受腐蝕鋼筋混凝土耐久性能研究

趙　博　王　輝

摘要：由于各種原因致使鋼筋表面的鈍化膜受到破壞，成為活化態時，鋼筋就容易腐蝕。文章詳細地分析了受腐蝕鋼筋混凝土結構性能的研究現狀。

關鍵詞：受腐蝕鋼筋混凝土構件；黏結性能；腐蝕機理

中圖分類號：TV712文獻標識碼：A

文章編號：1674-1145（2009）12-0096-02

一、鋼筋的腐蝕機理

鋼筋的腐蝕過程是一個電化學反應過程。

混凝土孔隙中的水分通常以飽和的氫氧化鈣溶液形式存在，其中還含有一些氫氧化鈉和氫氧化鉀，pH值約為12.5。在這樣強堿性的環境中，鋼筋表面形成鈍化膜，它是厚度為20～60的水化氧化物（nFe2O3·mH₂O），阻止鋼筋進一步腐蝕。因此，施工質量良好、沒有裂縫的鋼筋混凝土結構，即使處在海洋環境中，鋼筋基本上也不發生腐蝕。但是，當由于各種原因，鋼筋表面的鈍化膜受到破壞，成為活化態時，鋼筋就容易腐蝕。

呈活化態的鋼筋表面所進行的腐蝕反應的電化學機理是，當鋼筋表面有水分存在時，就發生鐵電離的陽極反應和溶解態氧還原的陰極反應，相互以等速度進行。其反應式如下：

陽極反應 陰極反應

Fe - 2e → Fe²⁺O₂+ 2H₂O + 4e → 4OH^-

腐蝕過程的全反應是陽極反應和陰極反應的組合，在鋼筋表面析出氫氧化亞鐵，該化合物被溶解氧化后生成氫氧化鐵Fe（OH）₃，并進一步生成nFe₂O₃·mH₂O（紅銹），一部分氧化不完全的變成Fe₃O₄（黑銹），在鋼筋表面形成銹層。紅銹體積可大到原來體積的四倍，黑銹體積可大到原來的二倍。鐵銹體積膨脹，對周圍混凝土產生壓力，將使混凝土沿鋼筋方向開裂，進而使保護層成片脫落，而裂縫及保護層的剝落又進一步導致更劇烈的腐蝕?！?br>