混凝土中钢筋的腐蚀机理及影响因素分析

何昌亮

1 前言

由于侵蚀性物质（如氯离子，二氧化碳等）对混凝土的侵蚀和混凝土碳化所引起的钢筋的腐蚀，是使混凝土钢筋结构性能劣化的主要原因。钢筋的腐蚀将导致钢筋表面钝化膜破坏，引起钢筋截面损失，钢筋与混凝土之间的粘结力减小，而且会引起混凝土保护层的破裂与脱落，严重时，将导致钢筋结构承载能力达不到规定要求，发生事故，造成巨大的人力物力损失。因此，钢筋腐蚀对于混凝土的安全性以及承载能力影响巨大，对于混凝土中钢筋的腐蚀机理研究意义重大。影响钢筋腐蚀的因素众多，主要包括空气的相对湿度，氧气浓度，环境湿度，混凝土保护层的厚度等。在阴极，阳极和电阻三种控制下，钢筋发生腐蚀。目前，关于钢筋腐蚀的研究方向主要是阴极反应或离子传输。

2 腐蚀机理

在新浇筑的建筑中，混凝土呈高碱性，PH值通常大于12.5，能保证钢筋表面钝化膜的稳定性，保护钢筋不受侵蚀性物质的腐蚀，但是氯离子和二氧化碳等侵蚀性物质的腐蚀或混凝土自身碳化会使混凝土失去对钢筋的保护作用，产生去钝化效应，使钢筋表面的钝化膜被破坏。当钢筋表面同时存在氧气和水时，就会对钢筋产生腐蚀作用。此时，去钝化的钢筋作为阳极，为氧气的还原反应提供电子，反应产物经过混凝土中的缝隙流到阳极区；钝化膜完好的钢筋作为阴极，为氧气的还原反应提供场所，阳极反应产物与阴极反应产物可以进一步发生反应，反应产物为氢氧化铁和氢氧化亚铁。……