浅谈钢筋混凝土中钢筋的锈蚀问题
摘要：钢笳锈蚀是钢筋混凝土结构破坏的主要原因之一，检测或监控结构混凝土内部钢筋的锈蚀状态具有重要的现实意义以及钢筋锈蚀的危害及其防护措施
关键词：钢筋，混凝土，耐久性，混凝土锈蚀机理检测，锈蚀原因，预防措施
混凝土是土木工程中用量最多的建筑材料，也是最主要的结构材料，钢筋混凝土结构已经成为世界上应用最为广泛的结构形式：我国每年耗费在混凝土结构上的费用为2000亿元以上。在人们的传统观念中总是认为钢筋混凝土结构是由最为耐久的混凝土材料浇筑而成，虽然钢筋易腐蚀，但有混凝土保护层，钢筋也不会发生锈蚀，因此，对钢筋混凝土结构的使用寿命期望值也是很高的。从而忽视了钢筋混凝土结构的耐久性问题，对钢筋锈蚀及其耐久性的研究相对滞后，为此付出了巨大的代价。
混凝土的耐久性是指混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏因素的作用，长期保持强度和外观完整性的能力。混凝土耐久性是指结构在规定的使用年限内，在各种环境条件作用下，不需要额外的费用加固处理而保持其安全性、正常使用和可接受的外观能力。
作为主要建筑材料的钢筋混凝土，己广泛应用于各种建筑工程中。由于混凝土的碳化，特别是氛化物污染(海洋、海岸工程与撤除冰盐的路桥工程)结构混凝土，引起钢筋锈蚀、混凝土顺筋胀裂、层
裂和剥落破坏，今天己成为威胁全世界混凝土结构耐久性的主要灾害。另一方面，由于钢筋腐蚀破坏是混凝土保护下钢的电化学腐蚀，具有不透明性，使得对结构的监护增加了难度。显然，寻找一种对结构进行无损监测的简便方法，具有重要的工程意义。
1.钢筋锈蚀的危害
钢筋锈蚀的危害主要表现在以下几个方面：
(1)钢筋锈蚀会导致混凝土结构中实际钢筋截面面积的减小，从而降低结构构件的承载能力。
(2)钢筋锈蚀后的产物是铁锈(Fe 03"Fe。04~H20)，铁锈的体积一般要增长2～4倍，体积的膨胀会导致混凝土保护层胀开，造成钢筋外露，钢筋锈蚀进一步发生。
(3)钢筋锈蚀会导致钢筋与混凝土之间的握裹力减小使得钢筋在混凝土结构中的传力受到影响。现阶段我国的常规钢筋混凝土结构房屋设计使用寿命为50年，这种寿命预测是建立在我国混凝土设计规范的基础上，虽然它不是一个很高的标准，(国外房屋寿命估算可以达到80年，有的甚至在百年以上)，但我国许多房屋就连这样的标准也达不到，由于建筑结构问题，许多钢筋混凝土的寿命不过25年左右，造成这种“折寿”情况的主要原因，其中之一就是钢筋的锈蚀。
2.钢筋参数变化检测方法
检测混凝土中钢筋腐蚀的自身参数变化的方法，基本上可分为物理方法和电化学方法两大类。
2.1 物理方法
(1)电阻探头。早在二十年代，欧美诸国就广泛采用电阻探头检测混凝土结构中的钢筋腐蚀。通常是在浇筑混凝土结构时就预先埋设这种探头。这种方法比较适用于均匀腐蚀场合。对于以局部腐蚀为特
征的钢筋，并不能定量检测钢筋腐蚀速度。
(2)声发射。它是利用混凝土中钢筋腐蚀时，腐蚀产物膨胀，会产生过大内应力，使周围混凝土开裂，部分能量以发射声波形式释放，用声发射探头可以灵敏地检测发射源位置与强弱。但它存在的问题是很难避免其他声发射的干扰，因此很难建立钢筋腐蚀活性高低与声发射强度的相关性。
(3)涡流与磁通减量。将一台电磁装置放在混凝土结构表面，使其中一段钢筋达到磁饱和，钢筋腐蚀引起的钢筋截面积损失会使磁场中出现一些异常。分析这些异常，即可判断钢筋截面积的损失率。这两种方法都是高精度、无损、定量检测混凝土中钢筋损失量的现行有效方法，配合电化学检测，可以更好地诊断钢筋腐蚀引起的混凝土结构破坏状况和评估剩余使用寿命，很有应用前景。
(4)膨胀应变探头。英国中央电力局Manning等利用金属腐蚀产物体积膨胀率与腐蚀速度的相关性，研制了一种环境腐蚀检测器(ECM)15]，主要用于检测除冰剂对混凝土中钢筋腐蚀速度的影响。
(5)直接用游标卡尺测量钢筋锈蚀后钢筋直径的变化，主要指钢筋锈蚀后钢筋有效直径的测量。
2.2电化学方法
混凝土中钢筋锈蚀的电化学检测方法主要有自然电位法、交流阻抗谱
技术和极化测量技术等。
(1)自然电位法。混凝土中的钢筋与周围介质在交界面上相互作用形成双电层，并于界面两侧产生电位差，电位差大小能反映钢筋所处的状态。自然电位法通过测定钢筋电极对参比电极的相对电位差来判明钢筋的锈蚀状况。工程中经常使用半电池电位来判断钢筋处于活化钝化状态，但目前各国确定的临界电位有所差别。
(2)交流阻抗谱法。对电极施加一个小的交流信号并使之不改变电极体系的性质，可认为输入与输出信号之间呈线性关系，这便是交流阻抗谱技术的理论基础。通过测量和对比输入与输出信号振幅及相位之间的关系来判定该电极体系的性质。交流阻抗谱法是一种暂态频谱分析技术，施加的交流信号对腐蚀体系的影响较小。它可确定出电极过程的各种电化学参数，还可以确定出电化学反应的控制步骤。通过交流阻抗谱随时间的演变也可以研究电极过程的变化规律。从具体的钢筋混凝土结构来看，‘它不仅反映了钢筋的电化学行为，同时也反映了混凝土材料的性质。
(3)线性极化法。线性极化法是Stern和Geary于1957年提出并发展起来的一种快速而有效的腐蚀速度测试方法。这一方法以过电位很小时，过电位与极化电流成线性关系作为理论根据。
(4)恒电量法、电化噪声法、谐波法等检测钢筋锈蚀方法处在发展中，目前用于现场检测不多。
3.预防钢筋锈蚀的措施
防止钢筋锈蚀的技术措施很多，一般可以分成两大类。一类是通
过提高混凝土的陛能而提高其对钢筋的保护能力，例如使用商陛能混凝土；另一类是采取一些“附加措施”，例如在混凝土外涂层中采用环氧涂覆钢筋、阴极保护及钢筋阻锈剂等。
3.1设计和施工中可以采取的措施。
在钢筋混凝土的设计和施工中，应尽可能地对钢筋提供保护措施，还应注意所采取的措施是否能良好的实施。
(1)规定保护层厚度。受氯化物侵蚀或处在中等湿度条件下的混凝土，其防锈蚀的能力主要取决于混凝土保护层的厚度和保护层的抗渗透能力。此外，在满足施工要求的条件下采用较小水灰比的混凝土作保护层，对防止氯化物等有害离子的渗入也是十分有利的。
(2)限制氯化物含量。规定混凝土拌和物中的所有组分都不含氯化物是不现实的。在混凝土中，无论氯化物以何种形式存在于何种组分中，发生锈蚀的危险都会随着氯化物含量的增大而增大。但是，外掺到混凝土中的氯化物—般将会因其化合和分散而减小其影响力。而渗入的氯化物将在混凝土内部造成氯离子浓度差而导致钢筋锈蚀。各国在制定规范时对氯化物的含量都有明确的限制。例如，我国《混凝土结构工程施工及验收规程}(CB50204-92)中除规定“在钢筋混凝土中掺用氯类防冻剂时，氯盐掺量按无水状态计算不得超过水泥重量的1％”外，还规定了在1 1种隋况下不得在钢筋混凝土结构中掺用氯盐。美国对普通钢筋混凝土和预应力混凝土中的氯盐含量控制更为严格。(3)使用外加剂。使用混凝土减水剂、膨胀剂和防水剂以提高混凝土的密实度，增强混凝土的抗渗透能力，阻碍氯离子等有害物质向混凝
土的渗入。这些外加剂近年来广泛用于混凝土的防裂抗渗，能显著提高混凝土的抗渗能力，提高混凝土的抗渗标号，使得混凝土对钢筋具有更好的保护作用。
(4)使用混凝土矿物掺和料。使用硅灰以及微细矿渣粉等各种高细度的混凝土矿物掺和料填充混凝土中连通的毛细孔，可以降低碳酸盐的生成速度，提高混凝土的抗渗性，增大混凝土的电阻，从而提高混凝土对钢筋的保护能力。
(5)在混凝土中掺用钢筋阻锈剂。钢筋阻锈剂是一种能减缓钢筋锈蚀的化学物质。
3.2渗透或涂覆处理混凝土表面。属于这类方法的有如下几种：(1)防水膜。由于氯离子等有害物质向混凝土中渗入要以水为载体，所以在混凝土表面设置防水膜能有效隔断有害物质向混凝土中渗入。
(2)聚合物浸溃。即使用聚合物单体或共聚物填充硬化混凝土中的一些孔洞。用聚合物浸渍的混凝土高强、耐久，且耐水率极小，对氯离子的渗透有隔绝作用。
(3)聚合物混凝±覆盖层。混凝土保护层外面再覆盖以聚合物作胶结料的保护层，也可以隔绝氯离子向混凝土中的渗入。
(4)乳液覆盖层。在混凝土中掺入聚合物乳液，例如各种丙烯酸酯共聚乳液，能够显著地提高混凝土的粘结强度和抗拉强度。因为聚合物乳液中的微细粒子能够堵塞混凝土中的毛细孔隙，提高混凝土的抗渗透陛，用这种混凝土制作的保护层，既具有很好的力学性能和耐久性能，又对有害物质的渗入有良好的隔离作用。
3.3钢筋自身防渗陛能的提高。通过提高钢筋自身的防锈性能，也是防止混凝土中钢筋锈蚀的有效方法。这类方法—般有两种，—是从钢筋自身成分考虑，例如加入少量或微量元素，以提高其抗锈蚀能力．二是采取适当的工艺措施在钢筋表面施涂各种保护层，如镀锌、镀锌铬和涂覆环氧涂层等。
3.4给钢筋施加以阴极保护。阻止钢筋锈蚀的阴极保护是给钢筋提供较高的负电压，使钢筋的电位处于负极(阴极)，当用辅助阳极给锈蚀钢筋施加电流时，锈蚀钢筋的电位降低到阳极开路电压之下，这样虽然整个钢筋表面不可能处于等电位状态，但剩下的锈蚀电流极小，可以忽略不计。
杂散电流的预防。杂散电流能够引起混凝土中钢筋的锈蚀。目前防止这类锈蚀常用的方法有两种：一种是“排流措施”，即把流入钢筋混凝土中的杂散电流直接从钢筋中引出排掉二是加强绝缘措施，以提高钢筋与混凝土之间或混凝土本身的电阻。向混凝土拌和物中掺加粉煤灰，对于提高混凝土的电阻、防止杂散电流引起的锈蚀也能起一定作用。
结语：
以上综述了混凝土中钢筋锈蚀的检测，危害，原理及各种预防措施。总体来说，混凝土中的钢筋因种种原因而发生锈蚀后，钢筋的有效断面会减小，钢筋与混凝土间的粘结力会下降，结构的承载能力会降低，钢筋锈蚀后体积膨胀，使得混凝土产生顺筋胀裂，结构温度降低，变形增大，甚至导致保护层开裂、剥落；钢筋锈蚀会在混凝土中产生很
大拉向力，并使混凝土承受双向或三向应力，由于钢筋本身受到应力腐蚀，使得结构的延性降低，导致钢筋混凝土结构受到破坏，需进行维修加固，甚至拆除重建。因而，研究钢筋锈蚀的措施具有重大的技术、经济和安全意义，需引起工程界的普遍重视。
另一方面，预防钢筋混凝土中钢筋锈蚀的措施很多，每种方法都有自身的优势与不足，关键是要针对混凝土所处的环境条件和可能预测到的锈蚀源，有的放矢地采取预防措施。
参考文献：
[1] 沙吾列提·拜开依,陈嘉。浅论混凝土中钢筋锈蚀和预防措施[J]。
[2] 范小平。浅谈混凝土结构中的钢筋的锈蚀问题[J]。
[3] 马立国,徐丽娜。结构混凝土内部钢筋锈蚀状态检测方法研究[J]。
[4]李国华。怎样预防混凝土中钢筋的锈蚀[J]。
一、编制依据 1、**县质监站质量监督整改通知单； 2、锈蚀钢筋随机抽检力学性能试验报告； 二、工程概况 本工程是***工程，是农民拆迁安置房，总建筑面积153798㎡，已完成主体建筑约128000㎡，未完成主体部分约26000㎡。由于本工程出现某种原因，原施工单位不再进行施工，致使本工程中途停工。原施工单位停工时，尚有部分建筑主体结构未完成。具体情况为15、16号楼主楼部分混凝土已浇筑，抗水板、剪力墙及柱筋已绑扎成型，14、25号楼大屋面以下主体结构已完成，装饰花架、电梯机房及到屋面楼梯剪力墙、柱钢筋已绑扎成型，1至25号楼构造柱及过梁、女儿墙压顶钢筋已设置，以上部位均未浇筑混凝土。且现场尚有300多吨钢材露天堆放，未进行保护和覆盖。 由于该工程于2011年1月13日停工，至今已有7个月时间，致使钢筋严重生锈。基于以上情况，我公司会同监理公司联名向业主及***质量监督站报告上述情况，并组织上述单位对现场堆放及已绑扎成型钢筋进行查看。经过查看现场实际情况，质监站监督工程师要求对现场所有钢筋进行取样，如检测结果为满足原直径钢材力学性能要求，则除锈后进行使用，若检测结果不满足原直径钢材力学性能要求，则按检测结果除锈后使用。 我项目部在监理单位的见证下对上述钢筋进行取样检测，检测结果为所有钢材均满足原直径力学性能要求，所以本工程所有堆放及已安装钢材均按质监站要求除锈后按原钢材直径使用。为保证钢材除锈工作顺利进行及达到除锈质量满足要求，特编制本专项方案。 三、除锈方法 我项目部技术人员对现场所有钢筋进行查看，发现现场堆放钢筋
上面部分由于长期日晒雨淋，下面部分由于接触泥土很潮湿，致使上面和下面部分钢筋锈蚀严重，已产生部分鳞片锈，而中部钢筋只产生部分点状锈；而已绑扎成型钢筋由于长期接触空气及日晒雨淋，全部已产生鳞片锈。 基于上述情况，决定对生锈程度不同的钢筋采取不同除锈方法。 1、对只产生点状锈部分钢筋除锈拟采用人工除锈的方案。 人工除锈为人工使用钢丝刷和打磨砂布进行人工打磨除锈。使用脚手架钢管搭设工作台，然后将堆场上只产生点状锈部分钢筋置于工作台上，逐根进行打磨除锈。 2、对于产生鳞片锈的钢筋，采用机械除锈。 在现场钢筋棚内，设置10台电刷除锈机，对产生鳞片锈的钢筋进行机械强力除锈，以保证除锈彻底及高效除锈。对于已绑扎成型的钢筋，由于已安装到位，且相对分散，特别是构造柱钢筋更加分散，基于上述情况，拟对已绑扎成型钢筋采用电动角磨机安装钢丝刷进行除锈。 经过除锈处理的钢筋应设置专门堆场进行堆放，堆放时应在地面砌筑不低于500mm高的地垄墙，以使堆放钢筋远离地面。钢筋堆放完毕后，应使用塑料布进行覆盖，避免日晒雨淋让已除锈钢筋再次产生锈蚀。对于已绑扎成型钢筋，在除锈后应及时浇筑混凝土，以让钢筋远离空气，避免生锈。 三、钢筋下部混凝土表面处理 由于竖向钢筋长期锈蚀，表面浮锈沿钢筋随雨水流下，渗入柱底混凝土板面，影响今后将要浇筑的上部混凝土与板面的连接，而且柱底钢筋的锈蚀也不易清理，因此有必要将柱底板面混凝土凿毛，露出新鲜混凝土表面，同时彻底清除掉碳化层,然后将柱底钢筋的锈蚀情况进一步处理。
钢筋的锈蚀机理及影响因素 方岸林 摘要 本文基于大量的研究成果，并从理论原理出发，深入地分析总结了钢筋混凝土构件中钢筋的锈蚀机理、钢筋锈蚀后的粘结性能退化机理及影响混凝土构件中钢筋锈蚀的主要因素。为以后的研究者提供理论上的参考依据。 关键词：锈蚀机理退化机理参考依据 The Corrosive Mechanisms And The Influencing Factors Of Reinforcement Abstract:This passage basic on a lot of researches,and set out from principles,gaive an in-depth analyze and summarize that the corrosive mechanism of the reinforcements in the concrete structures,the degenerate mechanism of the bond performance after reinforcement being corrosived,and the main factors of impact reinforced corrosived.Provide theoretical reference imformetion for the fouture researchers. Key Words:corrosive mechanism ,degenerate mechanism ,reference imformetion 0．引言 自水泥问世以来，钢筋混凝土结构在土木工程中得到了广泛的应用。然而由于施工不当、不良使用条件（如工业环境、海洋环境等）、不当使用方法（如高速路路面和桥梁桥面撒盐除冰法等），特别是由于目前环境的严重污染（如我国的酸雨强度近年来持续增强等[1]）等因素的影响，混凝土中钢筋的锈蚀已经成为威胁全世界混凝土结构耐久性的最主要灾害。1991年在法国召开的第二届混凝土耐久性国际学术会议上，美国加州大学Mehta教授[2]的主题报告“混凝土耐久性50年进展”中提出，目前钢筋锈蚀已经成为钢筋混凝土构件破坏的最主要的原因。 根据有关资料报道[3]，日本约有21.4%的钢筋钢筋混凝土结构损坏是由于钢筋锈蚀引起的；在美国，最普遍的耐久性破坏形式为钢筋混凝土桥梁、路面以及
重庆红岩村嘉陵江大桥工程 承台预埋筋锈蚀加固及表面砼处理方案 编制单位：中国建筑第六工程局有限公司 重庆红岩村嘉陵江大桥项目部 编制： 审核：
承台预埋筋锈蚀加固及表面砼处理方案 一、工程概况及现场情况 快速路三纵线起点北碚，终点巴南区鱼洞，是重庆市主城区快速路网规划中一条重要的南北向快速联系通道。柏树堡立交-五台山立交段工程是快速路三纵线居中的一段，北起柏树堡立交，向南经红岩村、横跨嘉陵江、至石桥镇、庹家坳，终点接五台山立交。 红岩村嘉陵江大桥是快速路三纵线的关键节点工程，是柏树堡立交-五台山立交段的控制性工程。该大桥为公轨两用特大桥，双层桥面，上层为双向四车道加人行道，宽度24m，下层为双线轨道。大桥北起江北区的江北滨江路，横跨嘉陵江，南接渝中区的红岩村，起点里程YK2+874.896，终点里程YK3+602.768，全长约727m。该桥采用高低塔斜拉桥方案，共设四个桥墩和一个桥台，由北向南分别为北侧引桥桥墩（P1、P2墩）、主桥墩（P3墩），南侧主桥墩（P4墩）和南侧桥台（A5桥台）。 该大桥p3、p4承台工程于2013年8月11日全部完成并设置预埋筋，由于特殊原因工程自2013年8月暂停至今。承台上预埋筋因长时间裸露于外部环境，钢筋锈蚀较为严重，混凝土表面局部有风化和锈水污染迹象。 二、编制依据 《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ2-2008 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015 《混凝土结构加固技术规范》GB50367－2006 《混凝土无机锚固材料植筋施工及验收规程》DBJ/T50-032-2004 《钢筋焊接及验收规程》JGJ 18-2012 三、施工准备 针对实际情况，截取现场预埋筋送专业检测单位进行检测。如送检合格，钢筋仅做除锈处理，若送检的钢筋经检测强度达不到要求，则做出结构补强处理方案，采取植筋方式补强。 积极与建设、监理、设计单位联系，从钢筋除锈、除锈后如钢筋截面不满足设计要求时的植筋处理、新旧混凝土结合面处理的三个方面展开讨论，编制出科
第三节钢筋锈蚀电位的检测与判定 一、概述 混凝土碳化会使得混凝土的PH值降低，当PH值小于11时，这时混凝土中钢筋表面的致密钝化膜就被破坏，不仅如此，CaSO3、CaSO4还会与水尼水化产物中的铝酸三钙反应，生成物体积增大，从而使混凝土胀裂，这就是硫酸盐侵蚀破坏。 一旦钢筋表面钝化膜局部破坏或变得致密度差，即不完整，则钝化膜处就会形成阳极，而周围钝化膜完好的部位构成阴极，从而形成了若干个微电池。 二、半电池电位法 半电池电位法是利用混凝土中钢筋锈蚀的电化学反应引起的电位变化来测定钢筋锈蚀状态的一种方法。通过测定钢筋/混凝土半电池电极与在混凝土表面的铜/硫酸铜参考电极之间电位差的大小，评定混凝土中锈蚀活化程度。 三、测量装置 1、参考电极（半电池）：本方法参考电极为铜/硫酸铜半电池。 2、二次仪表的技术性能要求 3、导线：导线总长不应超过150m，一般选择截面积大于0.75mm2的导线。 4、接触液：为使铜/硫酸铜电极与混凝土表面有较好的电接触，可在水中加适量的家用液态洗涤剂对被测表面进行润湿，减少接触电阻与电路电阻。 四、测试方法 1、测区的选择与测点布置 （1）、主要承重构件或承重构件的主要受力部位。 （2）、在测工上布置测试网格，网格节点为测点。间距可选20cm×20cm、30cm ×30cm、20cm×10cm。测点位置距构件边缘应大于5cm，一般不宜少于20个测
点。 （3）、当一个测区内存在相邻点的读数超过150mV时，通常应减小测点的间距。（4）、测区应统一编号。 2、混凝土表面处理 用钢丝刷、砂纸打磨测区混凝土表面，去除涂料、浮浆、污迹、尘土等，并用接触液将表面润湿。 3、二次仪表与钢筋的电连接 （1）、铜/硫酸铜电极接二次仪表的正输入端；钢筋接负输入端。 （2）、局部打开混凝土或选择裸露的钢筋，在钢筋上钻一小孔并拧上自攻螺钉，用加压型鳄鱼夹夹住并润湿，确保有良好的电连接。 （3）、铜/硫酸铜参考电极与测点的接触。 电极前端浸湿，读数前湿润混凝土表面。 4、铜/硫酸铜电极的准备。 5、测量值的采集 测点读数变动不超过2mV，可视为稳定。重复测读的差异不超过10mV。五、钢筋锈蚀电位的一般判定标准 （1）、在对已处理的数据（已进行温度修正）进行判读之前，按惯例将这些数据加以负号，绘制等电位图，然后进行判读。 （2）按照表6-6的规定判断混凝土中钢筋发生锈蚀的概率或钢筋正在发生锈蚀的锈蚀活动程度。 结构混凝土中钢筋锈蚀电位的判定标准表6-6
钢筋锈蚀的机理 公司内部编号：（GooD?TMMT?MMUT?UUPTY?UUYY?DTTI?钢筋锈蚀的机理
1前言 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（如碳化、氯离子侵蚀等），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，有的共至发展到钢筋锈断，危及结构的安全。 文献资料表明，钢筋锈蚀引起钢筋混凝土结构的过早破坏已成为世界各国普遍关注的一大灾害。美国标准局1975年的调查表明，混凝土中钢筋的腐蚀占全美各种腐蚀的40%：日本新干线使用不到10年，就出现大面积因钢筋腐蚀引起的混凝土开裂、剥蚀。在我国，大量采用钢筋混凝土结构已有儿十年历史，对于遭受恶劣环境条件的腐蚀作用影响，尤其是在20世纪五六十年代，由于要求早强或防冻在混凝土中掺加过量的氯盐的结构，耐久性破坏现象非常严重。长期以来，人们发现混凝土结构在复杂恶劣的环境下会出现未老先衰的现象，尤其是接连不断的工程事故，使学术界在血的教训面前深刻认识到研究和提高混凝土耐久性的现实意义。 笔者将对钢筋锈蚀机理、影响因素、腐蚀过程、锈后钢筋混凝土的力学性能及粘结性能等进行分析，提出钢筋锈蚀应采取的预防措施，提高混凝土的耐久性和结构的安全性，减少耐久性破坏造成的损失，将是一项具有重大实际意义和社会经济效益的研究课题。 2对钢筋锈蚀的分析 混凝土中钢筋锈蚀机理的研究 一一电化学反应过程
钢筋锈蚀性状检测作业指导书文件编号： 版本号： 分发号： 编制： 批准： 生效日期：
钢筋锈蚀性状检测作业指导书 一、目的 为使测试人员在做钢筋锈蚀情况检测时有章可循，并使其操作合乎规范。 二、适用范围 适用以PS-6型钢筋锈蚀测定仪采用半电池电位法来定性评估混凝土结构及构件中钢筋的锈蚀性状，适用于带涂层的钢筋以及混凝土已饱水和接近饱水的构件检测。 三、检测依据 3.1《建筑结构检测技术标准》（GB/T 50344-2004）； 3.2《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204-2015）； 3.3《混凝土中钢筋检测技术规程》（JGJ/T 152-2008）； 四、主要仪器设备 4.1 PS-6型钢筋锈蚀测定仪 4.2 HC-GY61型一体式钢筋扫描仪 4.3 温度计 五、检测前的准备 5.1 PS-6型钢筋锈蚀测定仪和HC-GY61型一体式钢筋扫描仪应通过技术鉴定，并必须具有产品合格证。 5.2 PS-6型钢筋锈蚀测定仪由铜-硫酸铜半电池（以下简称半电池）、电压仪和导线构成。 5.2.1 铜-硫酸铜半电池 铜-硫酸铜半电池，它由一根不与铜或硫酸铜发生化学反应的刚性有机玻璃管、一只通过毛细作用保持湿润的多孔塞、一个浸泡在刚性管里饱和硫酸铜溶液中的紫铜棒构成，如下图5.2.1所示，饱和硫酸铜溶液应用分析纯硫酸铜试剂晶体溶解于蒸馏水中制备，溶液应清澈且饱和，应使刚性管的底部积有少量未溶解的硫酸铜结晶体，此时可以认为该溶液是饱和的。 铜-硫酸铜半电池在温度为25℃时，与氢电极参照的标准电极电势为0.337V，其温度数为0.9mV/℃。
图5.2.1 铜-硫酸铜半电池剖面图 5.2.2 电压仪 电压仪应具有采集、显示和存储数据的功能.满量程不宜小于1000mV，在满量程范围内的测试允许误差为士3%。 5.2.3 导线 用于连接电压仪与棍凝土中钢筋的导线宜为铜导线.其总长度不宜超过150m、戴面面积宜大于0.75mm2，在使用长度内因电阻干扰所产生的测试回路电压降不应大于0.1mV。 5.2.4 导电溶液 为使铜/硫酸铜电极与混凝土表面有较好的电接触，在水中加适量的家用液态洗涤剂（约2%），可提高与混凝土表面附着力，湿润效果更好。 5.3 半电池的电连接垫应预先浸湿，多空塞和混凝土构件表面应形成电通路。 5.4 硫酸铜溶液应根据使用时间给予更换，更换后宜采用甘汞电极进行校准。在室温（22±1）℃时，铜-硫酸铜电极与甘汞电极之间的电位差应为（68±10）mV。 5.5 HC-GY61型一体式钢筋扫描仪检测前应采用校准试件进行校准，当混凝土保护层厚度为10-50mm时.混凝土保护层厚度检测的允许误差为±1mm，钢筋间距检测的允许误差为±3mm。 六、测区的布置 在混凝土结构及构件上可布置若干测区，一般选择能代表不同环境条件和不同的锈蚀外观表征的结构及构件部位作为测区，每种条件的测区数量不宜少于3个，测区面积不宜大于5m ×5m，并按正确的位置编号。每个测区应采用矩阵式（行、列）布置测点，依据被测结构及构件的尺寸，宜用100mm×100mm-500mm×500mm划分网格，网格的节点为电位测点，测区中的测点数不宜少于20个。 在测区上一般布置200mm×200mm的测试网格，矩阵形成一般为7（行）×7、6×7、5×7
钢筋锈蚀的机理 1前言 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（如碳化、氯离子侵蚀等），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。 文献资料表明，钢筋锈蚀引起钢筋混凝土结构的过早破坏已成为世界各国普遍关注的一大灾害。美国标准局1975年的调查表明，混凝土中钢筋的腐蚀占全美各种腐蚀的40%；日本新干线使用不到10年，就出现大面积因钢筋腐蚀引起的混凝土开裂、剥蚀。在我国，大量采用钢筋混凝土结构已有几十年历史，对于遭受恶劣环境条件的腐蚀作用影响，尤其是在20世纪五六十年代，由于要求早强或防冻在混凝土中掺加过量的氯盐的结构，耐久性破坏现象非常严重。长期以来，人们发现混凝土结构在复杂恶劣的环境下会出现未老先衰的现象，尤其是接连不断的工程事故，使学术界在血的教训面前深刻认识到研究和提高混凝土耐久性的现实意义。 笔者将对钢筋锈蚀机理、影响因素、腐蚀过程、锈后钢筋混凝土的力学性能及粘结性能等进行分析，提出钢筋锈蚀应采取的预防措施，提高混凝土的耐久性和结构的安全性，减少耐久性破坏造成的损失，将是一项具有重大实际意义和社会经济效益的研究课题。 2对钢筋锈蚀的分析 2.1混凝土中钢筋锈蚀机理的研究 2.1.1钢筋的腐蚀过程——电化学反应过程 混凝土空隙中的水分通常以饱和的氢氧化钙的溶液形式存在，其中还含有一些氢氧化钠和氢氧化钙，pH值为12.5。在这样的强碱性的环境中，钢筋表面形成钝化膜，它是厚度为2×10-9~6×10-9m的水化氧化物（nFe3O3·mH2O），阻止钢筋进一步腐蚀。因此，施工质量良好、没有裂缝的钢筋混凝土结构，即使处在海洋环境中，钢筋基本上也能不发生腐蚀。但是，当钢筋表面的钝化膜受到破坏，成为活化态时，钢筋就容易腐蚀。 呈活化态的钢筋表面所发生的腐蚀反应的电化学机理是，当钢筋表面有水分存在时，就发生铁电离的阳极反应和溶液态氧还原的阴极反应，相互以等速度进行，其反应式如下：阳极反应2Fe-4e-→2Fe2+ 阴极反应O2+2H2O+4e-→4OH- 腐蚀过程的全反应是阳极反应和阴极反应的组合，在钢筋表面析出氢氧化铁，其反应式为 2Fe+ O2+2H2O→2Fe2++4OH-→2Fe（OH2） 4 Fe（OH2）+ O2+2H2O→4 Fe（OH）3 该化合物被溶解氧化后生成氢氧化铁Fe（OH）3，并进一步生成nFe3O3·mH2O（红锈），一部分氧化不完全的变成Fe3 O4（黑锈），在钢筋表面形成锈层。红锈体积可大到原来体积的4倍，黑锈体积可大到原来的两部。铁锈体积膨胀，对周围混凝土产生压力，将使混凝土沿钢筋方向开裂（通常称之为“顺筋开裂”、“先锈后裂”），进而使保护层成片脱落，而裂缝及保护层的剥落又进一步导致钢筋更剧烈的腐蚀。 2.1.2裂缝状态下钢筋的腐蚀 当结构出现横向裂缝，根据电化腐蚀机理，裂缝处的钢筋表现为阴极，氧主要是通过未裂区域混凝土传递到阴极。 根据电化学作用原理，钢筋锈蚀须具备4个条件：
长期停建地建筑物钢筋锈蚀防护处理 发布日期：作者：中国检测网浏览次数： 于各种原因，目前停建、缓建地工程项目较多，它们停建地时间基本在—年之间，有地甚至达到年以上，在全国许多大、中城市基本都有类似地情况发生，这些长期停建工程对城市地形象也带来了一定地影响.文档来自于网络搜索 长期停建地建筑物钢筋锈蚀防护处理 由于各种原因，目前停建、缓建地工程项目较多，它们停建地时间基本在—年之间，有地甚至达到年以上，在全国许多大、中城市基本都有类似地情况发生，这些长期停建工程对城市地形象也带来了一定地影响.随着经济形势地好转，以及各级政府地要求，有许多建设单位和房地产商准备对一些长期停建地建筑物进行续建，但由于这些建筑物停滞时间较长，其混凝土结构长期裸露在风雨之中，特别是一些主筋已遭到严重锈蚀地混凝土结构，如果不对其进行必要地检测、加固就对原有建筑物进行续建，这势必会形成安全隐患.因此，长期停建建筑物地钢筋锈蚀情况进行必要地评估、检测，并制定相应地加固、修复方案是完全有必要地.对于已停建或即将停建地工程，做好相应地善后工作是至关重要地.其中有些中途停止施工地工程，部分预留钢筋裸露于大气中，若不及时采取防护措施或措施不当，钢筋将发生锈蚀.锈蚀地发展速度取决于环境条件.城市、工业区及沿海地带，钢筋锈蚀速度是很快地.按照国家有关规范规定，明显锈蚀地钢筋不宜使用，有浮锈地钢筋在使用前必须进行除锈处理.中途停建地一批工程中，预留钢筋旨在将来可继续施工，若发生钢筋锈蚀并发展到一定程度，将会造成难于处置地后患，以至影响整个工程质量或进一步带来经济损失.应该引起高度重视并依据实际情况选择实施必要地防护措施.文档来自于网络搜索 长期停建地建筑物钢筋锈蚀地原因 浇筑在砼内部钢筋锈蚀地原因 造成长期停建地建筑物钢筋锈蚀地原因是多方面地，除先天因素（如设计、选材、施工质量等）外，主要是外部环境地影响.天气地四季变化，风、雨及太阳曝晒，冬季冻等，工业环境中酸、碱、盐地液体和气体地作用，海洋环境和盐碱地、盐湖区地盐腐蚀等，是造成混凝土中钢筋锈蚀地普遍性因素.再加上停建建筑物大都是因为经济原因，停建时很少能在混凝土表面进行保护性处理，在这种情况下，更加剧了钢筋锈蚀地可能性.文档来自于网络搜索停建工程中裸露钢筋锈蚀地原因 钢筋在大气中锈蚀地电化学性质 大气中有氧和湿气存在时，在钢筋表面形成许许多地微电池，即出现许多阳极区和阴极区.在阳极区铁被锈蚀，其反应式为：文档来自于网络搜索 →（） 在阴极区是氧和水吸取电子地过程： →（）—（） 阴阳极共同反应地结果是： →（）（） 以上是伴随电流现象地化学反应，故为电化学过程.只要有潮气和氧地存在，钢筋表面地电化学过程就会自发进行.因此，锈蚀是不可避免地.为使钢筋不生锈，就必须采取相应地防护措施.文档来自于网络搜索 钢筋表面地锈蚀产物最初是（），在空气中继续氧化可生成（）.通常所见地“铁锈”即以上两种产物地混合物.由于铁锈不能在钢筋表面形成完整地覆盖膜，并且有时是疏松产物（浮锈），因此不能保护钢筋不继续锈蚀.文档来自于网络搜索
混凝土中钢筋的锈蚀机理及预防措施 发表时间：2018-05-28T16:53:43.180Z 来源：《基层建设》2018年第8期作者：葛建 [导读] 摘要：当前建筑最常使用的结构形式就是混凝土结构，由于混凝土结构材料以及使用环境影响情况，将会导致混凝土出现耐久性问题。 杭州市交通工程集团有限公司浙江杭州 310000 摘要：当前建筑最常使用的结构形式就是混凝土结构，由于混凝土结构材料以及使用环境影响情况，将会导致混凝土出现耐久性问题。在混凝土耐久性问题上最严重的问题就是钢筋锈蚀所导致的问题。本文主要是探讨分析了混凝土中钢筋的锈蚀机理及预防措施，阐述钢筋锈蚀机理和过程，分析导致钢筋出现锈蚀的原因，希望能够对当前施工建设起到一定的参考性价值。 关键词：混凝土钢筋；锈蚀机理；预防措施 在当前各大建筑施工期间最常应用的材料就是混凝土结构，混凝土与钢筋之间存在较强的粘结力，这样就使钢筋能够承受较大重力，满足各项承载需要，在实际应用混凝土结构时会受到自然影响，主要包括酸雨和二氧化碳侵蚀等，温度骤变导致混凝土结构出现冻融现象，以上各个因素都严重影响混凝土结构，降低结构承载力，缩短使用寿命。 1、混凝土当中钢筋锈蚀机理 混凝土在硬化期间会导致水和水泥之间出现化学反映，会生成氢氧化钙物质，少数氢氧化钙会溶解在孔溶液当中形成氢氧化钙饱和溶 液，pH值在12.5以上，此时就会在钢筋表面形成氧化膜液，pH值在12.5以上，此时就会在钢筋表面形成氧化膜该氧化膜的作用在于避免钢筋出现锈蚀现象，只要该膜长时间存在就不会出现锈蚀情况，钢筋表面膜层能够起到阻碍金属离子作用，并且防止金属贴溶解为离子，然而该膜层却无法对电子起到阻挡作用，因此就在钝化膜当中使电子和金属离子建立平衡关系。通常情况下，混凝土结构当中钢筋会受到混凝土保护，隔离钢铁和大气当中的氧化剂。然而混凝土结构大多都存在于大气当中，因此酸雨以及二氧化碳等利用水泥胶体间的空隙进入混凝土结构当中，对其造成影响，还会改变孔溶液的酸碱度，破坏电子平衡关系和钝化膜等，此时钢筋就会出现锈蚀现象。钢筋锈蚀现象通常分为局部锈蚀和大面积锈蚀现象，局部锈蚀主要是氯离子进入混凝土当中，导致钢筋出现锈蚀坑，分布在钢筋当中，随着不断增加的锈蚀情况将会逐渐导致锈蚀坑变深变大。大面积锈蚀主要是由于混凝土出现碳化现象，使混凝土出现剥落和开裂现象。钢筋锈蚀属于电化学反应，如果钢筋表面出现电位差将会开始电化学反应，这样就会破钢筋表面的钝化膜，使其处于活化状态，钢筋表面如果存在离子扩散和电化学反应所需要水分和氧气，将会导致反应过程出现以下几个步骤：
钢筋除锈处理方案修订 版 IBMT standardization office【IBMT5AB-IBMT08-IBMT2C-ZZT18】
钢筋除锈处理方案 编制： 审核： 审批： 目录 一、编制依据..................................................... 二、现场状况..................................................... 三、施工技术措施................................................. 四、施工组织 (3) 五、钢筋除锈处理方法............................................. 钢筋除锈处理方案 一、编制依据 1、钢筋除锈会议纪要 2、施工现场图纸 3、03G101 二、现场状况 春节放假，堆放在施工现场的部分钢筋出现锈蚀现场。
三、施工技术措施： 1、钢筋的除锈质量要符合相关规范要求。 2、现场质量管理人员全天旁站监督以保证工程质量。 四、施工组织 1、人员组织 为使锈蚀钢筋能够满足施工要求，现场共投入15人对钢筋进行除锈处理。 质检工程师：1名 工班长：2名 安全员：1名 起重工：1名（钢筋转运） 操作人员：10人 2、材料进场 （1）钢筋除锈剂：（2）钢刷：若干 五、钢筋的除绣处理方法 根据钢筋锈蚀程度的不同，主要采取以下两种方案： （1）对锈蚀比较严重的钢筋，采取除锈剂进行清除的方法； （2）对锈蚀轻微的钢筋，采取钢刷进行清除的方法。 5.1、除锈剂清除
长期停建的建筑物钢筋锈蚀防护处理 由于各种原因，目前停建、缓建的工程项目较多，它们停建的时间基本在1—3年之间，有的甚至达到10年以上，在全国许多大、中城市基本都有类似的情况发生，这些长期停建工程对城市的形象也带来了一定的影响。随着经济形势的好转，以及各级政府的要求，有许多建设单位和房地产商准备对一些长期停建的建筑物进行续建，但由于这些建筑物停滞时间较长，其混凝土结构长期裸露在风雨之中，特别是一些主筋已遭到严重锈蚀的混凝土结构，如果不对其进行必要的检测、加固就对原有建筑物进行续建，这势必会形成安全隐患。因此，长期停建建筑物的钢筋锈蚀情况进行必要的评估、检测，并制定相应的加固、修复方案是完全有必要的。对于已停建或即将停建的工程，做好相应的善后工作是至关重要的。其中有些中途停止施工的工程，部分预留钢筋裸露于大气中，若不及时采取防护措施或措施不当，钢筋将发生锈蚀。锈蚀的发展速度取决于环境条件。城市、工业区及沿海地带，钢筋锈蚀速度是很快的。按照国家有关规范规定，明显锈蚀的钢筋不宜使用，有浮锈的钢筋在使用前必须进行除锈处理。中途停建的一批工程中，预留钢筋旨在将来可继续施工，若发生钢筋锈蚀并发展到一定程度，将会造成难于处置的后患，以至影响整个工程质量或进一步带来经济损失。应该引起高度重视并依据实际情况选择实施必要的防护
措施。1111 长期停建的建筑物钢筋锈蚀的原因长期停建的建筑物钢筋锈蚀的原因长期停建的建筑物钢筋锈蚀的原因长期停建的建筑物钢筋锈蚀的原因 1.1 浇筑在砼内部钢筋锈蚀的原因造成长期停建的建筑物钢筋锈蚀的原因是多方面的，除先天因素（如设计、选材、施工质量等）外，主要是外部环境的影响。天气的四季变化，风、雨及太阳曝晒，冬季冻等，工业环境中酸、碱、盐的液体和气体的因素。再加上停建建筑物大都是因为经济原因，停建时很少能在混凝土表面进行保护性处理，在这种情况下，更加剧了钢筋锈蚀的可能性。 1.2 停建工程中裸露钢筋锈蚀的原因 1.2.1 钢筋在大气中锈蚀的电化学性质大气中有氧和湿气存在时，在钢筋表面形成许许多的微电池，即出现许多阳极区和阴极区。在阳极区铁被锈蚀，其反应式为：Fe→Fe2++2e（1）在阴极区是氧和水吸取电子的过程：1/2O2+H2O+2e→2（OH）—（2）阴阳极共同反应的结果是：Fe+1/2O2+H20→Fe（OH）2（3）以上是伴随电流现象的化学反应，故为电化学过程。只要有潮气和氧的存在，钢筋表面的电化学过程就会自发进行。因此，锈蚀是不可避免的。为使钢筋不生锈，就必须采取相应的防护措施。钢筋表面的锈蚀产物最初是Fe（OH）2，在空气中继续氧化可
浅谈钢筋混凝土中钢筋的锈蚀问题 摘要：钢笳锈蚀是钢筋混凝土结构破坏的主要原因之一，检测或监控结构混凝土内部钢筋的锈蚀状态具有重要的现实意义以及钢筋锈蚀的危害及其防护措施 关键词：钢筋，混凝土，耐久性，混凝土锈蚀机理检测，锈蚀原因，预防措施 混凝土是土木工程中用量最多的建筑材料，也是最主要的结构材料，钢筋混凝土结构已经成为世界上应用最为广泛的结构形式：我国每年耗费在混凝土结构上的费用为2000亿元以上。在人们的传统观念中总是认为钢筋混凝土结构是由最为耐久的混凝土材料浇筑而成，虽然钢筋易腐蚀，但有混凝土保护层，钢筋也不会发生锈蚀，因此，对钢筋混凝土结构的使用寿命期望值也是很高的。从而忽视了钢筋混凝土结构的耐久性问题，对钢筋锈蚀及其耐久性的研究相对滞后，为此付出了巨大的代价。 混凝土的耐久性是指混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏因素的作用，长期保持强度和外观完整性的能力。混凝土耐久性是指结构在规定的使用年限内，在各种环境条件作用下，不需要额外的费用加固处理而保持其安全性、正常使用和可接受的外观能力。 作为主要建筑材料的钢筋混凝土，己广泛应用于各种建筑工程中。由于混凝土的碳化，特别是氛化物污染(海洋、海岸工程与撤除冰盐的路桥工程)结构混凝土，引起钢筋锈蚀、混凝土顺筋胀裂、层
裂和剥落破坏，今天己成为威胁全世界混凝土结构耐久性的主要灾害。另一方面，由于钢筋腐蚀破坏是混凝土保护下钢的电化学腐蚀，具有不透明性，使得对结构的监护增加了难度。显然，寻找一种对结构进行无损监测的简便方法，具有重要的工程意义。 1.钢筋锈蚀的危害 钢筋锈蚀的危害主要表现在以下几个方面： (1)钢筋锈蚀会导致混凝土结构中实际钢筋截面面积的减小，从而降低结构构件的承载能力。 (2)钢筋锈蚀后的产物是铁锈(Fe 03"Fe。04~H20)，铁锈的体积一般要增长2～4倍，体积的膨胀会导致混凝土保护层胀开，造成钢筋外露，钢筋锈蚀进一步发生。 (3)钢筋锈蚀会导致钢筋与混凝土之间的握裹力减小使得钢筋在混凝土结构中的传力受到影响。现阶段我国的常规钢筋混凝土结构房屋设计使用寿命为50年，这种寿命预测是建立在我国混凝土设计规范的基础上，虽然它不是一个很高的标准，(国外房屋寿命估算可以达到80年，有的甚至在百年以上)，但我国许多房屋就连这样的标准也达不到，由于建筑结构问题，许多钢筋混凝土的寿命不过25年左右，造成这种“折寿”情况的主要原因，其中之一就是钢筋的锈蚀。 2.钢筋参数变化检测方法 检测混凝土中钢筋腐蚀的自身参数变化的方法，基本上可分为物理方法和电化学方法两大类。 2.1 物理方法
G235大田德州至溪柏林A2合同段 茶地坋大桥桩头外露 主筋锈蚀加固处理方案 编制： 复核： 审核： 中铁十七局集团第六工程有限公司 G235大田德州至溪柏林A2合同段项目经理部
2019年12月 茶地坋大桥桩头外露主筋锈蚀加固处理方案 一、工程概况 茶地坋大桥于2018年8月暂停施工， 2#-6#墩桩基已于停工前施工完成。2019年6月复工后，由于6-8月份连续下雨导致水库水位上涨，现场无法展开施工。2019年12月2日后水位回落，桩头露出水面。经现场检查，因2#-6#墩桩基、系梁、墩身外露钢筋被水侵泡，外露主筋锈蚀较为严重。为保证结构耐久性和工程内在质量，有以下2种处理措施： 二、处理措施对比 （一）措施一：破桩头 锈蚀系梁及墩柱钢筋笼报废处理，破除桩头顶面1m混凝土，露出未锈蚀钢筋，再将墩柱钢筋笼与未锈蚀钢筋进行加强焊接，双面焊≥10d。但2#-6#墩桩基均为接桩，接桩长度为3m，如果破除1m桩头进行钢筋焊接施工，则在3m范围内存在2个焊接接头，同时因桩头均为外露，破除过程中可能造成桩身出现裂纹。 该措施中桩头3m范围内有2个焊接接头，且破桩易造成桩身裂纹，存在一定质量风险，同时破除桩头施工时间较长，目前茶地坋大桥水位较低，正是抢抓下部结构的关键时机，不建议采取此方措施。 （二）措施二：植筋加固
1、现场4#墩墩柱钢筋笼、桩系梁钢筋进行拆除报废处理。现场浸泡锈蚀的其他钢筋笼报废处理，不得用于现场施工。 2、外露主筋、锚固筋自然锈蚀的：人工或机械除锈后及时进行喷水泥浆作防锈处理。 3、桩顶外露主筋锈蚀较为严重的：人工配合机械清除锈斑后涂刷专用防锈漆。为保证桩体整体性和承载力，采取植筋工艺进行桩头外露主筋补强。 桩头植筋：植筋紧贴原外露主筋，植筋深度≥50cm,植筋外露长度≥桩顶原外露钢筋长度，植筋数量为原设计主筋数量的50%，植筋浆液采用环氧树脂胶（植筋胶）。 植筋平面示意图植筋立面图 4、植入的补强钢筋必须与外露的主筋进行焊接，焊缝长度单面焊≥15d，双面焊≥10d。墩柱钢筋笼与桩头钢筋焊接时采用加强焊接，焊缝长度单面焊≥15d，双面焊≥10d。 5、外露钢筋锈蚀处理完成经监理工程师验收合格后及时组织进行下道工序施工。
钢筋锈蚀程度检测 1 钢筋的锈蚀与混凝土的耐久性 1.1 什么是锈蚀 钢筋的锈蚀是指钢筋接触到周围的气体或液体后发生化学反应而使金属（或合金）腐蚀损耗的过程。 1.2原因 引起腐蚀的原因包括： 电化学腐蚀——不纯的金属（或合金）接触到电解质溶液发生原电池反应，比较活泼的金属原子失去电子而被氧化所引起的腐蚀，过程中伴有电流产生。 化学腐蚀——金属和接触到的物质（一般为非电解质）直接发生化学反应而发生的腐蚀。过程中没有电流产生。 在一般的大气环境下，大部分的金属腐蚀是由于电化学原因引起的。 1.3 钢筋锈蚀的危害 （1）钢筋锈蚀使钢筋截面削弱，截面承载力降低。 （2）钢筋锈蚀使钢筋与混凝土的界面上生成疏松的锈蚀层，锈蚀产物的体积膨胀，破坏了钢筋表面与水泥胶体之间的化学胶着力，影响了混凝土与钢筋的共同工作，导致保护层开裂甚至剥落，沿钢筋长度出现纵向裂缝，降低外围混凝土对钢筋的约束，削弱甚至破坏钢\筋与混凝土的粘接锚固作用，降低了钢筋混凝土构件或结构的承载力和适用性，直接影响了结构的安全性和耐久性。 因此了解钢筋锈蚀的影响因素，采取防止钢筋锈蚀的措施，尽早发现和诊断钢筋的锈蚀情况，对于确保钢筋混凝土结构耐久性和安全使用至关重要。 2 钢筋锈蚀的机理 ▲钢筋锈蚀是一个电化学过程 钢筋腐蚀是由于在混凝土中形成了腐蚀微电池： 阳极——进行氧化反应的金属，即发生锈蚀的钢筋部位，失去电子， Fe→Fe2++2e- 阴极——进行还原反应，得到电子： 2H++2e-→H2 和
钢锈蚀反筋应才可能发生。因此在混凝土中的含氧水分是钢筋发生锈蚀的重要条件。如果混凝土非常致密，水灰比又低，则氧气透入困难，可以使钢筋锈蚀显著减弱。 ▲氧化后的铁锈作为腐蚀产物是疏松、多孔、非共格结构，极易透水和渗水，因而无论铁锈多厚都不能保护内部的钢材不继续锈蚀，上述反应将不断进行下去，严重时，体积膨胀，导致沿钢筋长度的混凝土出现纵向裂缝，并使混凝土保护层剥落，习称“暴筋”，从而截面承载力降低，最终失效。 钢筋锈蚀是一个相当长的过程，首先在裂缝较宽的个别点上“坑蚀”，继而逐渐形成“环蚀”，同时向两边扩展。形成锈蚀面，使钢筋截面削弱。 ▲钢筋锈蚀的无损检测方法主要分为三类：综合分析法、物理检测法、电化学检测法。 3 、防止金属锈蚀的方法 （1）加入铬、镍制成不锈钢 （2）金属表面覆盖保护层：油漆，电镀等 （3）电化学保护法——阴极保护（被保护金属表面产生电子积累） 4、电化学法测锈蚀的限制 （1）当混凝土表面有介电层或高电阻层 例如防护膜或沥青防护层时，难以适用本方法； （2）在阴极保护系统 中混凝土表面经常出现沥青防护层和（阳极）粉煤灰层，很难采用这种方法进行监测；对于含有金属涂膜或环氧树脂涂膜钢筋的结构，电位测量的解释还不能确定。 5、钢筋锈蚀的综合分析法 综合分析法是根据影响钢筋锈蚀的直接或间接因素的测量与分析，综合考虑构件所处的环境条件，定性的推断钢筋的锈蚀程度，这种推断反映的是钢筋锈蚀可能达到的程度，而不是实际测量出锈蚀程度，因而带有一定的主观分析和经验判断成分。综合分析法快速、简单经济，但该方法是一种定性的方法，不能提供定量的评价。 （1）根据混凝土碳化深度推定钢筋的锈蚀程度 混凝土碳化后由碱性环境变成中性，丧失了对钢筋的保护作用，导致钢筋表面的钝化层处于不稳定状态，易受环境中水和氧气的侵蚀从而产生锈蚀。
钢筋锈蚀检测与KON-XSY钢筋锈蚀仪 濮存亭（北京市市政工程研究院 北京 100037） 一、钢筋的锈蚀 钢筋的锈蚀是指钢筋接触到周围的气体或液体后发生化学反应而使金属（或合金）腐蚀损耗的过程。钢筋腐蚀是由于在混凝土中形成了腐蚀微电池：阳极是进行氧化反应的金属，即发生锈蚀的钢筋部位，失去电子，阴极进行还原反应，得到电子，电解液是混凝土的孔溶液，传输电子，使阴极和阳极连接起来。 由腐蚀电池的电化学反应过程可以看出，钢筋的锈蚀即腐蚀电池的发生需要三个条件： 第一，腐蚀电池阳极和阴极的存在 第二，混凝土保护层被碳化到钢筋表面，失去了对钢筋的保护作用 第三，钢筋表面必须有电化学反应和离子扩散所需要的水和氧气 混凝土的高碱性在钢筋表面形成一层致密的钝化膜，有效的保护钢筋，所以在正常情况下混凝土中的钢筋不会锈蚀。 钢筋锈蚀的无损检测方法主要分为三类：综合分析法、物理检测法、电化学检测法。 二、钢筋锈蚀的电化学方法—半电池电位法的测量仪器KON-XSY钢筋锈蚀仪 1、半电池电位法的原理 半电池电位法是通过测量钢筋的自然腐蚀电位判断钢筋的锈蚀程度。腐蚀电位是钢筋上某区域的混合电位，反映了金属的抗腐蚀能力。混凝土中的钢筋的活化区（阳极区）和钝化区（阴极区）显示出不同的腐蚀电位，钢筋在钝化时，腐蚀电位升高，电位偏正；由钝态转入活化态（锈蚀）时，腐蚀电位降低，电位偏负。 将混凝土中的钢筋看作是半个电池组，与合适的参比电极（铜/硫酸铜参考电极或其它参考电极）连通构成一个全电池系统，混凝土是电解质，参比电极的电位值相对恒定，而混凝土中的钢筋因锈蚀程度不同产生不同的腐蚀电位，从而引起全电池电位的变化，根据混凝土中钢筋表面各点的电位评定钢筋的锈蚀状态。 半电池电位法不受混凝土构件尺寸和钢筋保护层厚度的限制，与其他非破损或半破损方法结合使用，可以提高检测可靠性，腐蚀电位的测定仅是对腐蚀的几率判定，尚不能直接给出锈蚀率或锈蚀速度。 2、KON-XSY钢筋锈蚀仪
1钢筋锈蚀对结构的影响 水工混凝土中钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的一个重要问题，也是水工建筑物安全鉴定过程中经常遇到的问题。多年来，许多水利工程由于耐久性不良引起的工程损坏事例不断发生，由此带来的工程损失和处理费用也迅速增加，相应的经济损失已不可忽视。在水工建筑物安全鉴定过程中，常遇到大坝、水闸、渡槽、桥梁等钢筋混凝土结构因钢筋锈蚀引起的混凝土膨胀开裂，混凝土保护层脱落的现象很多，使得结构承载力下降，有些危及安全，必须引起高度重视。 钢筋锈蚀对钢筋混凝土结构性能的影响主要体现在三方面。其一，钢筋锈蚀直接使钢筋截面减小，从而使钢筋的承载力下降，极限延伸率减少；其二，钢筋锈蚀产生的体积比锈蚀前的体积大得多（一般可达2～3倍），体积膨胀压力使钢筋外围混凝土产生拉应力，发生顺筋开裂，使结构耐久性降低；其三，钢筋锈蚀使钢筋与混凝土之间的粘结力下降。因此，钢筋锈蚀对结构的承载力和适用性都造成了严重影响，由此带来的维修与加固费用也是相当昂贵的。为此，结合水工建筑物安全检测实践，开展了水工混凝土中钢筋锈蚀检测技术及应用研究，目的是为水工建筑物的安全评价提供科学的依据。 2检测原理及方法 2．1检测原理 关于混凝土中钢筋锈蚀状态的无损检测，目前，国内外只能进行定性测量，常用的方法是半电池电位法。钢筋在混凝土中锈蚀是一种电化学过程。此时，在钢筋表面形成阳极区和阴极区。在这些具有不同电位的区域之间，混凝土的内部将产生电流。钢筋和混凝土的电学活性可以看作是半个弱电池组，钢的作用是一个电极，而混凝土是电解质，这就是半电池电位检测法的名称来由。 半电池电位法是利用“Cu＋CuSO4饱和溶液”形成的半电池与“钢筋＋混凝土”形成为半电池构成一个全电池系统。由于“Cu＋CuSO4饱和溶液”的电位值相对恒定，而混凝土中钢筋因锈蚀产生的化学反应将引起全电池的变化。因此，电位值可以评估钢筋锈蚀状态。2．2检测方法
钢筋混凝土中钢筋锈蚀的原理及防治措施 [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（如碳化、氯离子侵蚀等），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。 [关键词]:钢筋混凝土；钢筋锈蚀；原理；防治
[英文摘要]:The corrosion of reinforcing bar is great to structure and durability of the prestressing force concrete structure and security influence of armored concrete. Concrete in under a variety of factors (such as carbonation, chloride ion erosion, etc.), reinforced by the original in alkaline medium-generated passive film was destroyed and gradually lose their protective effect, leading steel corrosion and rust volume generated by corrosion swap Metal bulky three to four times so that the protective layer of concrete reinforced along the longitudinal cracks, and cracks have once, greatly accelerate the speed of steel corrosion, structural components of the bearing capacity and reliability greatly accelerate the pace of deterioration, or even to the development of steel rust Broken, endangering the safety of the structure. [Keywords]：Reinforced concrete; the corrosion of steel bars；Principle；Combat