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（西南交通大学峨眉校区土木工程系，四川，乐山，614000）
【摘要】钢筋混凝土结构因其完美结合了混凝土的抗压性能和钢筋的抗拉性能，故成为了目前建筑行业应用最为广泛的结构形式之一。混凝土中钢筋的性能严重影响到结构整体的使用性能。而钢筋在其使用环境中，因为各种不利因素的存在，极易被腐蚀从而导致其相关物理化学性能的下降。因而有必要对混凝土中的钢筋采取相应的措施予以保护，防止钢筋的腐蚀，提高整体结构的使用年限。
【关键字】钢筋混凝土结构；钢筋腐蚀；防腐措施
1 混凝土中钢筋的腐蚀机理
在钢筋混凝土结构中，由于水泥的本身的化学组成中含有 的原因，会在钢筋的周围提供一个相对较高的碱性环境，在这种碱性环境下，钢筋的表面会生成一种钝化膜，此钝化膜包裹在钢筋表面，防止钢筋与外界物质接触，对钢筋起到保护的作用，但是由于混凝土结构本身不是绝对致密的，并且施工工艺不可能绝对标准化，使得混凝土结构中会存在各种缝隙。外界有害物质比如：酸性物质、cl-、CO2等物质将通过这些缝隙渗入结构内部，导致结构内部碱性环境被酸化，钝化膜将被破坏，钢筋与这些物质接触之后就会因产生化学反应被腐蚀。钢筋腐蚀的实质就是Fe-2e-→Fe2+的过程。Fe+2进入溶液当中，则钢筋中铁质减少，使得钢筋的性能受到严重的影响。与此同时，由于因腐蚀产生的产物的体积往往大于原来金属体本身的体积，因而在结构内部会因为体积膨胀而产生膨胀应力。结构在内部膨胀应力以及外部荷载作用下，破坏速度将增加。结构的使用年限也将大大降低。
2 钢筋防腐措施
2.1 包裹法
2.1.1 对钢筋进行包裹，即采用难以被腐蚀或者耐腐蚀性极强的材料包裹或者覆涂在钢筋表面，从而达到防腐的目的。
对于包裹钢筋所用的材料应具有良好的抗化学腐蚀性能、物理性能，良好的整体性能以及与钢筋之间良好的粘接性能。目前，经过大量实验得出的最佳防腐涂层材料是─静电喷涂粉末环氧涂层。此方法是将环氧粉末材料静电喷涂到经过除锈，净化并且预热的钢筋表面。环氧材料经过一系列化学反应，在钢筋表面形成一层能满足防腐性能以及其他性能的薄膜。此膜具有极高的抗腐蚀性能。对于冬天撒除冰盐的公路桥结构，此种方法可以有效防止除冰盐等含氯化学物质中cl 的侵入，防腐效果十分明显。但是，此方法在施工时，对于温度要求很高，需要在专门的厂房里进行施工，并且在构件运输、安装过程中不可避免的会造成薄膜局部破坏，一旦薄膜局部出现破坏，则防腐效果将大大降低。另外，在同一结构中，为防止腐蚀电池的形成，应尽量避免涂层钢筋与未涂钢筋的混合使用。与此同时为了防止砂浆和涂层之间由于附着力不足而导致在受到冲击荷載的时候脱开，故在受冲击荷载的结构中不提倡使用此方法。
2.1.2 对混凝土进行包裹，即对于刚浇筑成型，无有害物质侵入或有少量有害物质侵入的混凝土构件，可以在混凝土表面涂覆一层涂层，从而对外界的有害物质起到隔离作用，使钢筋免受腐蚀。
对于包裹混凝土所采用的材料，应具有对有害物质高度的抗渗透能力，不易受到化学侵蚀，能在外界条件如光照、风雨中有较强的抗老化能力。同时，还必须与混凝土有较强的结合力。并且，由于此类涂层是涂覆在构件表面，故在选用涂层材料时应该考虑相关装饰性能。
我国常用的表面涂料如下表所示：
此外，喷涂聚脲弹性体涂层因其具备较高的物理性质、更强的耐腐蚀能力、环保等优良特性，正越来越受到人们的关注。也是将来涂层材料发方向，此处不作赘述。
2.2 电化学原理保护法
2.2.1 阴极保护法
基于混凝土中钢筋腐蚀的基本原理：Fe-2e-→Fe2+（阳极），2H2O+O2+4e-→4OH-（阴极），Fe2++OH-→Fe(OH)2,在有cl 的作用下Fe(OH)2将被氧化为Fe(OH)3，即铁锈。阴极保护是通过奖励一个有效的外部阳极系统为阴极提供电子，从而抑制阳极上的铁失去电子，达到防腐的目的。此技术的关键就在于找到一种合适的阳极系统，技能满足提供电子的需要，又不会影响结构的正常使用性能。1973年，美国研制成功了以硅铁为主阳极，加有焦炭屑的沥青为次阳极的阳极系统，并且成功运用于实际结构的防腐。目前在发达国家，阴极保护技术已经被作为盐污染环境中钢筋混凝土结构的有效防腐技术，并且此项技术已经被证实为唯一能完全制止钢筋腐蚀破坏的技术。
2.2.2 化学脱盐和再碱化技术
此项技术的原理的在混凝土结构的表面阳极与阴极之间通过以强大的电流，运用强大的电场力使内部的cl 向外迁移，与此同时，阴极产物OH 会起到维持混凝土周围碱性环境的作用，使得钢筋表面的钝化膜不受破坏，达到脱盐再碱化的目的。起到防腐的作用。于阴极保护法类似，此方法的关键在于建立适度电场，此电场能在保证结构安全适用的前提下，能对cl 施加足够大的电场力作用。
与传统方法相比，运用电化学原理对混凝土中钢筋进行防腐可以大大降低传统方法对远结构的破坏（如凿除），并且可以从根本上防止钢筋的腐蚀。但是电化学防腐技术对技术要求很高，技术复杂，故目前在欠发达国家中的应用还不够广泛。电化学防腐技术也是未来防腐技术的方向。
2.2.3 其他防腐技术
在实际的工程中，还经常通过增加保护层厚度、改良施工工艺以增加混凝土结构的密实度、选用防腐性能较好的钢筋等措施来在一定程度上阻挡外界有害物质的侵入，减缓钢筋腐蚀的速度，达到增加结构使用期限的目的。此外，配合相应的预防措施，如优选用结构原材料、防腐涂层采用多层涂层的形式，减少除冰盐等含氯化学物质的使用以及开发新型无氯除冰剂等可以使防腐效果达到最佳化。
3 结束语
防腐工作是现当代大中型结构中必须考虑的问题。此外，随着预应力技术在越来越多的结构中得到运用，在各种预应力结构里，因为有预应力钢筋的存在，所以，预应力钢筋的防腐工作更显重要。防腐工作的好坏将直接决定结构的使用条件和使用寿命。在防腐工作中，根据结构的相应的使用条件以及相关施工部门的技术实力、经济实力，综合考虑各方因素，合理的选用相应的防腐措施才能达到既经济又适用的效果。
参考文献
[1]葛燕，朱锡昶，朱雅仙，李岩.混凝土中钢筋的腐蚀与阴极保护.北京：化学工业出版社，2007
[2]张玉鹏，庞晓龙.浅析钢筋混凝土结构防腐问题及处理.科技向导，2012年第02期
[3]王瀚卿，田琇嘉.浅谈钢筋混凝土防腐技术.工程技术
[4]沈蒲生.混凝土结构设计原理（第三版）.北京：高等教育出版社，2007.11
【摘要】钢筋混凝土结构因其完美结合了混凝土的抗压性能和钢筋的抗拉性能，故成为了目前建筑行业应用最为广泛的结构形式之一。混凝土中钢筋的性能严重影响到结构整体的使用性能。而钢筋在其使用环境中，因为各种不利因素的存在，极易被腐蚀从而导致其相关物理化学性能的下降。因而有必要对混凝土中的钢筋采取相应的措施予以保护，防止钢筋的腐蚀，提高整体结构的使用年限。
【关键字】钢筋混凝土结构；钢筋腐蚀；防腐措施
1 混凝土中钢筋的腐蚀机理
在钢筋混凝土结构中，由于水泥的本身的化学组成中含有 的原因，会在钢筋的周围提供一个相对较高的碱性环境，在这种碱性环境下，钢筋的表面会生成一种钝化膜，此钝化膜包裹在钢筋表面，防止钢筋与外界物质接触，对钢筋起到保护的作用，但是由于混凝土结构本身不是绝对致密的，并且施工工艺不可能绝对标准化，使得混凝土结构中会存在各种缝隙。外界有害物质比如：酸性物质、cl-、CO2等物质将通过这些缝隙渗入结构内部，导致结构内部碱性环境被酸化，钝化膜将被破坏，钢筋与这些物质接触之后就会因产生化学反应被腐蚀。钢筋腐蚀的实质就是Fe-2e-→Fe2+的过程。Fe+2进入溶液当中，则钢筋中铁质减少，使得钢筋的性能受到严重的影响。与此同时，由于因腐蚀产生的产物的体积往往大于原来金属体本身的体积，因而在结构内部会因为体积膨胀而产生膨胀应力。结构在内部膨胀应力以及外部荷载作用下，破坏速度将增加。结构的使用年限也将大大降低。
2 钢筋防腐措施
2.1 包裹法
2.1.1 对钢筋进行包裹，即采用难以被腐蚀或者耐腐蚀性极强的材料包裹或者覆涂在钢筋表面，从而达到防腐的目的。
对于包裹钢筋所用的材料应具有良好的抗化学腐蚀性能、物理性能，良好的整体性能以及与钢筋之间良好的粘接性能。目前，经过大量实验得出的最佳防腐涂层材料是─静电喷涂粉末环氧涂层。此方法是将环氧粉末材料静电喷涂到经过除锈，净化并且预热的钢筋表面。环氧材料经过一系列化学反应，在钢筋表面形成一层能满足防腐性能以及其他性能的薄膜。此膜具有极高的抗腐蚀性能。对于冬天撒除冰盐的公路桥结构，此种方法可以有效防止除冰盐等含氯化学物质中cl 的侵入，防腐效果十分明显。但是，此方法在施工时，对于温度要求很高，需要在专门的厂房里进行施工，并且在构件运输、安装过程中不可避免的会造成薄膜局部破坏，一旦薄膜局部出现破坏，则防腐效果将大大降低。另外，在同一结构中，为防止腐蚀电池的形成，应尽量避免涂层钢筋与未涂钢筋的混合使用。与此同时为了防止砂浆和涂层之间由于附着力不足而导致在受到冲击荷載的时候脱开，故在受冲击荷载的结构中不提倡使用此方法。
2.1.2 对混凝土进行包裹，即对于刚浇筑成型，无有害物质侵入或有少量有害物质侵入的混凝土构件，可以在混凝土表面涂覆一层涂层，从而对外界的有害物质起到隔离作用，使钢筋免受腐蚀。
对于包裹混凝土所采用的材料，应具有对有害物质高度的抗渗透能力，不易受到化学侵蚀，能在外界条件如光照、风雨中有较强的抗老化能力。同时，还必须与混凝土有较强的结合力。并且，由于此类涂层是涂覆在构件表面，故在选用涂层材料时应该考虑相关装饰性能。
我国常用的表面涂料如下表所示：
此外，喷涂聚脲弹性体涂层因其具备较高的物理性质、更强的耐腐蚀能力、环保等优良特性，正越来越受到人们的关注。也是将来涂层材料发方向，此处不作赘述。
2.2 电化学原理保护法
2.2.1 阴极保护法
基于混凝土中钢筋腐蚀的基本原理：Fe-2e-→Fe2+（阳极），2H2O+O2+4e-→4OH-（阴极），Fe2++OH-→Fe(OH)2,在有cl 的作用下Fe(OH)2将被氧化为Fe(OH)3，即铁锈。阴极保护是通过奖励一个有效的外部阳极系统为阴极提供电子，从而抑制阳极上的铁失去电子，达到防腐的目的。此技术的关键就在于找到一种合适的阳极系统，技能满足提供电子的需要，又不会影响结构的正常使用性能。1973年，美国研制成功了以硅铁为主阳极，加有焦炭屑的沥青为次阳极的阳极系统，并且成功运用于实际结构的防腐。目前在发达国家，阴极保护技术已经被作为盐污染环境中钢筋混凝土结构的有效防腐技术，并且此项技术已经被证实为唯一能完全制止钢筋腐蚀破坏的技术。
2.2.2 化学脱盐和再碱化技术
此项技术的原理的在混凝土结构的表面阳极与阴极之间通过以强大的电流，运用强大的电场力使内部的cl 向外迁移，与此同时，阴极产物OH 会起到维持混凝土周围碱性环境的作用，使得钢筋表面的钝化膜不受破坏，达到脱盐再碱化的目的。起到防腐的作用。于阴极保护法类似，此方法的关键在于建立适度电场，此电场能在保证结构安全适用的前提下，能对cl 施加足够大的电场力作用。
与传统方法相比，运用电化学原理对混凝土中钢筋进行防腐可以大大降低传统方法对远结构的破坏（如凿除），并且可以从根本上防止钢筋的腐蚀。但是电化学防腐技术对技术要求很高，技术复杂，故目前在欠发达国家中的应用还不够广泛。电化学防腐技术也是未来防腐技术的方向。
2.2.3 其他防腐技术
在实际的工程中，还经常通过增加保护层厚度、改良施工工艺以增加混凝土结构的密实度、选用防腐性能较好的钢筋等措施来在一定程度上阻挡外界有害物质的侵入，减缓钢筋腐蚀的速度，达到增加结构使用期限的目的。此外，配合相应的预防措施，如优选用结构原材料、防腐涂层采用多层涂层的形式，减少除冰盐等含氯化学物质的使用以及开发新型无氯除冰剂等可以使防腐效果达到最佳化。
3 结束语
防腐工作是现当代大中型结构中必须考虑的问题。此外，随着预应力技术在越来越多的结构中得到运用，在各种预应力结构里，因为有预应力钢筋的存在，所以，预应力钢筋的防腐工作更显重要。防腐工作的好坏将直接决定结构的使用条件和使用寿命。在防腐工作中，根据结构的相应的使用条件以及相关施工部门的技术实力、经济实力，综合考虑各方因素，合理的选用相应的防腐措施才能达到既经济又适用的效果。
参考文献
[1]葛燕，朱锡昶，朱雅仙，李岩.混凝土中钢筋的腐蚀与阴极保护.北京：化学工业出版社，2007
[2]张玉鹏，庞晓龙.浅析钢筋混凝土结构防腐问题及处理.科技向导，2012年第02期
[3]王瀚卿，田琇嘉.浅谈钢筋混凝土防腐技术.工程技术
[4]沈蒲生.混凝土结构设计原理（第三版）.北京：高等教育出版社，2007.11