｎｕｍｂｅｒ１０ｉｎ２００６（ＴｏｔａｌＮｏ．２０４）混凝土
Ｃｏｎｃｒｅｔｅ
理论研究
ＴＨＥＯＲＥＴＩＣＡＬＲＥＳＥＡＲＣＨ
混凝土电阻率及其在钢筋混凝土耐久性
评价中的应用研究
刘志勇１。詹镇峰２
（１．烟台大学，山东烟台２６４００５；２．广州大学，广东广州５１０６１０）
［摘要】研究了混凝土电阻率的测试方法及主要影响因素，对混凝土电阻率在钢筋混凝土耐久性评价中的应用进行了评述，认为混凝土电阻率不仅能较好反映与渗透性密切相关的混凝土密实度和孔结构，而且能反映混凝土腐蚀损伤程度和钢筋锈蚀速度，提出以混凝土电阻率为损伤变量对遭受腐蚀的混凝土结构进行耐久性的量化评估和寿命预测。
［关键词］混凝土电阻率；混凝土腐蚀；钢筋锈蚀；损伤变量；耐久性；寿命预测
【中图分类号】ＴＵ５２８，０１［文献标识码】Ａｆ文章编号】１００２－３５５０一（２００６）１０—００１３－０３
Ｒｅｓｅａｒｃｈ０１１ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ
ａｐｐｒｅｃｉａｔｉｏｎｏｆｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅ
ＬＩＵＺｈｉｙｏ吲，ＺＨＡＮＺｈｅ，咖ｎｇ
（１．ＹａｈＴａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａｎｔａｉ２６４００５，Ｃｈｉｎａ；２．ＧｕａｎｇＺｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６１０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｃａｃｕｌａｔｉｎｇａｎｄｔｅｓｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅａｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｗａｔｅｒｔｏｃｅｍｅｎｔｒａｔｉｏａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｆａｃｔｏｒｓｏｎｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｒｅｓｅａｒｃｈａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅ－ｓｕｉｔｓ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙｐａｒａｍｅｔｅｒｉｎｄｕｒａｂｉｌｉｔｙｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｏｆｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅａｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｒｅｓｉｓ—ｔｉｖｉｔｙｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅａｓａｄａｍａｇｅｖａｒｉａｂｌｅｆｏｒｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎａｎｄｄｕｒａｂｉｌｉｔｙａｐｐｒｅｃｉａｔｉｏｎｏｆｍａｒｉｎｅｃｏｎｃｒｅｔｅａｒｅｐｒｏｖｉｄｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅ；ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅ；ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｏｆｓｔｅｅｌ；ｄａｍａｇｅｖａｒｉａｂｌｅ；ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ；ｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ
１引言
对受海水或盐水侵蚀的混凝土结构进行寿命预测一直是耐久性研究领域的热点和难点，通常的做法是利用Ｆｉｃｋ第二定律预测氯离子扩散到钢筋表面达阈值浓度的时间作为寿命的第一阶段，然后再利用电化学的方法如线性极化法、交流阻抗法等来测定钢筋的锈蚀速率，并以锈蚀体积膨胀使混凝土保护层开裂、剥落或钢筋截面减少至某一程度以及钢筋与混凝土间粘结失效等为特征所持续的时间为寿命第二阶段。国内外学者已对此作了大量研究．基于各种理论建立了多种寿命预测模型Ⅲ，模型数量浩如烟海、模型参数不断增多、计算与测试方法１３趋复杂。然而研究能全面反映钢筋混凝土损伤失效过程的本征参数（损伤变量）并在此基础上建立简单而便捷的全寿命预测模型一直是人们期待和关注的课题。电阻率是混凝士的重要特性，它反应单位长度某一截面的混凝土抵抗电流通过的能力．其大小与混凝土渗透性密切相关，而混凝土渗透性是决定混凝土耐久性的内在综合指标．因此有必要对混凝土电阻率及其与混凝土耐久性的关系进行深入研究。
２混凝土电阻率测试方法研究
２．１通过水泥浆体电阻率计算混凝土电阻率
混凝土电阻率是截面积为Ａ的混凝土在单位长度Ｌ上所具有的电阻值，用Ｐ表示。即ｐ－－Ａ－Ｒ／Ｌ。由于混凝土组成材料及其结构十分复杂，骨料形状不一，目前还没有一个准确计算和预测混凝土电阻率的方法，一般混凝土电阻率可以按照复合材料理论进行计算，假定骨料颗粒为球形，则根据复合材料理论计算电阻率可以按照Ｍａｘｗｅｌｌ关系式【≈进行．即：
糯学２Ｖｏ．嬲始㈩
∞√ｐ）＋２∞，扫０＋２、‘７式中：矿～复合材料的电阻率；Ｐ。－基体的电阻率；ｐ广颗粒（如骨料）的电阻率；ｙ广颗粒的体积分数。
混凝土中骨料的电阻率变化很大，吸水率大的石灰岩的电阻率较小，而吸水率较小的花岗岩的电阻率较高。典型骨料的电阻率在１０００１１?ｍ以上，相比水泥浆或砂浆基体的电阻率较低，一般在１０Ｑ?ｍ以下，如果将骨料电阻率视为无限大，并用ｙ。表示基体的体积分数，ｙ。表示骨料的体积分数（ｙ产１．Ｖ。），那么式（１）可表示为：
ｐ＝ｐ。?专≯（２）混凝士电阻率也可以按照Ａｒｃｈｉｅ定律【２】根据试验数据拟合经验式计算得到。Ａｒｃｈｉｅ在研究多孔岩石的研究中发现饱和岩石的电阻率与其中流体的电阻率存在某种关系，二者的比值称为构成因子Ｆ（ｆｏｒｍａｔｉｏｎｆａｃｔｏｒ），即：
肚挚邓“（３）式中：Ｒ广吸水饱和岩石（砂岩）电阻率；尺。＿岩石中水的电
?１３?
万方数据
阻率；妒——岩石中水的体积分数；ｍ——形状因子。
后来有人将这种关系推广为更一般的形式，即：
Ｆ＝Ａ?妒１（４）式中：Ａ为常数，其他符号同前。
Ｗｈｉｔｔｉｎｇｔｏｎ等ｆ３】将该式应用到混凝土中．将Ｆ定义为混凝土的电阻率与水泥浆体电阻率的比值，ｐ为水泥浆体的体积分数，通过大量试验研究了高水灰比（Ｗ／Ｃ＝Ｏ．６～０．８）混凝土及水泥浆体在连续潮湿养护１２８ｄ后混凝土及水泥浆体的电阻率．并按照Ａｒｃｈｉｅ定律拟合得到关系式为：
Ｆ＝Ｉ．０４—２０（５）由（５）式可以看出混凝土中水泥浆体体积越多混凝土与水泥浆体的电阻率越接近；但对于低水灰比的高性能混凝土的电阻率是否服从这一关系尚需验证。
２．２直接测量混凝土电阻计算混凝土电阻率
测量混凝土电阻的原理简单，即在一给定电压下测量流经已知尺寸试样的电流，便可计算出电阻和电阻率。具体测量混凝土电阻率的方法很多，可分为接触式和非接触式两类．非接触式方法是近年来开始采用的一种方法【４】．目前仍较多采用接触式方法，但无论哪种方法都还没有形成统一的标准。接触式方法中采用交流电桥测量可消除直流电流的极化作用对测值的影响，混凝土试块常用棱柱体和立方体，常用的电极是铜电极。测量时需将电极紧贴到光滑的混凝土表面，二者接触的紧密程度对测量结果有影响。为确保二者密切接触常涂以石墨导电胶或水泥浆体，但导电胶或浆体会因时间延长而干燥；另一种方法是将试块固定在一合适的槽内。然后浸入到电解液中，电解液可保证二者密切接触，但这要求试块在饱和条件测试，测量多有不便；一种较理想的方式是将电极在成型时埋置到混凝土中．然后将试件放置于不同条件下到规定时间测试，这种方式测量快速准确、再现性好，但需要较复杂的模具，也需要导线连接等工作。工地测量混凝土电阻率有二电极法、四电极法和单电极三种测量方法。二电极法是基于置于混凝土表面二电极间通过的交流电流和电压计算得到混凝土电阻和电阻率，方法简单，但最大的缺点是测值受与电极接触的混凝土面积的影响。如果电极正好置于骨料上那么测得混凝土电阻将高于实际值．Ｍｉｌｌａｒｄｔ５１的研究表明９０％的测值只反映直径相当于１０倍电极触端半径的区域，因此采用该法电极触端半径大小对结果产生很大影响。Ｍｉｌｌａｒｄ采用预钻孑Ｌ并填充导电介质的方法以获得密切接触。但耗时又费力。四电极法是目前工地采用最广泛的技术．该方法源于Ｗｅｎｎｅｒ测量大地的电阻率，四电极法有４个等间距的电极，在外层电极流过－－１１，的交流电信号，使混凝土内部产生一个电场，测定内侧探头之间的电压，就可以得到混凝土的电阻率值。它克服了二电极法的缺点．内层电极５０ｍｍ间距使测试的混凝土区域面积大得多。因而所测电阻率值受骨料尺寸影响很小，测值更可靠。混凝土电阻率由下式计算［６１：
ｐ＝尘掣（６）
』
式中：广混凝土电阻率；ｒ内层电极的间距；ｙ——电压；卜电流。
本研究采用二电极法测试混凝土电阻率．它是在混凝土成型时在试件上表面上插入２根短铜柱．测量时采用ｌｋＨｚ交流
?１４?电测其间电阻值，电阻率通过将混凝土电阻乘以二铜电极间的电池常数即可得到，电池常数ｋ可通过对已知电阻率的溶液在相同几何尺寸电极下测得的电阻作图所得直线的斜率得到，ｋ
值取决于试件几何尺寸、电极外形、暴露条件等因素．也可以通过有限元进行数值计算或建立其他量化模型，电阻与电阻率有
如下关系ｆ７］：
Ｌ
旷硫高硫丽氓（７）式中：ｆ——二电极间距离；卜铜柱直径：＾——铜柱埋置深
度。
３混凝土电阻率的主要影响因素
影响混凝土电阻率的因素很多．大体可分为与水泥混凝土微结构密切相关的水泥用量及其化学成分、水灰比、龄期、外加剂和矿物粉体材料等内在因素和环境温度、湿度及介质的侵入程度等外在因素，本文主要研究了水泥品种、水灰比、氯盐含量及环境温度、湿度对混凝土电阻率的影响。
３．１水泥品种及矿粉对混凝土电阻率的影响
水泥品种对混凝土电阻率的影响很早就受到关注．Ｈａｍ—ｍｏｎｄａｎｄＲｏｂｓｏｎ口１的研究表明相同条件下高铝水泥的电阻率较普通硅酸盐水泥高１０倍到几十倍．这可能与高铝水泥水化速度快、混凝土孑Ｌ溶液离子少、离子浓度低以及水化产物中氢氧化钙少有关。Ｍｏｎｆｏｒｅｔ２】也研究了ＣＡ和Ｃ，Ｓ单矿物水化产物的电阻率，结果发现ＣＡ比Ｃ，Ｓ有较高的电阻率。本文对相同水灰比的普通硅酸盐水泥混凝土和硫铝酸盐水泥混凝土３个月龄期混凝土电阻率的测试结果见图１．发现硫铝酸盐水泥混凝土电阻率比普通水泥混凝土要大很多．这可能与硫铝酸盐水泥中氢氧化钙含量极少有关．但是试验中也发现硫铝酸盐水泥混凝土２８ｄ后随龄期增加特别是随在海水中浸泡时间延长混凝土电阻率有明显降低趋势，说明其结构稳定性值得关注，相反普通水泥混凝土及掺工业废渣普通水泥混凝土随时间增加电阻率均呈增大趋势。这是由于粉煤灰、磨细高炉矿渣等粉体材料的密实填充效应和火山灰效应不仅使混凝土微结构得到有效改善．细化了孑Ｌ结构，而且大大降低混凝土中氢氧化钙含量，也降低了孔溶液中离子浓度，因而掺加矿物粉体使混凝土电阻率有较大提高ｊＥｈｔｅｓｈａｍｔ８１在研究掺与不掺粉煤灰的水泥混凝土孔溶液和７Ｌ结构时发现以３０％粉煤灰取代水泥的混凝土孔溶液氢氧根浓度降低、孔结构细化，电阻率比不掺粉煤灰的空白混凝土提高２．２倍，Ｂａｗｅｊａ等【９】也在粉煤灰对混凝土电阻率影响的研究中发现当粉煤灰取代水泥率为２５％时．不论水胶比高低．浸泡在水中的混凝土电阻率都有大幅提高，特别是低水胶比时（Ｗ／Ｃ＝０．４５）掺粉煤灰的混凝土电阻率是相同水胶比空白混凝土的５倍．本文采用相同水灰比和相同粉煤灰掺量，结果比空白混凝土电阻率提高约１倍，但当采用矿渣与粉煤灰复合掺加时相同水灰比的混凝土电阻率提高幅度接近２倍，表明复合掺加矿粉确实存在叠加或超叠加效应。
３．２水灰比及氯盐含量对混凝土电阻率的影响
水灰比及氯盐含量对水泥浆体微结构和孔溶液离子浓度产生重要影响，因而对｝昆凝土电阻率有较大影响。Ｍｏｎｆｏｒｅ的研究表明降低水灰比水泥浆体的电阻率增加，水灰比０．４的水泥浆体电阻率约是水灰比０．６浆体电阻率的２倍。本研究有关水灰
万方数据
比及氯盐含量对混凝土电阻率的影响的试验结果见图２，发现水灰比降低混凝土电阻率显著提高，当然水灰比对电阻率的影晌随混凝土水饱和度的变化而变化。此外，在混凝土中掺加ｌ％
的ＮａＣｌ后其电阻率明显降低，氯盐对混凝土电阻率影响与其
水灰比大小有关，一般低水灰比中氯盐对电阻率影响较小，这可能是其较高的胶凝材料用量使氯离子结合量增加，大量游离的
氯离子转化为化合形态提高了混凝土的密实度。
目
●
ａ
￥槲盘
３００２５０２００
１５０１００
雹４００脚
－Ｈ２００
鬓
ｏ
Ｗ／Ｃ＝Ｏ．４５Ｗ／Ｃ＝Ｏ．３５
Ｗ／Ｃ＝０．３０
图２水灰比及氯盐含量对混凝土电阻率的影响
３．３环境温度和湿度对混凝土电阻率的影响
混凝土电阻率对温度的依赖性在很大程度上取决于混凝土
孔溶液的行为，温度提高孔溶液粘度降低．离子活度增大导电能力增强，电阻率降低。电阻率与温度的关系可用下式表示：
Ｒ２＝田ｌ?ｅａ（１吩１７ｌ’
（８）
式中：尺１一乃时的电阻率；Ｒ广疋时的电阻率；正，疋一Ｋｅｌｖｉｎ温
度；Ａ一常数。
Ｈｏｐｅ等人【Ｉｏ】测定了不同温度下多个水灰比的混凝土电阻率的变化情况，结果发现试验数据与式（８）完全吻合，测得Ａ值
为２８８９。Ｅｌｋｅｙ和Ｓｅｌｌｅｖｏｌｄ也注意到这一规律［１１】．Ａ值在２０００
～５０００之间。作者在对大掺量工业废渣硅酸盐水泥混凝土的试
验研究中发现温度对混凝土电阻率的影响结果见图３．由图３看
出当环境相对湿度一定时，提高温度混凝土电阻率缓慢降低．表明正温时上述模型基本是正确的，但当在负温时，温度对混凝土
电阻率的影响就不符合上述规律．有关负温条件下温度对混凝土电阻率影响有待进一步的研究。
吕
●
ａ
￥糌区脚
０．５％ＮａＣｌ
１％ＮａＣｌ
温度／℃
图３温度对混凝土电阻率的影响
在影响混凝土电阻率的因素中湿度是最显著的。这是因为电流主要是通过混凝土孔溶液（孔隙水）传递的，当混凝土湿度降低其孔隙水减少，电阻率就增大。有人测得烘干干燥混凝土的
电阻率为４×１０４Ｍｏｈｍ?ｃｍ。Ｇｉ‘ｐⅣ等Ｄ２］测得水灰比从０．７０到０．４２的混凝土在水饱和度１００％时的电阻率为３０～６００ｈｍ?ｍ．而当水饱和度降至４０％时电阻率增加到１０００～６０００００ｈｍ?ｍ。
Ｓｅｌｌｅｖｏｌｄ等（１３］取样测试了服役１４年的混凝土公路桥的电阻率，
起初混凝土是水饱和的，然后干燥到适当的水饱和度，测得水饱和度１００％时混凝土电阻率为１０００ｈｍ?ＩＴＩ，水饱和度为７０％时混
凝土电阻率为５０００ｈｍ?ｍ，以混凝土电阻率作为毛细孔水饱和度的函数，假定现场混凝土水饱和度为８０％～９０％．这样可以得出现场混凝土电阻率为１５０～２５００ｈｍ?ｍ。图４为作者对硫铝酸
盐水泥混凝土电阻率随混凝土水饱和度变化的试验结果，由图看出混凝土电阻率随水饱和度增加呈降低趋势．水饱和度在
５０％以下时电阻率随水饱和度提高几乎呈线性降低，水饱和度达５０％以上时，基本呈指数函数降低，接近水饱和时基本不变。
４５００
亨黜００
．３０００
堇２５００
褂２０００岛１５００卿１０００
５００
Ｏ
２２％
３６％
５０％
‘７３％１００％
混凝土水饱和度／％
图４混凝土水饱和度与电阻率关系曲线（２０℃）
４混凝土电阻率在钢筋混凝土耐久性评价中
的应用
混凝土结构的耐久性与使用寿命关键取决于其内部的钢筋
是否发生锈蚀．通常将使用寿命的第一阶段定义为钢筋开始发生锈蚀的时间．混凝土中钢筋锈蚀是由于在混凝土内部形成了
微电池，而微电池的形成一般有３个要素：１）有进行氧化过程的金属作为阳极；２）有进行还原过程的氢或氧作为阴极；３）有电解液传输离子，并使阴极与阳极相连接。钢筋混凝土内部一旦具备
了这３个条件就会产生钢筋锈蚀，而决定钢筋锈蚀的关键是混凝土孔溶液。当混凝土水灰比很小或混凝土处于干燥状态时．其内部电解液及孔溶液极少，难以使离子产生流动，因而阻止电流通过的能力就强，混凝土的电阻率就高，Ｌａｎｇｆｏｒｄ与Ｂｒｏｏｍｆｉｅｌｄｉｌｑ
认为当电阻率大于２００ｆｌ?ｍ时钢筋腐蚀的可能性就较低．相反当混凝土水灰比较大或环境周周湿度较高或有氯离子等电解质渗入时，混凝土内部因电解液增加而使电阻率降低，当混凝土电阻率降至５０Ｑ?ｍ以下时钢筋锈蚀已经发生。工地采用电阻率
法判断钢筋锈蚀的最大优点是不需要破坏混凝土结构和外露钢
筋，只需将四个等距的探头压到混凝土表面上，并采用一种表面
耦合剂确保每个探头尖和混凝土之间具有良好接触。目前采用混凝土电阻率判断钢筋锈蚀状况一般同半电池电位结合使用，
也就是当采用半电池电位法进行检测并对结构有怀疑又不能作
出肯定的判断时，可以从电位图上确定最有可能锈蚀的区域，然后进行电阻率的测试，如当半电池电位在数值上高于３５０ｍＶ
（为负）时，如果电阻率大于１２０ｎ?１ＴＩ锈蚀一般不会发生，如果电阻率在８０～１２０ｎ?ｍ范同内．锈蚀有可能存在，如果电阻率
小于８０Ｑ?ｍ，锈蚀肯定发生，可以看出混凝土电阻率的测定和
半电池电位图相结合，将使钢筋混凝土的锈蚀活动性的检测更加精确。钢筋混凝土受海水或盐水腐蚀损伤失效过程是物理、力学、化学及电化学综合作用的结果，作者在对普通水泥混凝土和
?１５
Ｇ
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万方数据
掺工业废渣水泥混凝土模拟海洋潮汐环境耐久性试验中发现．
混凝土电阻率随循环次数增加表现为先增加到一最高点后又缓
慢下降的规律．在这个过程中存在着混凝土腐蚀和钢筋锈蚀２个主要动态过程，而这２个动态过程又与混凝土渗透性的动态
变化密切相关。一般混凝土越密实初始电阻率越高，氯离子等有
害离子越难以渗入．进入混凝土内的电解液量就越少，电阻率降
低越缓慢，混凝土的耐久性就越好。当钢筋锈蚀开始后锈蚀速率
与电流密度成正比，较高的混凝土电阻率在阴极与阳极问流过的腐蚀电流越小，钢筋锈蚀速率就越缓慢，整个混凝土结构的使用寿命就越长，由此可以看出混凝土电阻率不仅能静态地反映
混凝土结构的密实程度．而且也能动态地反映腐蚀环境下混凝
土孔结构的变化和有害离子渗入程度及钢筋锈蚀速率，它实际
上反映了氯离子等有害离子渗入混凝土内部使钢筋混凝土结构
损伤失效的全过程．成为评判混凝土损伤程度和钢筋锈蚀速率的关键参数。
５结论与建议
混凝土电阻率能较好地反映混凝土微结构及其密实程度．同时它也是混凝土孔溶液离子浓度的函数．钢筋混凝土受海水或盐水腐蚀损伤过程是混凝土微结构劣化和孔溶液离子浓度增加的过程，采用混凝土电阻率作为损伤变量能较好地反映这一
损伤失效过程，混凝土使用寿命很可能是钢筋保护层厚度与混
凝土电阻率的函数．因此有理由相信混凝土电阻率将在混凝土损伤失效全过程量化评估和寿命预测中发挥应有的重要作用。
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１９９８．
作者简介
单位地址
联系电话
收稿日期
刘志勇（１９６３一），男，博士，副教授。
烟台大学土木学院（２６４００５）
１３３６１３０３５１１
２００６一０８—２１
［１０】宋晓冰，刘西拉．含氯环境下混凝土中钢筋腐蚀速度模型研究【Ｍ］．沿
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［作者简介】
［单位地址】
［联系方式］
［收稿１３期】
洪乃丰（１９４２一），中国腐蚀与防护学会建筑工程委员会，名誉
主任，教授级高工。
中冶集团建筑研究总院（１０００８８）
Ｅ—ｍａｉｌ：ｈｏｎｇｎｆ＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ
２００６—０７—２４
万方数据
混凝土电阻率及其在钢筋混凝土耐久性评价中的应用研究
作者：刘志勇， 詹镇峰， LIU Zhiyong， ZHAN Zhenfeng
作者单位：刘志勇,LIU Zhiyong(烟台大学,山东,烟台,264005)， 詹镇峰,ZHAN Zhenfeng(广州大学,广东,广州,510610)
刊名：
混凝土
英文刊名：CONCRETE
年，卷(期)：2006，""(10)
引用次数：2次
参考文献(15条)
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相似文献(0条)
引证文献(2条)
1.魏小胜.夏玉英.王延伟用电阻率法评定混凝土的氯离子渗透[期刊论文]-华中科技大学学报（城市科学版）2008(2)
2.艾亿谋.杜成斌.居发亮基于电阻率的混凝土裂缝测量方法[期刊论文]-东南大学学报(自然科学版) 2008(2)
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C25普通混凝土配合比试验报告
一，技术标准 水泥混凝土设计等级：C25 试验依据：《公路桥涵施工技术规范》 《公路混凝土配合比试验规程》 《公路工程质量检验评定标准》 配制强度：Rp =R+σ =25+σ = σ值 二，原材料 水泥：葛洲坝三峡牌各项指标满足规范要求。（报告附后） 粗集料：郧县贯通石场5-16mm：。比例按65%：35% 细集料：金沙公司河沙，细砂 外加剂:江苏特密斯，掺量为% 三，试验室配合比试验 设计坍落度为160-180mm，根据配合比进行试验，当坍落度满足设计要求时，水胶比及水泥用量满足规范要求。 根据配合比进行试验，测定28d抗压强度。 四，结果 四川川桥试验检测有限责任公司南水北调环湖南路HH01工地试验室 二零一二年五月二十日 C25普通混凝土配合比说明书
一，技术要求 水泥混凝土设计等级：C25 依据：《公路桥涵施工技术规范》 《水泥混凝土配合比设计规程》 《公路工程质量检测评定标准》 设计标准：Rp =R+σ =25+σ = 二，原材料 （1）水泥：中国葛洲坝水泥有限公司，三峡（2）粗骨料：贯通石场，5-16掺65%.掺35%，级配碎石。细集料：金沙公司河沙，细砂。 （3）水：饮用水 （4）外加剂：江苏特密斯聚羧酸高效减水剂，掺% 三，施工范围：白鹤观大桥桩系梁 四，设计计算 （1）配制强度：=+*σ=25+*5= （2) 计算水胶比：W/B=αa*f ce ／（＋αa*αb*f ce ）=*** （+***）Kg/m3= (3) 选用单位用水量：拌合物坍落度160-180mm，掺入%聚羧酸高性能减水剂后的单位用水量为W=150kg/m3 (4) 计算胶凝材料用量m co =m wo ／W/B=150/=294㎏，粉煤灰掺量22%，粉煤灰 用量=294*=65Kg/m，水泥用量m co=m B o- m F o= 294-65=229Kg/m (5) 假定砼容重：2400kg，选择砂率：38%，计算砂石用量：m so+m go=2400-m co-m wo=2400-294-150=1956kg/m3 计算砂用量：(m co+m go)*=743kg/m3 计算碎石用量：1956-743=1213kg/m3 基准配合比为：m co：m wo：m so：m go：减水剂=229：65：743：1213：150： (6) 按质量法配合比为：基准配合比A组m co:m wo:m so:m go=229：65：743：1213：150： 根据《普通混凝土配合比设计规程》经过试验室结果确定水胶比和和 B组m co:m wo:m so:m go：外加剂=260：73：150：728：1189： C组m co:m wo:m so:m go：外加剂=249：70：150：734：1197： D组m co:m wo:m so:m go：外加剂=239：67：150：739：1205： 故选定B组水胶比的配合比作为试验7天，28天抗压强度，配合比B组m co：m wo：m so：m go：外加剂=260：73：150：728：1189： 四川川桥试验检测有限责任公司南水北调环湖南路HH01工地试验室 二零一二年五月二十日 水泥混凝土（砂浆）配合比试验报告
钢筋混凝土耐久性的影响因素及对策研究
钢筋混凝土耐久性的影响因素及对策研究 关键词：钢筋混凝土；耐久性；影响因素 长期以来，混凝土作为土建工程中用途最广，用量最大的建筑材料之一，在近百年的发展中，其强度不断提高。但是，在提出高强度的同时，混凝土结构的耐久性问题也愈来愈被人们所关注。 人们一直以为混凝土是非常耐久的材料，直到20世纪70年代末期，发达国家才逐渐发现原先建成的基础设施工程在一些环境下出现过早损坏。美国许多城市的混凝土基础设施工程和港口工程建成后20~30年，甚至在更短的时期内就出现劣化。 我国建设部的一项调查表明，国内大多数工业建筑物在使用25~30年后即需大修，处于严酷环境下的建筑物使用寿命仅15~20年。民用建筑和公共建筑的使用环境相对较好，一般可维持50 年以上，但室外的阳台、雨罩等露天构件的使用寿命通常仅有30~40年。桥梁、港口等基础设施工程的耐久性问题更为严重，由于钢筋的混凝土保护层过薄且密实性差，许多工程建成后几年就出现钢筋锈蚀、混凝土开裂。海港码头一般使用10年左右就因混凝土顺筋开裂和剥落，需要大修。 当前，我国的基础设施建设工程规模宏大，投入资金每年高达2万亿元人民币以上，约30~50 年后，这些工程将进入维修期，所需的维修费或重建费用将更为巨大。有专家估计，我国“大干”基础设施工程建设的高潮还可延续20年，由于忽视耐久性问题，迎接我们的还会有“大修”20 年的高潮，这个高潮可能不用很久就将到来，其耗费将倍增于当初这些工程施工建设时的投资。因此，提高混凝土耐久性，延长工程使用寿命，尽量减少维修重建费用是建筑行业实施可持续发展战略的关键。 1 影响钢筋混凝土耐久性的因素及其破坏机 1.1 混凝土耐久性的概念 混凝土耐久性是指混凝土在设计寿命周期内，在正常维护下，必须保持适合于使用，而不需要进行维修加固，即指混凝土在抵抗周围环境中各种物理和化学作用下，仍能保持原有性能的能力。混凝土工程的耐久性与工程的使用寿命相联系，是使用期内结构保持正常功能的能力，这一正常功能不仅仅包括结构的安全性，而且更多地体现在适用性上。混凝土耐久性主要包括以下几方面：一是抗渗性。即指混凝土抵抗水、油等液体在压力作用下渗透的性能。抗渗性对混凝土的耐久性起着重要的作用，因为抗渗性控制着水分渗入的速率，这些水可能含有侵蚀性的化合物，同时控制混凝土受热或受冷时水的移动。二是抗冻性。混凝土的抗冻性是指混凝土在饱水状态下，经受多次抵抗冻融循环作用，能保持强度和外观性的能力。在寒冷地区，尤其是在接触水又受冻的环境下的混凝土，要求具有较高的抗冻性能。三是抗侵蚀性。混凝土暴露在有化学物质的环境和介质中，有可能遭受化学侵蚀而破坏。一般的化学侵蚀有水泥浆体组分的浸出、硫酸盐侵蚀、氯化物侵蚀、碳化等。四是碱集料反应。某些含有活性组分的骨料与水泥水化析出的KOH和NaOH 相互作用，对混凝土产生破坏性膨胀，是影响混凝土耐久性最主要的因素之一。 1.2 影响混凝土耐久性的主要因素 一般混凝土工程的使用年限约为50~100年，但实际中有不少工程在使用10~20年，有的甚至在使用几年后即需要维修，这就是由于混凝土耐久性低（不足）造成的。影响混凝土耐久性的原因错综复杂，除去社会因素、人为因素外，技术方面的主要因素有以下几点。 1.2.2 混凝土的碳化 混凝土的碳化又称为混凝土的中性化，几乎所有混凝土表面都处在碳化过程中。它是空
混凝土微观试验方法
采用测试电阻率的方法［1］来监测混凝土的水化程度是一个有效可行的方法。通过对不同水灰比、不同掺合料混凝土电参数和相应曲线变化规律的研究表明 ， 早龄期混凝土电阻率和强度随时间发展的曲线具有很强的相似性与相关性。如图1所示,利用混凝土早龄期电阻率的变化速率曲线，可以采用直观和量化的方法将混凝土的水化进程划分为水泥水解l(dissolution)、诱导期ll(competition ofdissolution-precipitation) 、凝结III(setting) 、硬化IV(hardening) 和硬化后期V(hardening deceleration) 五个阶段［2］。通过电阻率速率曲线的0值点M拐点L、峰值点P与P2,可以表征水泥颗粒开始接触及相互紧密连接的水化过程,较精确地确定混凝土的凝结时间。混凝土早期电阻率的变化反映了混凝土早期水化进程的发展，客观上体现了混凝土早期内部联通孔隙减少、水化产物生成等一系列变化。同时，进一步的研究还表明电阻率与混凝土早期强度之间还存在内在联系。 时间/h 1混凝土1天时的电迥率变化遠率 I E Iccli ica 1 resislh r ih p of concrcte ii 1 dav X射线衍射分析(XRD X衍射原理，如图9.1所示，当X射线入射到晶体时,如果入射角度0满足布拉格定律，则X射线强度因衍射而得到加强，此时可以记录到衍射线，而从其它角度入射的则无衍射，这也称为/选择性衍射0,其本质就是入射的X射线照射到晶体中各平行原子面上，各原子面各自产生相互平行的衍射线的结果。
这些衍射线的衍射角度与晶体的结构相联系，也就具有唯一性，因此可以判断材料中的晶体成份。同时，衍射的晶体数目多少将决定衍射射线的强度。虽然 衍射射线的强度还受到温度、吸收等其他因素的影响，但是，通过衍射射线的峰值可以定性判断出晶体成份的数量关系。 X射线衍射(XRD)技术提供了分析晶体矿物的便利方法"如果晶体矿物被置 于特定波长的X射线下,射线使原子层衍射并产生衍射峰，它是矿物的表征。典型XRD图的横坐标(衍射角)表示晶格间距，纵坐标(峰高)表示衍射强度。 取样：用于X射线衍射分析的试样是将不同龄期的试件母体破碎，从中取出水泥石,使用无水酒精中止水泥的水化。测试前研磨水泥石样品颗粒至粉末粒径<10pm 适当烘干样品后装瓶密封，以防止空气中水和二氧化碳与样品粉末继续反应，影响试验结果"衍射扫描范围取10度一一70度。 扫描电镜试验(SEM) 扫描电镜是利用扫描电子束，从样品表面激发出各种物理信号来调制成像。可以通过形貌判定是否密实、水化程度、产物量。从而分析混凝土微观结构的发展过程。 取样：1号样，规格为IOmmxlOmmx30mm砂浆试样，配合比为三种，分别为：m(c): m(s): m(w)=l : 2. 5: 0. 40: 2-5号样，底面015ram高度为5m的圆柱体。m(w), m(c)=分别为0. 45、0. 65、0.85和1.0扫描试样取侵蚀试样的一部分。 选取原则为：试榉成片状，一面为外表面，另一面为内表面，为了方便聚焦扫描成像，内表面尽量选择落差小的。 压汞法测孔隙率试验(MIP)
提高混凝土耐久性的方法
提高混凝土耐久性的方法 混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土原材料易得、经济、便于施工、耐久、环境友好,是应用最为广泛的建筑工程材料。所谓混凝土的耐久性,是指结构在要求的目标使用期限内,不需要花费大量资金加固处理而能保证其安全性和适用性的能力;通俗来讲,也就是建(构)筑物的使用年限。在土建工程中，混凝土是用途最广、用量最大的建筑材料之一，所以提高混凝土的耐久性意义重大。 那么影响混凝土耐久性的因素有哪些呢？下面作几点阐述； 一、混凝土抗渗性，指混凝土抵抗压力水渗透的能力。混凝土阻碍液体向其内部流动的能力越好，混凝土的抗渗性越好。混凝土的耐久性与水和其它有害化学液体流入其内部的数量、范围等有关，因此抗渗性能高的混凝土，其耐久性就高 二、混凝土冻融破坏，当结构处于冰点以下环境时，部分混凝土内空隙中的水将结冰，产生体积膨胀，过冷的水发生迁移，形成各种压力，当压力达到一定程度时，导致混凝土的破坏。混凝土的抗冻性能与混凝土内部的气孔结构和气泡含量多少密切相关。气孔越少越小，破坏作用就越小，封闭气泡越多，抗冻性就越好。影响混凝土抗冻性的因素，除了气孔结构和含气量外，还与混凝土的饱和度、水灰比、混凝土的龄期、集料的空隙率及其间的含水率有关。 三、混凝土碳化，混凝土的碳化，是指混凝土中的Ca(OH)2与空气中的CO2起化学反应，生成中性的碳酸盐CaCO3。未碳化的混凝土
呈碱性。碳化使混凝土的碳度降低，同时，增加混凝土孔隙溶液中氢离子数量，使混凝土对钢筋的保护作用减弱。当碳化超过混凝土的保护层时，在水与空气存在的条件下，就会使混凝土失去对钢筋的保护作用，钢筋开始生锈。钢筋锈蚀后，锈蚀产生的体积比原来膨胀，从而对周围混凝土产生膨胀应力，锈蚀越严重，铁锈越多，膨胀力越大，最后导致混凝土开裂形成顺筋裂缝。裂缝的产生使水和CO2得以顺利的进入混凝土内，从而加速了碳化和钢筋的锈蚀。 四、钢筋的锈蚀，钢筋的锈蚀表现为钢筋在外部介质作用下发生电化反应，造成混凝土顺筋裂缝，从而成为腐蚀介质渗入钢筋的通道，加快结构的损坏。 根据对影响混凝土耐久性的主要因素的分析，就可以找出提高混凝土耐久性的主要技术途径,目前提高混凝土耐久性基本有以下几种方法： 一、掺入高效减水剂：在保证混凝土拌和物所需流动性的同时，尽可能降低用水量，减少水灰比，使混凝土的总孔隙，特别是毛细管孔隙率大幅度降低。水泥在加水搅拌后，会产生一种絮凝状结构。在这些絮凝状结构中，包裹着许多拌和水，从而降低了新拌混凝土的工作性。施工中为了保持混凝土拌和物所需的工作性，就必须在拌和时相应地增加用水量，这样就会促使水泥石结构中形成过多的孔隙。当加入减水剂的定向排列，使水泥质点表面均带有相同电荷。在电性斥力的作用下，不但使水泥体系处于相对稳定的悬浮状态，还在水泥颗粒表面形成一层溶剂化水膜，同时使水泥絮凝体内的游离水释放出
钢筋混凝土结构耐久性问题综合分析
广东建材２００５年第９期 “耐久性”是混凝土结构应具有的一项基本功能。混凝土结构因耐久性不足而未能达到设计使用年限就提前损坏，势必会造成重大经济损失和严重社会影响。经调查，我国已经使用３０～４０年的大量工业建筑，尤其露天工业建筑，几乎都进行了加固大修，甚至拆除重建；港口码头建筑一般只能使用不足２０年就因钢筋锈蚀严重而加固大修。在海边盐渍地上建设的房屋、厂房、地下建筑，甚至包括混凝土电线杆，使用不足１０年就严重破损或断裂。 大量研究结果表明，钢筋混凝土结构破坏（失效）除自然灾害或意外事故外，其耐久性降低主要源于以下几个方面或其复合作用：钢筋腐蚀、混凝土碳化、冻融循环、碱－骨料反应、机械磨损、温湿度变化、腐蚀性化学品（硫化物、氯化物）等。笔者认为，钢筋混凝土结构耐久性降低的实质是其组成材料在使用过程中经受（抵抗）各种破坏因素的作用（破坏力）而未能保持其功能。结构耐久性性能降低都必然会体现在结构的基本材料即钢筋和混凝土上。本文试着从材料自身的角度出 发，分析影响钢筋混凝土结构耐久性的因素。 １钢筋 ⑴钢筋锈蚀。一般情况下，混凝土中的高碱性溶液（ＰＨ值一般在１２．５～１３．５之间）可以使钢筋表面形成一层惰性的水化氧化铁薄膜，该惰性薄膜可以阻止钢筋的锈蚀。当该保护层完整时，腐蚀就不会发生。通常，钢筋表面氧化铁薄膜的破坏主要有两个原因：一是因混凝土碳化，使钢筋混凝土结构保护层的ＰＨ值降低，进而破坏氧化铁薄膜；二是氯离子与氧离子的作用而破坏氧化铁薄膜。氧化铁薄膜破坏后，铁原子与水和氧气发生化学反应生成铁锈，包括Ｆｅ（ＯＨ） ３ 、Ｆｅ（ＯＨ） ２ 、Ｆｅ ３ Ｏ ４ ?Ｈ ２ Ｏ、Ｆｅ ２ Ｏ ３等，造成钢筋的锈蚀。 ⑵预应力钢筋的应力腐蚀。应力腐蚀是指金属和合金在腐蚀介质和拉应力的同时作用下引起的金属破裂。这种裂缝不仅可以沿着晶界发展，而且也可穿过晶粒。由于裂缝向金属内部发展，使金属结构的机械强度大大降低，严重时能使金属设备突然损坏。出现应力腐蚀的条件如下：存在一定的拉应力；金属本身对应力腐蚀具 钢筋混凝土结构耐久性问题综合分析 车龙兰罗嗣海（核工部东华理工学院３４４０００） 孟少平（南京东南大学３３００２９） 摘要：材料的耐久性是指材料与环境相互作用过程中的行为特征及其在时间上的反映，其耐久 性必定会体现在结构的耐久性能上。本文从材料自身角度出发综合分析了钢筋混凝土结构耐久性降 低的原因，并介绍了相应的防护措施。 关键词：材料钢筋混凝土耐久性 应该指出，当前有关耐久性的研究中，混凝土材料学和工程结构学常常是脱离的，对同一个问题的习惯思路往往有很大区别，甚至有时连定义都不相同。材料专家对材料劣化在结构上造成的后果常常难以分析，而工程结构专家不熟悉如何在材料上下工夫改善结构的耐久性。 混凝土施工是运用混凝土材料实现设计意图的中间环节，同时也是混凝土材料生产过程的最终环节。因此，施工既是结构设计得到充分体现的必要保证，也是混凝土材料使用性能得以正常发挥的重要保证。由此看来，从事施工管理的工程师不仅要熟悉结构设计，也要十分熟悉混凝土材料，才能做好管理工作。 目前，许多学者呼吁，混凝土技术的发展，需要既懂结构又懂材料的新型高级技术人才。混凝土科研人员必然要从事密切结合重大工程项目的研究，这些项目的完成又必须与设计和施工人员合作。值得指出的是，我国“九五”期间，重大科技攻关项目“重点工程混凝土安全性的研究”所取得的科技成果及经济效益，就是我国水泥混凝土材料方面的科研人员，通过跨行业的联合攻关而作出的贡献。材料学与工程学共同倡导的“混凝土安全性专家系统的研究”已在全国兴起。２１世纪的混凝土工程不仅要符合可持续性发展，而且需要安全性和耐久性。● !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 水泥与混凝土 １９ －－
混凝土的耐久性研究
混凝土的耐久性研究 摘要：随着城市化建设力度加快，混凝土以价格低廉、性能优越在基础设施中成为了首选的施工材料，具有用量大、用途广等特点。对于混凝土结构，它的耐久性是施工质量以及安全的重要保障[1]。碳化、钢筋腐蚀、冻融及碱-骨料反应等构成混凝土耐久性的主要内容, 而耐久性与强度作为混凝土的两个重要指标，在施工与设计中，受各种因素影响，对混凝土耐久性的重视力度明显缺乏。针对这种情况，为了促进混凝土施工持续发展，必须在环境保护与基础设施上，提高混凝土施工的耐久性。本文从混凝土的抗冻性、混凝土的碳化、碱集料反应、耐磨性、钢筋锈蚀等5个方面对混凝土耐久性影响因素改善措施等方面进行了深度研究和探索,通过从结构形式、原材料、细节构造、工艺措施等方面进行综合对比，从施工、设计与维修上提升施工质量。 关键词：混凝土耐久性；抗冻性；碳化；钢筋锈蚀；碱骨料反应； Abstract:LiFePO4is an important cathode material for lithium-ion batteries. Regardless of the biphasic reaction between the insulating end members, Li x FePO4, optimization of the nanostructured architecture has substantially improved the power density of positive LiFePO4 electrode. The charge transport that occurs in the interphase region across the biphasic boundary is the primary stage of solid-state electrochemical reactions in which the Li concen-trations and the valence state of Fe deviate significantly from the equilibrium end members. Complex interactions among Li ions and charges at the Fe sites have made understanding stability and transport properties of the intermediate domains difficult. Long-range ordering at metastable intermediate eutectic composition of Li2/3FePO4has now been discovered and its superstructure determined, which reflected predomi-nant polaron crystallization at the Fe sites followed by Li+redistribution to optimize the Li Fe interactions. Keywords: cathode material; LiFePO4; lithium ion battery; metastable mesophase; Li2 / 3FePO4; solid material
混凝土耐久性设计方法
附录 A （规范性附录） 混凝土耐久性设计方法 A.1 本附录给出的混凝土耐久性专项设计方法与原则是本规程高性能混凝土设计的补充与延伸，其目的是指导服役于超高浓度腐蚀环境、耦合侵蚀环境或超出现有标准规范规定范围的混凝土耐久性定量设计，使结构和构件在使用年限内达到所期望的性能要求。 A.2 混凝土耐久性定量设计需明确结构和构件在指定服役环境下的性能劣化规律、耐久性极限状态以及设计使用年限。 A.3 混凝土耐久性定量设计需要使用劣化模型，针对确定的极限状态和设计使用年限，确定与结构和构件性能劣化抗力直接相关的材料与结构参数，并且应充分考虑环境作用和性能劣化影响因素的不确定性，使设计参数具有一定保证率。 A.4 结构构件性能劣化的耐久性极限状态应按正常使用下的适用性极限状态考虑，且不应损害到结构的承载能力和可修复性要求。混凝土结构和构件的耐久性极限状态可分为以下三种： 1）钢筋开始锈蚀的极限状态； 2）钢筋适量锈蚀的极限状态； 3）混凝土表面轻微损伤的极限状态。 A.5 钢筋开始锈蚀的极限状态应为混凝土碳化发展到钢筋表面，或氯离子侵入混凝土内部并在钢筋表面积累的浓度达到临界浓度。重要、重大工程的混凝土结构主要构件以及使用期难以维护的混凝土构件，宜采用钢筋开始锈蚀的极限状态。对锈蚀敏感的预应力钢筋、冷加工钢筋或直径不大于6mm 的普通热轧钢筋作为受力主筋时，应以钢筋开始锈蚀作为极限状态。 A.6钢筋适量锈蚀的极限状态应为钢筋锈蚀发展导致混凝土构件表面开始出现顺筋裂缝，或钢筋截面的径向锈蚀深度达到0.1mm。混凝土结构中的可维护构件，可采用钢筋适量锈蚀的极限状态。 A.7 混凝土表面轻微损伤的极限状态应为不影响结构外观、不明显损害构件的承载力和表层混凝土对钢筋的保护。 A.8 与耐久性极限状态相对应的结构设计使用年限应具有规定的保证率，并应满足正常使用下适用性极限状态的可靠度要求。根据适用性极限状态失效后果的严重程度，保证率宜为90%~95%，相应的失效概率宜为5%~10%。 A.9 混凝土耐久性定量设计的劣化模型，其有效性应经过验证并应具有可靠的工程应用。环境作用和作用效应参数应依据工程环境条件取值，性能劣化的材料抗力参数应能通过可靠的试验方法确定，劣化模型应考虑混凝土配合比和施工方法对劣化规律的影响。 A.10 海洋氯化物环境，氯离子侵入混凝土内部的过程，可采用Fick 第二定律的经验扩散模型。模型所选用的混凝土表面氯离子浓度、氯离子扩散系数、钢筋锈蚀的临界氯离子浓度等参数的取值应有可靠的依据。其中，表面氯离子浓度和扩散系数应为其表观值，氯离子扩散系数、钢筋锈蚀的临界浓度等参数还应考虑混凝土的组成特性、混凝土构件使用环境的温、湿度等因素的影响。根据设计使用年限与保护层厚度，选择极限状态所对应的临界氯离子浓度和表面氯离子浓度，计算得出混凝土的氯离
混凝土结构耐久性研究
混凝土结构耐久性 1.1 混凝土结构耐久性问题的重要性 钢筋混凝土结构结合了钢筋与混凝土的优点，造价较低，且一直被认为是一种非常耐久性的结构形式，其应用范围非常广泛。 然而，从混凝土应用于建筑工程至今的150年间，大量的钢筋混凝土结构由于各种各样的原因而提前失效，达不到预定的服役年限。这其中有的是由于结构设计的抗力不足造成的，有的是由于使用荷载的不利变化造成的，但更多的是由于结构的耐久性不足导致的。特别是沿海及近海地区的混凝土结构，由于海洋环境对混凝土的腐蚀，尤其是钢筋的锈蚀而造成结构的早期损坏，丧失了结构的耐久性能，已成为实际工程中的重要问题。早期损坏的结构需要花费大量的财力进行维修补强，甚至造成停工停产的巨大经济损失。耐久性失效是导致混凝土结构在正常使用状态下失效的最主要原因。 国内外统计资料表明，由于混凝土结构耐久性病害而导致的损失是巨大的，并且耐久性问题越来越严重。结构耐久性造成的损失大大超过了人们的估计。国外学者曾用“五倍定律”形象地描述了混凝土结构耐久性设计的重要性，即设计阶段对钢筋防护方面节省1美元，那么就意味着：发现钢筋锈蚀时采取措施将追加维修费5美元；混凝土表面顺筋开裂时采取措施将追加维修费25美元；严重破坏时采取措施将追加维修费125美元。 因此，钢筋混凝土结构耐久性问题是一个十分重要也是迫切需要加以解决的问题，通过开展对钢筋混凝土结构耐久性的研究，一方面能对已有的建筑结构物进行科学的耐久性评定和剩余寿命预测，以选择对其正确的处理方法；另一方面可对新建项目进行耐久性设计，揭示影响结构寿命的内部与外部因素，从而提高工程的设计水平和施工质量。因此，它既有服务于服役结构的现实意义，又有指导待建结构进行耐久性设计的理论意义，同时，对于丰富和发展钢筋混凝土结构可靠度理论也具有一定的理论价值。 正因为混凝土结构耐久性的问题如此重要，近年来世界各国均越来越重视混凝土结构的耐久性问题，众多的研究者对混凝土结构耐久性展开了研究，取得了系列研究成果，而材料层面的成果尤为显著。迄今为止，已经形成了混凝土结构耐久性研究框架，如图1-1所示。本章将着重介绍混凝土结构耐久性研究中成熟的相关研究成果。 图1-1 混凝土结构耐久性研究框架 ?????????????????????????????????????????????????耐久性评估耐久性设计结构层次构件承载力的变化粘结性能衰退模型混凝土锈胀开裂模型构件层次钢筋锈蚀碱－集料反应冻融破坏氯盐腐蚀混凝土碳化材料层次工业环境土壤环境海洋环境大气环境环境层次混凝土结构耐久性
提高混凝土结构耐久性的技术措施
提高混凝土结构耐久性的技术措施 混凝土结构的设计寿命要求一般为40~50年，有的要求上百年。而现实中，处于腐蚀环境中的混凝土远远达不到设计寿命要求，有的在15~20年就出现了钢筋锈蚀破坏，甚至不足五年就开始修复。此方面的花费是惊人的，已经是一个重大经济问题。因此，提高混凝土结构耐久性的意义是不言而喻的。 提高混凝土结构耐久性措施主要包括两大类：基本措施和补充措施。基本措施的基本内容是：通过仔细设计与施工，最大限度地提高混凝土本身的耐久性，在使用中保持低渗透性，以限制环境侵蚀介质渗透混凝土，从而预防钢筋锈蚀。 ①最大限度地改善混凝土本身性能，是提高混凝土结构耐久性的许多措施中最经济合理的。 （1）结构采用耐久性设计。 （2）提高混凝土保护层厚度和质量。 （3）采用高性能混凝土。 ②补充措施是指：环境侵蚀作用特别严重时，或设计、施工不当，单靠上述基本措施还不能保护混凝土结构必要的耐久性时，需要另外增加的其他防护措施。有以下几方面： （1）采用耐腐蚀钢筋。 （2）对混凝土进行表面处理。 （3）混凝土中掺加阻锈剂。 （4）电化学保护
结构设计 1、结构选型和细部设计 频繁地干温交替会加剧钢筋锈蚀，所以在结构选型和细部设计时，应昼限制混凝土表面、接缝和密封处积水，加强排水，尽量减少受潮和溅湿的表面积。 由于环境侵蚀介质在构件棱角或突出部分可以同时从多方面侵入混凝土，而凹入部分易积存侵蚀介质、应力异常，因此从提高混凝土结构耐久性角度出发，混凝土构件选型应力戒单薄、复杂和多棱角。预计腐蚀破坏严重的构件应便于检测、维护和更换。 2、控制裂缝 不可控制的裂缝包括混凝土塑性收缩、沉降或过载造成的裂缝，常为较宽的裂缝，应针对成因采取措施预防开裂，即使难以预料也应加以引导，使其发生于次要部位或便于处理的位置。 可控制裂缝是靠传统的结构设计知识，按结构几何尺寸与荷载可以合理预防和控制的裂缝。 七、提高海工混凝土耐久性的技术措施 国内外相关科研成果和长期工程实践调研显示，当前较为成熟的提高海洋钢筋混凝土工程耐久性的主要技术措施有： （1）高性能海工混凝土 其技术途径是采用优质混凝土矿物掺和料和新型高效减水剂复合，配以与之相适应的水泥和级配良好的粗细骨料，形成低水胶比，低缺陷，高密实、高耐久的混凝土材料。高性能海工混凝土较高的抗
混凝土耐久性评定的方法和处理
混凝土耐久性评定的方法和处理 【摘要】耐久性是混凝土检验评定的重要工作，其中最重要的包括抗冻性，抗渗性和大气稳定性方面，本文提出检验评定方面问题及具体方法。 【关键词】耐久性验评；抗冻等级；渗透性；氯离子评价 砼耐久性检验评定是一项十分重要的工作，关系到建筑砼结构的全部检验和评定，其中最重要的包括抗冻性、抗渗性和大气稳定性方面，提出检验评定方面存在的一些问题及相应的处理措施。 1 砼抗冻等级确定方法存在的问题 砼抗冻等级是衡量砼耐久性的一个重要指标。现在国家修订的标准中规定砼抗冻等级的试验方法，无论是快冻法还是慢冻法，都会使砼试块在冷冻前后完全处于水中浸泡和融化并吸收水分。其中存在的缺陷是：试块吸收水分后的含水率多少完全取决于砼试块在水中的吸水性，与完全暴露在自然环境中的实际含水率无关联性。另一个是试块完全浸在水中后，其含水率高低同时受水压力和毛细孔压力的双重影响；而暴露在自然环境中且同时临近水面的砼(水位变化处)，其实际含水率同时受毛细孔压力和毛细孔凝结现象(吸湿)的双重影响，两者之间也无好的相关性。 如果根据这种抗冻试验方法确定的抗冻等级，也只能反应在规定饱和水状态下砼的抗冻性，并不能完全反应砼在自然环境中的真实抗冻性。其结果是在水中吸水性低的砼冻融循环次数多，抗冻等级则高。但砼在自然环境中的吸湿性及砼孔隙体积的吸湿性却都可能
大，砼的含湿率特别是相对于砼孔隙体积的含湿率反而更高，导致砼的实际抗冻性并不一定好，甚至比抗冻等级低的砼还要差。即使是处于自然环境中临近水面的砼，由于其含水率的高低与完全浸于水中的砼含水率不同，实际抗冻性与设计标准规定的抗冻试验结果也会不同。 2 对砼抗冻等级确定方法的处理 建筑砼的大部分结构处于自然环境中，实际含水率主要取决于砼在大气环境的吸湿性。暴露在自然环境中且同时临近水面的砼含水率，既取决于砼的吸湿性，又取决于砼在毛细孔压力作用下的吸水性。对此为了能更好地反映和评价砼工程的真实抗冻性，要求做到：２．１对于完全暴露在自然环境中的砼结构件，要重点考虑砼结构在大气环境的抗冻性。抗冻融试验方法应将水融法改为气融法。具体的试验方法可以将砼试块放在蒸气养护室或蒸气养护箱内进 行吸湿和融化，然后再放入冰箱中冷冻。砼抗冻等级的确定也应按气融法为依据，才能够较好的反映多数砼结构在实际使用环境中抗冻性。 ２．２对于完全暴露在自然环境中且同时临近水面的砼工程，要同时考虑砼的吸湿性和砼在毛细孔压力作用下的吸水性对砼抗冻 性的影响。因此在进行气融法冻融试验的过程中，融化时将试块的底西面与水面保持接触，使试块同时受毛细孔吸水性和吸湿性的双重影响，然后再进行冷冻试验。 3 砼水压渗透测试方法存在的问题
西南交通大学研究生混凝土耐久性考试答案2
1试述耐久性极限状态标志及耐久性极限状态的可靠指标取值 答： 混凝土结构发生耐久性破坏可近似认为是当混凝土发开裂到一定程度时混凝土与钢筋之间的粘结力发生破坏从而不能满足受力要求，我国《混凝土结构耐久性设计规》中将混凝土结构构件的耐久性极限状态分为三种：钢筋开始发生锈蚀的极限状态，钢筋发生适量锈蚀的极限状态和混凝土表面发生轻微损伤的极限状态，然而这个破坏程度很难定量描述，同时可知，氯离子浓度是影响钢筋锈蚀的主要因素，所以可以通过对氯离子浓度的定量描述来反映混凝土结构的耐久性能。 在对氯离子侵蚀环境下的混凝土结构进行寿命预测时,保护层内部钢筋表面 的氯离子浓度达到使钢筋开始锈蚀的临界浓度时,即认为结构开始进入失效状态,所以可近似将钢筋表面氯离子浓度达到临界值作为耐久性极限状态的标志。 2.论述混凝土产生裂缝原因及防止方法 混凝土产生裂缝的主要原因可以分为内部材料原因和外部环境作用原因。 1）内部材料原因： 材料原因引起的裂缝各类包括有: 干缩裂缝、中性化伴随钢筋腐蚀产生裂缝、氧化物使钢筋腐蚀产生裂缝、碱集料反应产生裂缝、水泥水化热产生裂缝。 2）外部环境作用原因： 外部环境作用原因引起的裂缝各类包括有：冻融循环作用、干湿交替、盐结晶、施工原因引起的混凝土裂缝、养护条件不当引起的裂缝，结构设计不当引起的裂缝以及建筑物沉降不均引起的裂缝等。 防止措施： 1）合理选择混凝土原材料和配合比，例如骨料品种、水泥品种等。 2）在混凝土中掺加外加剂，提高混凝土的密实度，或配置成高性能混凝土。 3）控制混凝土的搅拌质量和加强混凝土的早期养护条件以及合理的混凝土保护层厚度。4）优化结构设计，加强施工质量。 3.为什么在有盐环境及有干湿交替时耐久性环境等级较差? 答：混凝土是一种多孔材料，内部结构比较复杂，孔洞、微裂缝的分布和形态等对微观特征对混凝土的硫酸盐侵蚀有很大影响，干湿循环对混凝土产生疲劳破坏，干燥状态下水份蒸发，混凝土毛细孔内的硫酸钠溶液浓度上升，溶液过饱和产生析晶，体积膨胀使毛细孔内壁产生微裂缝，降低混凝土试件的抗渗透性；另一方面毛细孔内盐溶液的浓度增大促进了化学反应的速度，侵蚀产物生长速度加快，侵蚀产物富集体积膨胀微裂缝开展，也进一步降低混凝土的抗渗透性。 1）在干湿交替的条件下，潮湿时侵入混凝土孔隙中的盐溶液当环境转为干燥后因过饱和而结晶，还会产生极大的结晶压力使混凝土破坏。 2）盐在混凝土内部孔隙中形成的盐溶液浓度不同，导致渗透压不同，从而在混凝土内部
C30P8F100常态混凝土配合比报告
1、本标段工程情况简介 南水北调中线一期总干渠陶岔渠首至沙河南（中线建管局代建项目）叶县段施工3标（合同编号：ZXJ/SG/YXD-003）位于河南省叶县境内，渠段起点桩号201+500，终点桩号209+270，包括长7.77km的渠道及沿线布置的各类建筑物18座，包括：1座河渠交叉建筑物，5座左岸排水建筑物，3座渠渠交叉建筑物，6座公路桥，2座生产桥，1座下穿通道。主要工作内容包括合同范围建筑工程、机电设备安装、金属结构设备安装、通信管道采购及敷设、水土保持工程及施工期环境保护工程，以及为完成上述工作所必须的临时工程或设施等。 主要工程量包括：土石方开挖约569万m3，土石方填筑约248万m3，混凝土约17万m3，钢筋约1.09万t，金结安装约578.50t，复合土工膜约63万m2。 2、气候条件 叶县段属温和地区，多年平均温度14.6℃。多年月平均最高气温发生在7月，其值为27.3℃；多年月平均最低气温发生在1月，其值为1.0℃。全年1月份温度最低，多年平均最低温度-5.1℃。7月份温度最高，平均最高温度31.8℃。 3、主要仪器设备及环境 4、混凝土的技术要求 混凝土技术要求见表1
表1 混凝土技术要求 5、引用标准 1 《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000 2 《公路桥涵施工技术规范》JTJ 041-2000 3 《通用硅酸盐水泥》GB 175-2007 4 《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T 1596-2005 5 《粉煤灰混凝土应用技术规范》GBJ 146-1990 6 《混凝土外加剂》GB 8076-2008 7《水工混凝土试验规程》SL 352-2006 8《水工混凝土施工规范》DL/T 5144-2001 9《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ 52－2006 10《聚羧酸系高性能减水剂》JG/T223-2007 11 招标文件（合同编号：ZXJ/SG/YXD-003） 6、原材料试验结果 6.1水泥 水泥采用天瑞集团南召水泥有限公司生产的P·O42.5水泥，水泥物理力学及化学成分试验结果见下表2。
混凝土耐久性的主要因素与其提高的措施
混凝土耐久性的主要因素与其提高的措施 混凝土耐久性是指混凝土构件在长期使用条件下抵抗各种破坏因素作用而保持其原有性能的性质。近年来，随着混凝土技术的发展，高性能混凝土的研究与应用普遍得到人们的重视，混凝土耐久性的研究则是其核心的研究内容。 标签：混凝土耐久性；主要因素；提高措施 1.影响混凝土耐久性的主要因素 1.1混凝土的抗渗性 混凝土的抗渗性是指混凝土在压力水的作用下抵抗渗透的能力。如果混凝土的抗渗性不好、溶液性的物质能浸透混凝土、与混凝土的胶结材料发生化学反应而使混凝土的性能劣化。在钢筋混凝土中、由于水分与空气的渗透、会引起钢筋的锈蚀。钢筋的锈蚀导致其体积增大、造成钢筋周围的混凝土保护层的开裂与剥落、使钢筋混凝土结构失去其耐久性。渗透性对混凝土的抗冻性也有重要的影响。因为渗透性决定了混凝土可能为水饱和的程度。渗透性高的混凝土、其内部孔隙为水分充满、在水的冰冻压力作用下、混凝土内部结构更易于产生损伤与破坏。因此可以说、混凝土的抗渗性是其耐久性的第一道防线。混凝土与其微观结构的劣化和侵蚀性介质的传输有关、混凝土的渗透性取决于其自身的微结构和饱和水程度、是决定混凝土性能劣化的关键因素。因此可能通过检测混凝土的渗透性来评估其耐久性。 1.2混凝土的抗冻性 混凝土的抗冻性决定于水泥石的抗冻性和骨料的抗冻性。从冰冻对水泥石和骨料的作用可以看出诸多因素影响混凝土的抗冻性。这些因素包括：水分迁移路径的距离、混凝土的孔结构、混凝土的饱和度、混凝土的抗拉强度以及冷却速度等。提高混凝土的抗冻性可以采用以下措施； （1）引气：这是因为在水泥石受到冻融作用时、水分迁移所引起的压力、可以由引入的微细气泡得到释放。一般说来、混凝土的抗冻性随着阴气量的增加而增加。而当含气量一定时、气泡尺寸、气泡数量和气泡的间距都会影响混凝土的抗冻性能。 （2）控制水灰比：水泥石内的大孔隙量与水灰比和水化程度有关。一般说来、水灰比小、水化程度高则水泥石中的孔隙越少。由于表面张力的原因、大孔隙内的水比小孔隙内的水更易于結冰、因此、在同等条件下、水灰比大的水泥石内可结冰的水更多、发生冻融破坏的几率更大。 （3）降低饱和度：混凝土的饱和度对冻融破坏有很大的影响、干燥的或部分干燥的混凝土不容易受到冻融破坏。一般存在一个临界饱和度、当混凝土的含
混凝土结构耐久性研究现状
混凝土结构耐久性研究现状 由于钢筋混凝土结构结合了钢筋抗拉与混凝土抗压的优点，表现出良好的受力性能，成为应用最普遍最广泛的结构形式，近年对水工结构、港工结构、桥梁结构、建筑结构的大量工程调查显示，钢筋混凝土结构表现出了严重的耐久性问题，许多既有钢筋混凝土结构工程往往达不到设计使用年限就需要进行加固修复，其中耐久性的降低是一大影响因素。钢筋混凝土结构耐久性问题的日益突出，引起了世界各国对加强钢筋混凝土结构耐久性研究的重视。 耐久性是指在确定的环境和维修、使用条件下，构件在设计使用年限内保持适用性、安全性的能力。钢筋混凝土结构在其使用过程中经常会受到各种各样的腐蚀和损伤，降低了构件的耐久性和结构的可靠度，导致工程的实际使用寿命往往短于设计使用年限。 影响耐久性的因素，混凝土的碳化，钢筋锈蚀，混凝土的冻融，碱－骨料反应等。 我国在钢筋混凝土耐久性问题上尚缺少全国性的系统资料,但从一些调查资料和发表的有关文献来看,钢筋混凝土耐久性问题也是极其严重的。中国建筑科学研究院的调查表明,我国现役工业建筑物损坏严重,其结构的使用寿命一般不能保证50年,多数在25-30年左右就必须进行大修或加固。1994年铁路部门的统计表明,我国铁路存在有病害的钢筋混凝土桥2675座,其中的722座发生裂损；仅使用20年的北京西直门立交桥,由于长期在冬季使用化冰盐,部分梁柱锈蚀严重,现己拆除重建。从发达国家所取得的经验来看,钢筋混凝土耐久性问题造成的损失己是惊人的。美国标准局(NBS)1975年的调查表明,美国每年因腐蚀造成的各种损失为700多亿美元,蚀破坏的修复费,1998年度就需要2500亿美元。英国为解决海洋环境下钢筋混凝土结构的腐蚀与防护问题和修复已损伤的钢筋混凝土结构,每年耗资将近200亿英镑,而日本引以为自豪的新干线,在运行10年后也出现大面积的混凝土开裂、剥蚀现象,日本运输省曾检查了其103座混凝土港口码头,发现使用20年以上的都有大量的顺筋裂缝,目前日本每年用于房屋结构维修的费用就达400亿日元。 混凝土结构耐久性降低首先起源于材料性能劣化，继而引起混凝土构件强度、刚度衰减，最后影响整个结构安全。由于客观条件，很多研究基于一般假设，如先钢筋锈蚀后加载试验，忽略荷载对混凝土力学性能劣化影响。在实际工程中绝大多数混凝土结构经受荷载和环境因素同时作用，混凝土在承受荷载时，混凝土本身力学性能退化；同时对钢筋保护作用降低，加速钢筋锈蚀，有效钢筋截面面积减小致使构件承载力降低，钢筋与混凝土黏结性能退化使得钢筋塑性不能充分发挥，降低结构延性。混凝土结构经受荷载和环境因素共同作用，荷载与环境等各因素产生的交互作用使得实际服役混凝土结构破坏过程复杂。研究荷载与环境综合作用下混凝土结构耐久性问题对实际工程更具有意义。 混凝土结构在荷载与一般大气环境综合作用下，荷载对混凝土碳化影响不容忽视，混凝土碳化与荷载大小(应力水平)和荷载形式(拉、压应力)等有关。当荷载应力抑制混凝土内部微裂缝发展时，混凝土碳化减缓; 而当荷载应力扩展混凝土内部微裂缝时，混凝土碳化加速。 荷载与特定大气环境( 如人工气候环境、盐雾大气环境、海洋大气环境等) 综合作用下构件耐久性研究成果甚少。张俊芝等试验研究了人工气候环境下承受荷载作用混凝土梁受压
混凝土耐久性检测
混凝土耐久性能检测作业指导书包括：混凝土抗渗试验等项目。 1应用范围 适用于工业与民用建筑和一般构筑物中普通混凝土，测定硬化后混凝土的抗渗标号。 2编制依据和采用标准 GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》 3检测人员 主检人：周密 4 设备仪器 （1）混凝土抗渗仪 型号：H S/40 量程：4M Pa/c m2 5 抗渗性能检测方法 5.1试样 抗渗试样以6个为1组，规格为顶面直径175m m，底面直径185 m m，高度150 m m的圆台体，一般养护到28天龄期进行试验。 5.2具体的步骤和方法 5.2.1试件养护至试验前1d取出，将表面晾干，然后在其侧面涂一层熔化的密封材料，随即在螺旋或其它加压装置上，将试件压入经烘箱预热过的试件套中，稍冷却后，即可解除压力、连同试件套装在抗渗仪上进行试验。 5.2.2试验从水压为0.1M P a开始。以后每隔8h增加水压0.1M Pa，并且要随时注意观察试件端面的渗水情况。 5.2.3当六个试件中有三个试件端面呈有渗水现象时，即可停止试验，记下当时的水压。 5.2.4在试验过程中，如发现水从试件周边渗出，则应停止试验，重新密封。 5.3 混凝土的抗渗标号以每组6个试件中4个试件未出现渗水时的最大水压计算： S=10H－1 式中：H—3个试件渗水时的水压力。 6检测过程中发生意外事故时的处理办法
6.1检测过程中，若发生停电，应在设备使用记录中及时记录，对正在检测的试样妥善保管，供电正常后，及时检测。 6.2检测过程中，若发生设备故障，应在设备使用记录中及时记录，通知仪器设备检修人员进行检修，设备修复后，及时检测。 7检测报告的主要内容报告 7.1样品品种、编号、工程名称、工程部位、设计等级、成型日期、破型日期。 7.2授权试验、审核、批准签字人签名。 7.3若为有见证抽样、监督抽样，应加盖相应的印章。 7.4试验结果。
土木工程毕业论文浅谈钢筋锈蚀对钢筋混凝土桥梁耐久性的影响
浅谈钢筋锈蚀对钢筋混凝土桥梁耐久性的影响 论文摘要:钢筋锈蚀是造成钢筋混凝土桥梁耐久性损伤的最主要和最直接因素，也是混凝土桥梁耐久性破坏的主要形式之一。本文从锈蚀机理、影响因素和影响后果等方面进行了综述性讨论。 钢筋锈蚀是一个比较普遍、并且严重威胁结构安全的耐久性问题。它在影响结构物耐久性因素中，占据主导地位。美国、英国、德国和日本等国每年均花费巨资用于混凝土结构的耐久性修复，其中钢筋锈蚀占有相当大的比例。我国也有相当数量的钢筋混凝土桥梁相继进入老化期，钢筋锈蚀的研究和防治显得非常重要。 钢筋锈蚀是造成钢筋混凝土桥梁耐久性损伤的最主要和最直接因素，也是混凝土桥梁耐久性破坏的主要形式之一。钢筋锈蚀对桥梁结构的破坏分为三个时期：前期是钢筋表面局部锈蚀出现锈斑、锈片等；中期是钢筋整个表面锈蚀，并产生膨胀，与保护层脱离，发生层裂；后期表现为钢筋铁锈进一步膨胀，混凝土本身发生破坏，出现顺筋胀裂，混凝土脱离，直至钢筋不断锈蚀，有效截面不断减小，桥梁结构承载力不断下降，钢筋混凝土构件丧失基本承载能力。 一、钢筋混凝土桥梁中钢筋锈蚀机理 正常情况下，由于初始混凝土的高碱性，钢筋混凝土桥梁结构力筋表面形成一层致密的钝化膜，使其处于钝化状态。但随着环境介质的侵入，钝化膜逐渐遭到破坏，从而导致腐蚀的发
生。 力筋发生锈蚀需要三大基本要素： （一）力筋表面钝化膜的破坏； （二）充足氧的供应； （三）适宜的湿度（RH＝60～80％）。 三个要素缺一不可，第一要素为诱发条件，而腐蚀速度则取 决于氧气及水分的供应。 钢筋的锈蚀一般为电化学锈蚀。发生电化学锈蚀必须具备3 个条件： 1、在钢筋表面形成电位差； 2、在阴极部位钢筋表面存在足够的氧气和水； 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，引起混凝土开 裂。 对于钢筋混凝土桥梁，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，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：混凝土碳化使混凝土孔隙溶液中的Ca(OH)2含量逐 渐减少，PH值逐渐下降，钝化膜逐渐变得不再稳定以至于完全被 破坏，使钢筋处于脱钝状态；周围环境中的氯离子从混凝土表面 逐渐渗入到混凝土内部，当到达钢筋表面的混凝土孔溶液中的游 离氯离子浓度超过一定值（临界浓度）时，即使混凝土碱度再高，pH值大于11.5值，Cl-也能破坏钝化膜，从而使钢筋发生锈蚀。 氯盐引起钢筋锈蚀的发展速度很快，远比碳化锈蚀严重，这种情 况常发生在近海或海洋环境以及冬季经常使用除冰盐的环境。