【摘 要】 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。混凝土在多种因素作用下，钢筋因原先在碱性介质中生成的钝化膜被破坏而渐渐失去保护作用，导致钢筋锈蚀，生成的铁锈体积比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，而裂缝一旦产生，钢筋锈蚀速度大大加快，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。本文是作者简单介绍了几种防治措施，以供同行交流与学习。
　　【关键词】 钢筋混凝土 钢筋锈蚀 防治措施
　　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。影响钢筋锈蚀的因素很度多，主要包括四个方面：氯离子的侵蚀作用、混凝土的中性化、环境对锈蚀的影响、施工对钢筋锈蚀的影响等。钢筋锈蚀不仅能削减截面面积，使构件承载能力下降，还会降低钢筋与混凝土的握裹力，影响两者共同工作的性能。同时，由于钢筋锈蚀后体积膨胀，造成混凝土保护层破裂，甚至脱落，从而降低了结构的受力性能和耐久性能，严重的甚至影响结构的安全性能。
　　1 使混凝土有较高的密实度
　　首先应从选择混凝土最佳配合比入手，并应尽量降低水灰比。为此采用各种减水剂，特别是近年来发展起来的高效减水剂。其次掺入硅灰也可提高混凝土的密实性。由于硅灰粒径极细，掺入混凝土后能改善混凝土的孔结构，使原来开放的孔变成封闭的微孔，因而可提高混凝土的密实度，降低其透水性及透气性。wWW.11665.CoM但掺硅灰时必须同时掺入高效减水剂，否则将增大混凝土的。需水量或严重影响混凝土的和易性。另外，施工中加强质量管理，改善混凝土的施工操作方法，在混凝土施工中，应该按规定的时间与数量检查混凝土组成材料的质量与用量，在搅拌地点及浇筑地点要检查混凝土拌合物的坍落度或维勃稠度，应当搅拌均匀、浇灌和振捣密实，加强养护，确保混凝土的密实度。
　　2 增加保护层的厚度
　　适当增加混凝土保护层厚度，避免保护层开裂，能防止在使用期内碳化到钢筋表面，并能阻止腐蚀介质渗到钢筋表面，这是保护钢筋免遭锈蚀的重要措施。一般钢筋混凝土结构的保护层厚度应大于50年的碳化深度。gb5020422002混凝土结构工程施工质量验收规范要求对涉及混凝土结构安全的重要部位进行结构实体检测，其中包含钢筋保护层厚度的检测。
　　3 慎重采用速凝剂
　　在混凝土中掺入盐类（如cacl2，使混凝土具有速凝、快硬作用。但易引起钢筋的锈蚀，对于蒸养混凝土尤甚。当混凝土中掺有18%的nacl时，无定电流对钢筋混凝土中钢筋的破坏作用会增加到100倍。当混凝土密实性不良，保护层甚薄，由于外界空气和水分的侵入，其锈蚀会剧烈加快。
　　4 限制钢筋中有害元素硫的含量
　　因硫与铁和锰生成硫化物，它在合金中呈现单独的阴极的相而存在，因此使合金产生更多的微电池。此外，含硫的金属区域上生成膜，其保护性能低于其它表面上的膜。当钢筋与具有泛酸型侵蚀作用的环境水接触时，硫的危害更为显著，并且能增加钢筋———碳素钢晶粒间腐蚀的倾向。
　　5 钢筋表面钝化处理
　　钢筋表面上的氧化薄膜在一定条件下具有保护作用。由于普通水泥混凝土的水膜层具有强碱性，对钢筋能起到一些钝化作用，但由于直接粘附在钢筋上的水泥沙浆层起碳化作用，当ph值降低到小于9-9.5时，即碱性降低，对造成钢筋完整的钝化保护膜便有破坏作用。因此，对钢筋表面进行人工钝化处理，或利用钢筋表面所制的强碱性混凝土层以保护钢筋锈蚀便具有意义。在中性或碱性介质中，数量不多的强氧化剂都能引起钢筋表面的钝化。钝化处理在钢筋尚未受到大气腐蚀前进行。
　　6 在混凝土拌和料中加入外加剂（缓蚀剂）
　　缓蚀剂是一种化合物，在混凝土中加入小浓度的缓蚀剂，可以有效地阻碍或防止金属与环境发生反应。亚硝酸钙是目前世界上使用最广的缓蚀剂。研究表明，亚硝酸钙的作用机理是阳极缓蚀。亚硝酸钙的防锈性能很好，用亚硝酸钙与氯离子的摩尔比来表示锈蚀程序，则锈蚀的临界范围在0.07-0.09之间。据报道，在混凝土中添加2%（重量百分比）的亚硝酸钙，就可以使钢筋混凝土结构建筑物的使用寿命延长10-15a，抗压强度增加10-25mpa。
　　7 采用

极保护
　　阴极保护是在靠近被保护钢筋的混凝土内（或表层）埋设一个新电极，并将它与直流电源的正极相接，而将负极与钢筋骨架相接，调整外接电源，以使电子流进全部钢筋骨架内，原有钢筋骨架的阳极和阳极区域间的任何腐蚀电流转化为阴极，使钢筋骨架的锈蚀受到抑制。对于新工程，阴极保护可用于海中、水域或潮湿地下的独立构筑物。须严格控制保护电位范围，防止析氧引起“握裹力”降低和氢脆发生，对于预应力混凝土更应慎重。由于新增设的电极为阳极，阳极受腐蚀而使阳极材料有所消耗，因此，一般要选用铂丝等耐腐蚀、消耗极小的材料。国外使用的阳极专利产品有：涂覆于混凝土表面的导电涂料、导电砂浆；粘贴于混凝土表面的阳极网状组合件；带涂层的钦金属带等。阴极保护主要用于受氯盐侵蚀导致钢筋腐蚀的结构中，其应用受环境的影响较小，对已经出现裂缝的混凝土结构和新建结构都可进行长期钢筋防腐。
　　8 采用电化学除盐
　　在海洋环境、盐碱地、工业环境等，氯盐引起的钢筋锈蚀破坏非常普遍；还有使用含盐的外加剂、道路防冰盐等人为制造的氯盐条件都会使氯盐进入混凝土中，当达到一定量（临界值）时，钢筋便开始活化、锈蚀，继续发展则进一步造成钢筋混凝土结构物的破坏。氯盐一旦进入混凝土中，并在钢筋周围不断增加，这是危险的。因此，需要限制氯盐继续进入或排除已进入混凝土中的氯盐，采用电化学方法是有效的途径。电化学除盐法已在国外得到应用。其原理与阴极保护法类似，不同点是外加电压较高，力图在较短的时间内达到排除氯盐的效果。电化学除盐的负效应是钢筋周围可能出现析氢现象，影响握固力，产生氢脆、应力腐蚀等。使用者应全面考虑和精心设计。 　9 钢筋表面加保护涂层（防锈材料）
　　在钢筋表面加上环氧树脂涂层，它具有：（1）耐碱性。能长期经受混凝土的高碱性环境（ph=12.5-13.5）；（2）耐化学腐蚀。由于环氧树脂粉末涂层具有很高的化学稳定性和耐腐蚀性，并且膜层具有不渗透性，因此能阻止水、氧、氯盐等腐蚀介质与钢筋接触；（3）弹性和耐摩擦性好。
　　10 使用新型阻锈剂钢筋混凝土
　　常用的阻锈剂是亚硝酸钙或氟基磷酸盐，美国不久前研制出一种称为自动接触型（mci）的阻锈剂，将它添加到混凝土的混合料中，阻锈剂将能自动迁移穿过混凝土而吸附到钢筋上，在其表面置换氯离子并形成致密而薄（2-10）的保护层，可抑制结构中氯化物与钢筋的化学反应而引发的腐蚀，提高构筑物的耐久性。实验表明，用mci混合制作的混凝土，因钢筋的腐蚀电流降低3/4，其耐久性可比聚合物浸渍的混凝土延长近1倍。阻锈剂的用量很少。1m2混凝土只须配0.62-1.21的溶剂原液。
　　11 防止无定电流对钢筋混凝土中钢筋的影响
　　主要对钢筋采取绝缘措施：（1）保证混凝土的密实度和保护层厚度。（2）如有电流通过的危险时，基础应绝缘。钢筋混凝土与照明或其他直流干线网的地线应隔绝；固定在钢筋混凝土结构上的金属部件皆进行必要的绝缘。（3）避免将金属轨道直接铺设在钢筋混凝土上。（4）必要时钢筋混凝土应作卷材隔绝层。（5）在混凝土拌合物中不掺入任何氯盐。
　　12 结语
　　当今世界范围内，混凝土中钢筋锈蚀破坏已经构成影响钢筋混凝土结构耐久性的主要因素。要切实解决混凝土结构或钢筋混凝土结构的腐蚀问题，不仅要继续重视混凝土中钢筋的腐蚀机理及防护措施，还要加强对混凝土的腐蚀及其防护方法的进一步研究，不断开发高新技术，对建筑设计、结构设计、材料设计、施工设计、养护和使用等方面予以综合考虑，达到标本兼治，相得益彰，从而确保混凝土构筑物的安全可靠、长期耐用。
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