锈蚀钢筋混凝土结构耐久性分析
钢筋锈蚀与混凝土结构的耐久性
Ｓｅ ２０ ｐ． ０７ Ｖｏ１ １ Ｎｏ． ．２ ３
第２ １卷
第 ３期
钢筋锈蚀与混凝 土结构的耐久性
朱 训 恒
（ 胜利 石 油 管 理 局 井 下 作 业 二 公 司 ， 东 东 营 ２ ７ ５ ） 山 ５ ０ ５
［ 摘 要］ 分析了氯离子侵蚀、 混凝土中性化和环境因素等对钢筋锈蚀的影响机理， 并分别从混凝土高性能化结构设
是 降 低 结 构 （ 构 件 ） 承 载 能 力 ， 小 安 全 储 备 ； 是 降 或 的 减 二
低 结 构 （ 构 件 ） 刚 度 ， 大 变 形 ， 至 使 混 凝 土 保 护 层 剥 或 的 增 甚
落 ， 响 正 常使 用 ； 是 降 低 结 构 （ 影 三 或构 件 ） 的延 性 ， 至 改 变 甚
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２０ ０ ７年 ９月
中 国 石 油 大 学 胜 利学 院学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｈ ｎ ｌ Ｃ ｌ ｇ ｈ ｎ ｉ ｅ ｓ ｙ ｏ ｔｏ ｅ ｍ ｏ ｒ ａ ｆＳ ｅ ｇ ｉ ｏ ｌ ｅ Ｃ ｉ ａ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｆＰｅ ｒ ｌｕ ｅ ｔ
之一。
时 ， 凝 土 碱 度 就会 降低 （ Ｈ 值 可 降 至 ９以下 ） 当 Ｐ 混 Ｐ 。 Ｈ＜ １ ０
时 钝 化 膜 就 维 持 不住 而逐 渐破 坏 ， 而 失 去 对 钢 筋 的保 护 作 从
用 ， 有 空 气 和 水 分 侵人 ， 筋便 开始 锈 蚀 。 混 凝 土 中含 有 若 钢 在
点 蚀 。 因为 是 大 阴极 对 小 阳极 ， 以这 种 点 蚀 十 分 迅 速 。 所
１ 钢 筋锈 蚀 的本 质 及 其 影 响 因素
钢 筋 锈 蚀 被 认 为 是 混 凝 土 结 构 破 坏 和 耐 久 性 不 足 的 首 要 因 素 。 是 一个 复 杂 、 合 的过 程 ， 分 为 先 天 因素 与 后 天 这 综 可 因素 ， 者 与 工 程 设 计 、 工 质量 有关 ， 者 与 环 境 和 人 为 使 前 施 后 用 维 护 有 关 。 国 内 外 大量 事 实表 明 ， 起 混 凝 土 钢 筋 锈 蚀 的 引 主 要 环境 因 素是 “ 害 ”其 次 是 混 凝 土 的 “ 盐 ， 中性 化 ” 。
混凝土结构的耐久性课件
在城市化进程中，混凝土结构被 广泛使用，因此其耐久性问题对 城市建设和公共安全具有重大意
义。
耐久性不足会导致结构性能下降， 甚至发生安全事故，因此需要重 视混凝土结构的耐久性问题。
课程目标和学习成果
01
02
03
04
02
混凝土结构耐久性的基本概念
耐久性的定义和影响因素
耐久性定义为结构在规定的使用年限内，在各种环境条件下，能够保持其安全、 使用功能和外观要求的能力。
混凝土结构的冻融与防护
冻融的机理和影响因素
冻融机理
冻融是指混凝土在反复交替的冻融循环作用下，因体积变化而产生的破坏现象。主要原因是混凝土内部的水分在 低温下结冰，体积膨胀，导致混凝土结构产生微裂缝，反复冻融会加剧微裂缝的扩展和连接，最终导致混凝土结 构的破坏。
影响因素
冻融的影响因素主要包括环境温度变化、冻融循环次数、混凝土的含水率、混凝土的强度等级和配合比等。其中， 环境温度变化是冻融破坏的主要驱动力，冻融循环次数会影响混凝土结构的耐久性，混凝土的含水率和配合比则 会影响混凝土的抗冻性。
加强养护
通过加强混凝土的养护，保持适宜的 湿度和温度，防止干缩和温度裂缝的 产生。
增加钢筋
通过增加钢筋的数量和直径，提高混 凝土的抗拉强度和韧性，防止荷载裂 缝的产生。
防止化学腐蚀
通过采取防腐措施，如涂刷防腐涂料、 添加防腐剂等，防止化学腐蚀裂缝的 产生。
裂缝控制案例分析
上海长江大桥
苏通大桥
05
混凝土结构的耐久性课 件
contents
目录
• 引言 • 混凝土结构耐久性的基本概念 • 混凝土结构的腐蚀与防护 • 混凝土结构的裂缝与控制 • 混凝土结构的冻融与防护 • 混凝土结构的耐久性监测与评估 • 总结与展望
混凝土结构中钢筋锈蚀对力学性能的影响研究
混凝土结构中钢筋锈蚀对力学性能的影响研究一、前言混凝土结构是现代建筑中最常见的结构类型之一，其主要承受结构的重量和荷载，同时也起到保护和维护钢筋的作用。
然而，钢筋锈蚀是影响混凝土结构力学性能的主要因素之一，因此，对于混凝土结构中钢筋锈蚀对力学性能的影响进行研究具有重要的意义。
二、钢筋锈蚀的原因及危害钢筋锈蚀是钢筋表面发生的化学反应，主要原因是钢筋表面的氧化物与水蒸气及二氧化碳等物质反应，形成氧化物和碳酸盐等化合物，导致钢筋表面出现锈蚀现象。
钢筋锈蚀会导致钢筋截面积减小、钢筋与混凝土的粘结力下降、混凝土的强度减弱、抗震性能下降等危害。
三、钢筋锈蚀对混凝土结构力学性能的影响1. 钢筋截面积减小：钢筋锈蚀会导致钢筋表面的钢材截面积减小，从而减小钢筋的承载能力，影响混凝土结构的整体承载能力。
2. 钢筋与混凝土的粘结力下降：钢筋锈蚀会破坏钢筋与混凝土之间的粘结性能，从而减小混凝土结构的整体强度和韧性。
3. 混凝土的强度减弱：钢筋锈蚀会导致混凝土结构中的钢筋锈蚀部位受到额外的应力，从而导致混凝土的强度减弱，影响混凝土结构的整体抗压性能。
4. 抗震性能下降：钢筋锈蚀会导致混凝土结构的整体刚度和韧性下降，从而影响混凝土结构的整体抗震性能。
四、钢筋锈蚀的检测方法1. 目视检测法：通过目视检查钢筋表面是否出现锈斑、锈蚀、剥落等现象，判断钢筋是否发生锈蚀。
2. 手感检测法：通过手感检测钢筋表面是否光滑、是否有凹凸感，判断钢筋表面是否出现锈蚀现象。
3. 声波检测法：通过声波检测钢筋表面的声音，判断钢筋内部是否发生锈蚀。
4. X射线检测法：通过X射线检测钢筋的内部结构，判断钢筋是否发生锈蚀。
五、钢筋锈蚀的防治措施1. 选用耐锈蚀性能好的钢材：选用耐锈蚀性能好的钢材可以有效地减少钢筋锈蚀的发生。
2. 做好混凝土保护工作：在混凝土浇筑前，应该先做好钢筋的防锈处理，并在混凝土表面涂刷防水材料，以减少混凝土结构中钢筋锈蚀的发生。
混凝土耐久性论文：混凝土耐久性的提高措施
混凝土耐久性论文：混凝土耐久性的提高措施一、混凝土耐久性的重要性混凝土作为建筑工程中最广泛使用的材料之一，其耐久性直接关系到建筑物的使用寿命和安全性。
耐久性不足可能导致混凝土结构过早损坏，需要频繁维修和重建，不仅增加了成本，还可能对环境造成不利影响。
例如，混凝土在长期使用过程中可能受到化学侵蚀、冻融循环、钢筋锈蚀等因素的影响，从而降低其强度和稳定性。
因此，提高混凝土的耐久性具有重要的经济和社会意义。
二、影响混凝土耐久性的因素（一）水泥品种和用量不同品种的水泥具有不同的性能，对混凝土耐久性产生影响。
例如，普通硅酸盐水泥的抗硫酸盐侵蚀能力相对较弱，而矿渣硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥在这方面表现较好。
水泥用量过少会导致混凝土强度不足，而用量过多则可能增加混凝土的收缩和开裂风险。
（二）骨料质量骨料的级配、强度、孔隙率等因素会影响混凝土的密实度和耐久性。
使用劣质骨料，如含泥量高、孔隙率大的骨料，容易导致混凝土内部缺陷增多，降低其抵抗外界侵蚀的能力。
（三）水灰比水灰比是影响混凝土强度和耐久性的关键因素。
水灰比过大，混凝土中的孔隙增多，容易使有害物质渗透进入混凝土内部，从而降低其耐久性。
（四）施工质量施工过程中的搅拌、浇筑、振捣和养护等环节对混凝土的耐久性有着重要影响。
如果施工不当，如搅拌不均匀、振捣不密实、养护不及时等，会导致混凝土内部存在缺陷，降低其耐久性。
（五）环境因素混凝土所处的环境条件，如温度、湿度、化学物质侵蚀、冻融循环等，也会对其耐久性产生显著影响。
在恶劣的环境中，混凝土更容易受到破坏。
三、提高混凝土耐久性的措施（一）合理选择原材料1、水泥根据工程的具体要求和环境条件，选择合适品种的水泥。
对于处于侵蚀性环境中的混凝土结构，优先选用抗硫酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或粉煤灰硅酸盐水泥等。
2、骨料选用质地坚硬、级配良好、孔隙率低、含泥量少的骨料。
同时，可以考虑使用人工骨料或经过特殊处理的骨料，以提高混凝土的耐久性。
钢筋腐蚀对混凝土结构耐久性的影响
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毓
成 都 建 筑
第２卷 第２ ２ 期
钢 筋 腐 蚀 对 混 凝 土 结 构 耐 久 性 竹 影 响
孙 磊
ｌ 概 述
混 凝 土 结 构 的耐 久性 是 指 ：在 正 常 的 维 护 条 件 下 ，在 规 定 的 时 问 内 ，在 特 定 的 工 作 环 境 中 ，抵 抗 外 部 和 内 部 不 利 影 响 ，保 证 结 构 正 常 工 作 的 性 能 。耐 久 性 良好 的 混 凝 土 ， 对 于延 长 结 构 使 用 寿命 、减 少 维 修 养 护 工 作 量 、提 高 经 济 效 益 等 具 有 十分 重 要 的 意 义 。 由 国 内外 近些 年 发 表 的一 些 文 献 及 大 量 实 例 表 明 ，由 于 钢 筋 腐 蚀 等 原 因 引 起 的 混 凝 土 结 构 的过 早 劣 化 正 成 为 一 大 灾 害 ，给 各 国 造 成 了严 重 的 经 济 损 失 。现 在 欧 美 一 些 发 达 国家 ，每 年 用 于 维 修 旧房 屋 、桥 梁 、公 路 的
于 水 膜 中 的 氧 被 还 原 为 ｏＨ 一。 然 后 两 者 结 合生成不溶 于水 的 Ｆ （ ｅ ＯＨ） 并 进 一 步 氧 ２ 化 成 为 疏 松 膨 胀 易 剥 落 的 红 色 铁 锈 Ｆ ｅ （ ＯＨ） 。这 些 电 池 持 续 作 用 的 结 果 ，最 终 导 致 钢 筋 表 面 阳极 区 的腐 蚀 。 ３ ２ 影 响钢 筋 腐 蚀 的 因素 ． 影 响 钢筋 锈 蚀 的主 要 因 素 是 水 、氧 及 介 质 中 的 酸碱 盐 等 。 钢筋 表 面 的 钝 化 膜 被 破 坏 后 ，阴极 反 应 需 要 大 量 的 氧 气 ，一 旦 所 接 触 的水 中含 有 溶 解 态 的 氧 ，阴 极 反 应就 能 继 续 下 去 。 另 外 温 度 、湿 度 、环 境 污 染 ，都 对 钢 筋 的腐 蚀 作 用 有影 响 。 其 中 氯 化 物 是 破 坏 混 凝 土 中 钢筋 的 最 主 要 因 素 。 腐 蚀 反 应 能 强 烈 的 为 一 些 ｃ 促 １ 进 。现 在对 ｃ一 蚀 机 理 尚 有 分 歧 ，存 在 很 １腐 多 观 点 ，但 各 种 学 说 都 难 以对 氯 盐 存 在 时 钢 筋 腐 蚀 机 理 作 出全 面 的解 释 ，有 待 进 一 步 研 究 。 最 基本 的 原 理 是 ，ｃ一能 破 坏 钢 筋 表 面 １ 的 钝 化 膜 ，首 先 发 生局 部 腐 蚀 （ 常 表 现 为 通 “ Ｌ ” ，直 至 大 面 积 破 坏 。 孑蚀 ） 关 于 ｃ 的 腐 蚀 机 理 主 要 有 以下 一 些 观 １ 点： １ 游 离 的 ｃ一与 Ｆ ） １ ｅ＋ ＋ 结 合 生 成 Ｆ ｃ ， 由于 在 这 个 反 应 中 阳 极 区 的 Ｆ ＋ ＋ ｅｌ ， ｅ 不 断 与 ｃ一 合 ，Ｆ ＋ ＋浓 度 降 低 ，而 阴 极 １结 ｅ 区 的 ｏＨ～ 在 不 断 的 和 Ｆ ＋ ＋结 合 ，促 使 也 ｅ 阳 极 区反 应 加 快 ，更 多 的 铁 元 素 成 为 Ｆ ｅ＋ ＋进 入 水 膜 。 而 Ｆ Ｃ１ 和 ｏＨ一 续 发 生 ｅ ，能 继 反 应 ，结 合 生 成 Ｆ （ ｅ ＯＨ） ，进 一 步 变 成 Ｆ ２ ｅ （ ＯＨ） ，使 钢 筋 的 腐蚀 过 程 加 快 。 ２ １ 能 在 钢 筋 表 面 形 成 孑 蚀 。 ｃ～ ）ｃ一 Ｌ １ 扩 散 到 钢 筋 表 面 ，使 Ｐ 值 降 低 ， 当 ｃ一浓 度 Ｈ １ 超 过 限 值 ，钢 筋 就 开 始 腐 蚀 。 开 始 时 钝 化 膜 局 部 遭 到 破 坏 ，成 为 薄 弱 环 节 。 已破 坏 的 和 未 破 坏 的钝 化 膜 的 面 积 比会 引 起 高 速 的 局 部 腐 蚀 ，在 钢 筋 表 面 形 成 了 极 为 不 利 的 “ Ｌ 孑 蚀 ”现象 。 ３ 混凝 土 中 含 湿 气 、离 子 等 ，作 为 介 ） 质 它 提 供 电子 及 金 属 离 子 的传 递 途 径 。在 有
混凝土钢筋腐蚀评价标准
混凝土钢筋腐蚀评价标准一、引言混凝土钢筋腐蚀是混凝土结构中的一种常见病害，其严重程度会直接影响混凝土结构的使用寿命和安全性。
因此，制定一套科学合理的混凝土钢筋腐蚀评价标准对于混凝土结构的维护和保养具有重要意义。
二、评价分类混凝土钢筋腐蚀评价可分为四类：视觉评价、电化学评价、物理评价和化学分析评价。
1. 视觉评价视觉评价是通过肉眼观察混凝土表面和钢筋表面的变化来评价混凝土钢筋的腐蚀情况。
主要评价指标包括钢筋锈蚀程度、混凝土表面开裂情况等。
2. 电化学评价电化学评价是通过测量混凝土和钢筋之间的电位差和电流密度等数据来评价混凝土钢筋的腐蚀情况。
主要评价指标包括电位测量、极化曲线、电化学阻抗等。
3. 物理评价物理评价是通过测量混凝土和钢筋的物理性质来评价混凝土钢筋的腐蚀情况。
主要评价指标包括混凝土的抗压强度、抗拉强度、弹性模量等。
4. 化学分析评价化学分析评价是通过对混凝土和钢筋中的化学成分和腐蚀产物进行分析来评价混凝土钢筋的腐蚀情况。
主要评价指标包括混凝土中的氯离子含量、钢筋中的锈层厚度、锈层中的化学成分等。
三、评价指标混凝土钢筋腐蚀评价的指标主要包括以下几个方面：1. 钢筋锈蚀程度钢筋锈蚀程度是评价混凝土钢筋腐蚀严重程度的主要指标。
根据钢筋表面锈蚀程度可将其分为无锈蚀、轻微锈蚀、中度锈蚀和严重锈蚀四个等级。
其中，无锈蚀指钢筋表面无任何锈迹；轻微锈蚀指钢筋表面有零星的锈迹；中度锈蚀指钢筋表面有较多的锈迹，但未出现局部脱落；严重锈蚀指钢筋表面有大量的锈迹，并出现局部脱落现象。
2. 混凝土表面开裂情况混凝土表面开裂情况也是评价混凝土钢筋腐蚀程度的重要指标。
根据混凝土表面开裂情况可将其分为无开裂、轻微开裂、中度开裂和严重开裂四个等级。
其中，无开裂指混凝土表面无裂缝；轻微开裂指混凝土表面有零星的细小裂缝；中度开裂指混凝土表面有较多的裂缝，但未出现局部脱落；严重开裂指混凝土表面有大量的裂缝，并出现局部脱落现象。
分析混凝土中钢筋锈蚀的原因
分析混凝土中钢筋锈蚀的原因1. 介绍混凝土中钢筋锈蚀的现象和重要性（100字）钢筋锈蚀是混凝土结构中常见的问题，它会严重影响结构的强度和耐久性。
当钢筋锈蚀时，钢筋周围的钢铁氧化物体积增大，导致钢筋受到膨胀压力，最终引起混凝土开裂和剥落。
分析混凝土中钢筋锈蚀的原因对于设计和维修结构至关重要。
2. 分析混凝土中钢筋锈蚀的原因（800字）混凝土中钢筋锈蚀的原因是多方面的，以下是其中一些主要因素：2.1 环境氧化物：氧气和水分是造成混凝土中钢筋锈蚀的主要原因之一。
当水和氧气在存在盐分的条件下接触到钢筋时，电化学反应发生，导致钢筋表面形成氧化物。
在这个过程中，钢筋会受到腐蚀并最终锈蚀。
2.2 盐类渗透：盐类渗透是引起混凝土中钢筋锈蚀的常见原因之一。
当结构处于盐水或含盐物质接触的环境中时，盐分会通过渗透作用进入混凝土，进而使钢筋腐蚀。
氯离子是最常见的导致混凝土钢筋锈蚀的盐类之一。
2.3 缺乏保护措施：在混凝土结构的设计、施工和维护过程中，缺乏适当的保护措施也是导致钢筋锈蚀的原因之一。
如果混凝土表面存在裂缝、缺陷或未进行防水处理，将加速钢筋被氧化和腐蚀的速度。
2.4 锈蚀电位差异：当混凝土中存在不同电位的金属时（如钢筋和其他金属），电位差异会引起电流流动，从而导致钢筋锈蚀。
这种电流称为差异腐蚀电流。
差异腐蚀电流使得钢筋成为阳极，装饰混凝土变成阴极，从而促进了钢筋的锈蚀。
2.5 化学影响：混凝土中的溶解物质和化学环境也可以影响钢筋锈蚀的进程。
硫酸、氢气和酸性环境都会加速钢筋锈蚀的速度。
3. 对混凝土中钢筋锈蚀的观点和理解（300字）混凝土结构中钢筋锈蚀的问题不容忽视。
钢筋锈蚀导致的混凝土结构损坏会带来巨大的经济损失，并且可能危及人们的生命安全。
理解混凝土中钢筋锈蚀的原因和机制对于维护和保护结构至关重要。
在分析混凝土中钢筋锈蚀的原因时，我们不仅需要考虑环境因素，还需要关注结构自身的设计和施工过程中是否存在缺陷。
针对不同的原因，我们可以采取相应的防护措施，如表面防水、钢筋涂覆等，以延缓甚至阻止钢筋锈蚀的发生。
钢筋锈蚀的危害及防护
钢筋锈蚀的危害及防护一、钢筋锈蚀的危害钢筋锈蚀是混凝土结构中的常见病害，它会对混凝土结构的强度和耐久性造成严重影响。
下面列举了钢筋锈蚀的一些危害。
1. 减小混凝土结构的承载力钢筋的锈蚀会使其断面积减小，进而减小其承载能力。
锈蚀后的钢筋在受到荷载时容易出现局部软化，导致混凝土结构的破坏。
2. 影响混凝土结构的使用寿命钢筋的锈蚀会导致混凝土表面酸碱值发生变化，从而破坏混凝土中的水泥石体，加快混凝土的老化进程。
3. 对人身及财产安全造成威胁钢筋锈蚀严重时，钢筋的截面积会明显减小，导致混凝土结构的稳定性降低，对人身及财产安全造成威胁。
二、防止钢筋锈蚀的措施提高混凝土结构的耐久性是防止钢筋锈蚀的根本措施。
下面我们介绍几种常见的防止钢筋锈蚀的措施。
1. 破碎伤口钢筋处理破碎伤口钢筋处理是指对锈蚀较轻的钢筋表面进行清理处理，然后喷涂防锈涂料。
钢筋表面的锈蚀比较轻时，采用此种方法可以使钢筋表面得到很好的保护。
2. 端头钢筋处理采用光化学法处理端头钢筋是目前广泛采用的钢筋防锈措施，该方法使用化学药剂，在钢筋表面上形成一层保护膜。
这种处理方法能够有效地保护钢筋。
3. 预埋防锈钢筋在混凝土浇筑前，将钢筋浸泡在一种特殊的防锈液中，控制液中防锈剂的含量，使钢筋表面形成一层抗锈蚀的保护膜。
这种钢筋具有较好的抗锈蚀性能，可延长混凝土结构的使用寿命。
4. 混凝土保护层在混凝土浇筑时，在钢筋周围留有一定厚度的混凝土保护层。
该层混凝土中含有足够的水泥、细集料和粗集料，能够形成一层强硬的保护层。
保护层的厚度应不小于混凝土基底的直径。
三、钢筋锈蚀是混凝土结构中常见的病害，它严重影响着混凝土结构的使用寿命和安全性。
因此，我们应该采取有效的措施预防和治理钢筋锈蚀，比如破碎伤口钢筋处理、端头钢筋处理、预埋防锈钢筋，以及混凝土保护层等。
这些措施可以有效地降低钢筋锈蚀对混凝土结构的危害，延长混凝土结构的使用寿命。
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锈蚀钢筋混凝土结构耐久性的分析
1 引言
钢筋混凝土结构是世界上应用最普遍、范围最广的结构形式，
钢筋锈蚀引起钢筋混凝土结构的过早破坏，已经成为世界各国普遍
关注的一大灾害，钢筋混凝土结构耐久性问题越来越引起国内外广
大研究者的关注。在第二届国际混凝土耐久性会议上，mehta教授
指出：“当今世界混凝土破坏原因，按递减顺序是：钢筋腐蚀、冻
害、物理化学作用。”他明确地将“钢筋腐蚀” 排在影响混凝土耐
久性因素的首位。而来自海洋环境的氯盐和用于化冰雪的除冰盐，
又是造成钢筋腐蚀的主要原因 。加拿大早期大量使用除冰盐，使
钢筋混凝土桥梁等破坏严重。欧洲、澳大利亚、海湾国家等，都有
以氯盐为主的钢筋腐蚀破坏问题，其中英国修复费为每年50亿英
镑。韩国曾发生一系列建筑破坏、倒塌事件，其中很多也与“盐害”
有关。在我国已经发现许多海港码头的混凝土梁、板使用不到6 年
已普遍出现顺筋锈胀开裂、剥落。北京、天津的许多立交桥，因为
冷天撒盐化冰雪也日益暴露出严重的钢筋腐蚀问题，不得不斥巨资
修复。我国台湾重修澎湖大桥和不断发生的“海砂屋”事件，也是
氯盐腐蚀钢筋所造成的。钢筋混凝土结构耐久性问题的日益突出，
钢筋锈蚀已给国民经济带来巨大的经济损失。引起了世界各国学术
机构、学者和工程技术人员对加强钢筋混凝土耐久性研究的重视。
2 混凝土结构中钢筋锈蚀机理
通常情况下，由于混凝士孔隙中充满着水泥水解时产生的ca
(oh)2过饱和溶液，因此混凝上具有很强的碱性，ph > 12.5.钢筋
在这种高ph值条件下，只要含有少量氧气，由于初始的电化学腐
蚀，都会迅速形成一层非常致密、厚(2~10) m的尖晶石固溶体膜,
这层膜牢牢地吸附于钢筋表面上，使钢筋很难继续进行阳极反应。
从电化学上看，就是由活态转化为钝态，这层膜称为钝化膜川。如
果混凝土中钢筋所形成的钝化膜能够长期保持，则在钢筋混凝土结
构的整个使用寿命期间，即使在潮湿或有可能氧化的环境中，优质
混凝土中的钢筋一 般是不会锈蚀的。但是，腐蚀是金属 (材料)和
周围环境发生化学或电化学反应而被破坏的现象，它是悄悄自发进
行的一种冶金的逆过程。造成混凝上中钢筋锈蚀的两个重要因素:
一是钢筋和氛离子产生电化学反应，二是混凝土的碳化作用及外界
酸性气体渗入，使得钢筋的高碱性环境破坏。除了这两个还有其他
一些因素也会造成结构中钢筋的腐蚀，比如，与混凝土本身质量有
关的技术参数 (水灰比、混凝土配比、材料中的杂质、混凝土浇捣
质量等)、外界环境因素(气温、湿度、细菌、杂散电流等)。
2.1混凝土的碳化机理
混凝土的水化作用是水泥中的氧化钙与水发生化学反应，形成
水化硅酸钙csh凝胶和氢氧化钙，使混凝土孔隙中含有大量的离子。
当空气中二氧化碳扩散到混凝上孔隙溶液中时，与溶解的氢氧化钙
发生和反应，使孔溶液中的ph值降低，即混凝土发生碳化。在这
种碳化作用下，降低了混凝土的碱性，钢筋的保护层遭到破坏，即
去钝化，从而导致钢筋的锈蚀。
2. 2氯离子引起钢筋锈蚀的机理
2.2. 1混凝土中氯离子的来源
混凝土中氯离子的来源通常有两种途径：其一是“混入”，如掺
有含氛离子的外加刘、使用海砂、施工用水含氯离子、在含盐环境
中拌制浇注混凝土等;其二是 “渗入”，环境中的氯离子盐，如撒
化冰盐、海洋环境等，通过混凝上的宏观、微观缺陷，渗入到混凝
土中并达到钢筋表面.“混入”现象是施工管理上的问题，可通过
对氯离子所产生腐蚀危害的不断认识加以重视和防范;而“渗入”
现象则是综合技术的问题，与混凝土材料的多孔性、密实性、施工
质量、钢筋表面混凝土层厚度等多种因素有关。
2. 2. 2氯离子引起钢筋锈蚀的机理
钢筋混凝土结构在使用寿命期间可能遇到的最危险的侵蚀介质
就是氯离子。氛离子的半径小，电负性较强，具有很强的吸附性和
扩散穿透能力，即使在ph值大于12的条件下，也能进入混凝土中
并到达钢筋表面。而氯离子是极强的去钝化剂，当氛离子吸附于钢
筋表面的钝化膜处时，可使该处的ph值迅速降低。微观测试表明，
氯离子的局部酸化作用，可使钢筋表面的ph值降低到4以下。从
而破坏钢筋表面的钝化膜。氯离子导致的钢筋锈蚀是一个很复杂的
电化学过程。这个过程可比作电池反应。电池的电极是起阳极或阴
极作用的钢筋不同表面。由于钢筋一混凝土界面存在几何不均匀性
(如裂缝等)的情况，抓离子对钢筋表面钝化膜的破坏首先发生在局
部点，使这些部位露出了铁基体，与尚完好的钝化膜区域形成电位
差，并作为阳极而受腐蚀;钢筋表面大部分完好的钝化膜区域作为
阴极。
3 锈蚀钢筋混凝土结构受力性能
国内外学者的研究表明，钢筋锈蚀对混凝土结构的承载力的影
响主要体现在以下三个方面：
3.1 钢筋截面积的减小
3.2 钢筋屈服强度降低
钢筋极限抗拉能力的下降，除钢筋截面锈损，截面面积降低外，
还有一个因素：钢筋表面凹凸不平，受力后缺口处容易产生应力集
中，是钢筋的屈服强度和极限强度降低，且锈蚀越严重，钢筋强度
降低越多。
3.3 钢筋与混凝土之间的粘结性能退化
由于钢筋的锈蚀，钢筋与混凝土的界面上生成疏松的锈蚀层，
破坏钢筋和水泥胶体之间的粘结力，并将降低钢筋和混凝土的之间
的机械咬合力，锈蚀产物体积膨胀导致混凝土保护层开裂甚至剥
落，降低外围混凝土对钢筋的约束，以致消弱甚至破坏钢筋和混凝
土之间粘结锚固作用，最终降低混凝土结构的适用性。
当锈蚀严重时(一般>8})，影响梁受力性能的主要矛盾发生改
变，钢筋和混凝土之间的粘结性能开始决定梁的承载能力，与此相
比钢筋端面的减小和屈服强度的降低显得微不足道。在锈蚀造成粘
结性能退化之后，钢筋混凝土梁无论是承载力还是梁体刚度、应力
场、裂缝模式等都发生了巨大变化，这些变化均表明梁开始发生脆
性破坏，类似于少筋破坏的特征。
4 总结
4.1构件的耐久性等级与目标使用年限紧密相关。随着目标使用
年限的增加，构件的耐久性等级也随之下降。这反映了由于环境中
的腐蚀性物质通过混凝土中的孔隙和水扩散，引起材料性能的退
化，最终导致构件耐久性下降。
4.2 构件表面较宽（＞0.2mm）的裂缝若不加处理，在以后的使
用中就会明显降低构件的耐久性。因此，要对构件表面裂缝引起重
视，及时采取措施，提高构件的耐久性，避免不必要的损失。
4.3 虽然适用耐久性和安全耐久性在时间顺序上是不确定的，
但适用耐久性往往先于安全耐久性达不到使用要求。因此，不仅要
关注构件的安全耐久性，也要注意构件的适用耐久性，尤其是对一
些外观要求较高的结构。