近年来，混凝土在房屋建筑、公路、桥梁、大坝等结构中得到广泛的 应用。同时，此结构在长期自然环境和使用条件下会出现逐渐老化、损伤甚至破坏，从而有可能会直接影响到结构的安全，因此混凝土耐久性 已是当今世界的重大问题。国际混凝土耐久性会议上曾指出:“当今世 界混凝土破坏原因，按递减顺序是: 钢筋锈蚀、冻害、物理化学作用”。并明确将“钢筋锈蚀”排在影响混凝土耐久性因素的首位。我国海港码 头不能耐久，北方使用化冰盐，桥梁道路遭破坏。我国存在着广泛的腐蚀环境，北方地区使用化冰盐有增无减，而桥梁道路却未采取应有的防 护措施; 我国海岸线很长，而大规模的基本建设大都集中于沿海地区，以往的海港码头等工程，多数达不到设计寿命要求; 特别是沿海一带河 砂已呈短缺现象，滥用海砂则其害无穷;我国还有广泛的盐碱地，其腐 蚀条件更为苛刻; 特别应该指出的是，我国工业环境中的建筑物，其钢筋锈蚀破坏十分普遍与严重，据初步统计，大多数工业建筑达不到设计 寿命的年限，目前正在进入大规模修复的时期。因此，我国钢筋锈蚀破坏的形势是严峻的。本文就混凝土中钢筋锈蚀机理及影响因素、防腐 蚀措施等方面谈儿点粗浅认识，仅供大家交流和探讨。

1 混凝土中钢筋锈蚀机理及影响因素

1. 1 混凝土中钢筋锈蚀机理

钢筋未被腐蚀的混凝土是呈高碱性的，其 pH 值一般在12． 5 左右， 当混凝土中含有少量的Na2 O、K2 0 时，pH 值可能会大于 13。在高碱性环境中，钢筋很容易发生氧化作用，表面生成一层很薄的氧化膜。主要 成分为水化氧化物nFe2 O3 •mH2 O，它是一种致密、稳定的共格结构， 水和氧气不能渗透过去，使混凝土中钢筋处于钝化状态，能够有效阻止混凝土中钢筋的锈蚀，因此被称为钝化膜。混凝土中钢筋锈蚀只有在 这层钝化膜遭到破坏的情况下才可能实现。钢筋表面钝化膜破坏的原因有两个: 一是混凝土中性化; 二是足够浓度的游离CI—扩散到钢筋表 面。当钝化膜发生破坏后，混凝土中钢筋锈蚀是一个电化学过程。

( 1) 混凝土中性化作用。碳化使混凝土孔溶液中的 Ca( OH) 2 含量逐渐减少，pH 值逐渐降低，当 pH 值下降到 11．5 左右时，钝化膜不再稳 定; 当 pH 值降至9 ～ 10 时，钝化膜的作用完全被破坏，钢筋处于脱钝状 态，锈蚀就有条件发生了。一般大气环境下混凝土中性化的过程非常缓慢，视保护层厚度等因素不同，一般要数年甚至数十年才能达到钢筋 表面。由于部分碳化区的存在，钢筋经历了从饨化状态经逐步脱钝转化为完全脱钝状态的过程。

( 2) CI—作用。当钢筋表面的混凝土孔溶液中的游离 CI—浓度超过一定值时，即使在碱度较高，pH 值大于 11． 5 时，CI—也能破坏钝化膜，从而使钢筋发生锈蚀。因为 CI—的半径小，活性大，溶液吸附在位 错区，晶界区等氧化膜有缺陷的地方。CI—有很强的穿透氧化膜的能力，在氧化物内层( 铁与氧化物界面) 形成易溶的FeCI2 ，使氧化膜局部 溶解，形成坑蚀现象。如果 CI—在钢筋表面分布比较均匀，这种坑蚀现象便会广泛地发生，点蚀坑扩大、合并，发生大面积的腐蚀。

( 3) 混凝土中钢筋锈蚀的电化学机理。混凝土中钢筋锈蚀的发生 必须具备三个条件:一是钢筋表面存在电位差，构成腐蚀电池; 二是钢 筋表面钝化膜遭到破还，处于活化状态;三是钢筋表面有电化学反应和 离子扩散所需的水和氧气。

1.2 混凝土中钢筋锈蚀的影响因素

( 1) 钢筋锈蚀不仅与混凝土保护层厚度、混凝土密实度有关，还涉

及到混凝土的组成、空隙中液相的 pH 值、环境的湿度、温度、有害离子含量及混凝土含水量等相关。

( 2) 环境湿度是影响钢筋锈蚀速度的重要因素，相对湿度低，钢筋 腐蚀速率减慢。试验和分析数据结果表明，相对湿度达到80% 时，钢筋 锈蚀的速率最快保护层厚度的加大，钢筋锈蚀速度减慢。

( 3) 钢筋锈蚀速度与混凝土液相 pH 值有着密切的关系。在不同的温度和不同 pH 值的影响下，钢筋的锈蚀情况也会出现明显的差别。

( 4) 有害离子( 如氯离子等) 会严重的影响对钢筋的锈蚀，其含量的多少也就会影响到钢筋锈蚀速度的快慢。

2 钢筋锈蚀的防御措施

2.1 基本防腐蚀措施

根据混凝土中钢筋锈蚀的影响因素可知提高混凝土的密实度、增 加混凝土的保护层厚度是最基本的防止钢筋锈蚀的措施，从而达到提高混凝土结构耐久性的目标。

( 1) 增加保护层厚度，可以推迟由碳化引起的钢筋锈蚀; 还可以减缓氧气扩散，减慢由氧气扩散控制的钢筋锈蚀; 同时还可以减缓氯离子 在混凝土中的渗透量。(2) 适当增加混凝土的搅拌时间和振捣力度等 方法最大限度提高混凝土的密实度，降低混凝土的孔隙率，减缓混凝土 的碳化速度，减缓有害离子的传递速度甚至可以阻止有害离子的扩散。( 3) 控制混凝土中的最大水灰比和最小水泥用量，在混凝土中掺入适宜 的减水剂，减小混凝土中水的含量。

2.2 防腐蚀的附加措施

( 1) 添加钢筋阻锈剂。钢筋阻锈剂是混凝土外加剂的一种，添加钢 筋阻锈剂是钢筋锈蚀长期防护的有效措施之一，掺入混凝土或灌浆中能提高混凝土结构自身的保护能力，使钢筋表面的钝化膜更为完整、致 密。但是，必须注意的是采用阻锈剂同时应使用低渗透性混凝土，以防止阻锈剂流失。

( 2) 环氧涂层钢筋。常用的钢筋表面涂层有环氧树脂涂层和镀锌 等，其中环氧树脂涂层钢筋应用最为广泛，它是在钢筋表面涂保护膜，隔离钢筋与腐蚀介质的接触。可以与钢筋阻锈剂联合使用，但在复杂 的交叉部位，钢筋弯曲时存在较大的应力，会影响到环氧树脂涂层钢筋的粘结性，则不宜使用环氧涂层钢筋。

( 3) 阴极保护。阴极保护常作为一种补助措施来防止混凝土中钢 筋的腐蚀。阴极保护可以应用外加电流的方法，也可以将比铁更活泼的金属与铁相连。但是阴极保护应在克服其自身缺陷的条件下采用， 否则也会加速钢筋的锈蚀，起到负面的作用。

( 4) 混凝土外涂层。混凝土表面涂层是降低氯离子渗透速度和混凝 土碳化速度的有效辅助措施。混凝土外涂层基本上可以分为侵入型和隔离型两种，它可以包括薄涂层、复合型涂层或厚涂层、渗透型涂层等。

( 5) 采用高强度混凝土。高强度混凝土可以降低氯离子在混凝土 中的渗透速率，同时还可以增加混凝土的电阻率增加，延迟腐蚀的开始和降低腐蚀开始后的速率。

3 结 语

虽然钢筋锈蚀会给混凝土建筑物带来严重的危害，但在实际施工 中，只要加强领导，严格管理，精心施工，并根据环境的特点和材料的性质，采取相应的措施，是完全能够防止和推迟混凝土中钢筋的锈蚀，从 而提高混凝土的适用性和耐久性。

——摘自《中国减水剂网》