钢筋混凝土中钢筋腐蚀原理的研究

　　摘要：由于混凝土具有高碱性，所以钢筋在混凝土中容易形成钝化膜，在相对恒定的环境中，混凝土结构中的钢筋都能长期完好保持着其原有的物质形状，不容易被侵蚀。但在现行的生态环境中，环境污染日益加剧和物质结构变化所形成的老化，普遍存在钢筋混凝土中钢筋腐蚀的问题，这已成了各国工程领域研究的热门课题之一了。本文就该问题的提出入手，介绍了钢筋混凝土中钢筋腐蚀的过程，分析了钢筋腐蚀的原理，最后提出了相应的防范措施。

　　关键词：钢筋腐蚀;钢筋混凝土;腐蚀原理

　　前言：

　　钢筋混凝土是当前比较常用的一种建筑材料，它具有持久的耐压等特性。但是，当前的钢筋混凝土的使用常常会出现不尽如人意的情况，那就是钢筋腐蚀，使得钢筋混凝土失去了效用，这在一定程度上加大了建筑所用的成本。因此，对钢筋混凝土的腐蚀原理及其主要的影响因素进行必要的研究是很重要的，一方面能够减少建筑材料所花费的不必要的成本开销，还能进一步推动钢筋混凝土的技术进步，因此是具有重大经济价值和研究意义的。

　　一、钢筋混凝土与钢筋腐蚀概况

　　借用化学物质分类的概念，钢筋混凝土是一类混合物。它是为了改善混凝土的承受压力等性质而在混凝土中加入钢板、纤维或者钢筋网等按照一定的配比组合成的混合材料。我们都知道，钢筋混凝土的耐力抗压能力都是十分强大的，这与它自身的材料所具有的性质是分不开的。具体地说，钢筋与混凝土的膨胀系数比较接近，因此面对不同的环境也就产生不了过大的应力，当然，这还与他们之间的粘结力有一定关系。相对于普通的混凝土而言，钢筋混凝土的中的钢筋能够承受巨大的压力，并且混凝土本身也能承受一定的应力，最重要的是，大约在一个月左右，钢筋混凝土的耐力耐压强度能够达到最大或者是设计的强度。

　　金属腐蚀是指金属的表面与它所处的环境或者周边的介质发生电化学或者化学作用使得金属本身被破坏的过程。因此，套用一般理论，钢筋腐蚀就是指这样的反应过程或者说是破坏过程是发生在钢筋的表面上的。一般来说，金属的腐蚀包括两大类，化学腐蚀和电化学腐蚀。

　　1.1电化学腐蚀

　　钢筋腐蚀的主要形式就是电化学腐蚀。但是要形成电化学腐蚀必须要具备以下两个条件：第一，钢筋表面要形成电位差。也就是说，在钢筋表面的不同电位区分别形成阳极和阴极;第二，钢筋表面形成的阴极的部位必须处于活化的状态，能够释放一定量的自由电子，并且在阴极部位的钢筋表面必须要存在足够的氧气和水，由此可见，在潮湿的环境下，钢筋就能够发生电化学反应，从而遭受腐蚀。因为钢筋腐蚀的产物体积不断地增大，而这些腐蚀产物又几乎不具有强度，所以很大程度上削弱了混凝土之间的握裹，并且使有效截面大大减小了。

　　1.2化学腐蚀

　　钢筋的化学腐蚀主要包括了：碱腐蚀、酸腐蚀、盐腐蚀。而钢筋的化学腐蚀的主要形式是酸腐蚀。

　　1.3氯盐的侵蚀

　　混凝土中氯盐的侵入有两种途径，一是在混凝土拌合时为了改善混凝土的某些性质如工作性、早强性等作为外加剂加入的。另外一种是在混凝土硬化以后，外界的氯离子通过渗透的作用从混凝土的毛细孔中进入的。当混凝土开裂时，氯盐顺着裂缝进入的量会增加。一般认为在混凝土拌合时加入的氯盐，其氯离子被C-S-H胶体吸附，对钢筋的腐蚀没有多大的影响。但是后来进入的氯离子，等它到达钢筋表面时，尽管它一般不改变钢筋周围的碱性环境，但是它降低了钢筋作为阳极反应的活化能，使钢筋容易发生腐蚀[1]。