在(zài)過去30年中，由于内嵌鋼筋的腐蝕而(ér)導緻整個(gè)鋼筋混凝(níng)土結(jié)構的過早劣化失效已(yǐ)經(jīng)成(chéng)為世界範圍的嚴(yán)重問題，修理費用估(gū)計超過5500億美元(yuán)。在美國，每年僅橋梁腐蝕造成的損失預計超(chāo)過80億美元(yuán)。發生腐蝕的主(zhǔ)要是地處惡劣環境的橋梁如海水(shuǐ)中的橋、冬季施放除冰鹽的橋。

　　一、為(wéi)什麼(me)普通鋼筋會發生腐蝕(shí)

　　1.鋼(gāng)筋失效的幾個(gè)階段

　　混(hùn)凝(níng)土上出現(xiàn)鏽(xiù)迹，混凝土剝落，鋼筋外露，發生結(jié)構失(shī)效

　　2.鋼筋鏽蝕劣化有2個主要機理

　　①二氧化碳擴散（碳酸）進入(rù)混(hùn)凝土

　　二氧化碳可通過混凝土的毛細孔，擴散進入混凝土。這取決于混凝土孔隙(xì)度、環境的相對濕度和溫度。有水存在時，空氣中的二(èr)氧化碳與水泥中的氫氧化鈣(gài)反應形成碳酸鈣，降低了混(hùn)凝土的pH值，當pH達到9時，碳鋼鋼筋不再處于鈍化狀态(tài)，便會發生腐蝕。

　　對于(yú)預期壽命在50年以下的橋梁，如果混凝土質量和工藝合格，不(bú)用太擔心碳酸化的問題。而對于預期(qī)壽命較長的結構，必須考慮(lǜ)碳酸化的問題。

　　②氯(lǜ)離子進入(rù)混凝土

　　這是混凝土劣化的主要原(yuán)因。當氯離子(zǐ)進入混凝土，一部分氯(lǜ)離子因被“捕獲”而(ér)被“束縛”，其餘自由态的(de)氯離子會進一步(bù)擴散到碳鋼鋼筋，一(yī)旦接觸到碳鋼鋼筋，腐(fǔ)蝕就會(huì)開始。體積比鋼還大的腐蝕産(chǎn)物(wù)産生(shēng)了由内向外的壓力，造成混凝土發生(shēng)開裂，這樣氯離子就更容易進入混凝土，然後(hòu)混凝(níng)土層裂開或(huò)剝落，裡面的(de)鋼筋就會暴露在外(wài)，發生腐蝕，如果聽任(rèn)腐蝕繼續，則鋼筋(jīn)漸漸無法承受外加的拉伸應力(lì)，zui終(zhōng)結構會發生坍塌(tā)。

　　碳鋼鋼筋發生鏽蝕的臨界氯離子濃度：每公斤混凝土0.4%，當不合并碳酸(suān)化作用時，氯離子濃度(dù)高于此值，則碳鋼鋼筋開始發生腐蝕。

　　③碳酸化和氯離子的相互作用(yòng)

　　碳酸化會釋放某些被“束縛”的(de)氯離子，由此會加重氯離子對碳鋼的腐蝕。而且碳酸化(huà)會降低環境pH值，降低臨界氯離子(zǐ)濃度。

　　④混凝土的裂縫會促進腐蝕的發(fā)生

　　混凝土上細如(rú)發絲的(de)裂紋無法避免且不會降低結構的強度，因此(cǐ)是可以接受的。較大的裂縫為腐蝕性離子的進入敞(chǎng)開了大門，促(cù)使腐(fǔ)蝕很(hěn)快發生。

　　裂縫的形成有諸多原(yuán)因，如混凝土的塑性沉降和塑性收(shōu)縮、熱脹冷縮、幹縮、凍融、堿集(jí)料反應、硫酸(suān)鹽腐蝕和鋼筋腐蝕均會導緻混凝土裂紋的形成。

　　雖然裂紋可被密(mì)封起來，但在凹陷處或隐蔽處不(bú)太好處理，況且裂紋往往(wǎng)在若幹年後出現，這已經不是預防而是修複性措施了。密封隻(zhī)是使腐蝕的發生晚一些，并非一勞永(yǒng)逸。

　　二、為什麼使用不(bú)鏽鋼鋼筋

　　當氯離子滲透進碳鋼鋼筋混凝土并(bìng)與碳鋼接觸，碳鋼鋼筋就會發生腐蝕，腐蝕産物會膨(péng)脹擴展，造成混凝土開裂和剝落，此(cǐ)時必(bì)須進行維修(xiū)。

　　碳鋼鋼(gāng)筋僅能承(chéng)受zui高0.4%的氯離子含量，而(ér)不鏽鋼可承(chéng)受高達7%的氯離子含量。不鏽鋼提高(gāo)了結構的使用壽命，降低(dī)了維護(hù)成本和(hé)修理費用。

　　三、不鏽鋼鋼筋的優勢

　　1.具有高的抗氯離子腐蝕的能力(lì)

　　2.不依賴于混凝(níng)土的高堿度來保護(hù)鋼筋

　　3.可以減薄混凝(níng)土保護層的厚度

　　4.無(wú)需使用混凝土密封劑如矽烷

　　5.混凝土(tǔ)的調配可被簡化以滿足結構設計需要，而無(wú)需考慮鋼筋的保(bǎo)護。

　　6.顯著提高結構的耐久性

　　7.大大降(jiàng)低維護和維修成本

　　8.減少停運時間和日常維護費用

　　9.可選擇性地用于(yú)高風險的部位

　　10.zui終可被回收再(zài)生

　　四(sì)、何時需采(cǎi)用不鏽(xiù)鋼(gāng)鋼筋

　　1.當結構暴露于高氯離子和(hé)/或腐蝕性工業環(huán)境下

　　2.使用除冰鹽的道路和橋(qiáo)梁

　　3.當要求（或希望）鋼(gāng)筋無磁性時

　　五、何處(chù)應使(shǐ)用不鏽鋼鋼筋

　　1.海水尤其(qí)是炎熱氣候下海水中的橋(qiáo)梁(liáng)、碼頭、棧橋、防波(bō)堤、海(hǎi)堤、燈柱或欄杆的錨固件；2.接觸除冰鹽的高速公路橋梁、道路、天橋、立交橋、停(tíng)車場等；

　　3.海水飛(fēi)濺區以及直接暴露于除冰鹽(yán)的橋(qiáo)面和護牆；海水淡化廠、污水處理設施；

　　4.要(yào)求長壽命的建築結構如曆史建築(zhù)的修複、核廢料的儲(chǔ)存設施；

　　5.地震多發地區，因為鋼筋混凝土結構(gòu)可能由于(yú)腐蝕而在發生地震時倒塌；

　　6.地下通道和隧道(dào)；

　　7.無法檢查(chá)或維護修理的區域。

　　六(liù)、如何(hé)使用不鏽鋼鋼筋

　　在國(guó)外(wài)，不(bú)鏽鋼鋼筋主要是依據英國标準BS6744-2001和美國标(biāo)準ASTMA955/A955M-03b制造的。法國、意大利(lì)、德國、丹麥和芬蘭也有自己的(de)國家标準。

　　在中國，不鏽鋼鋼筋的标準是YB/T4362-2014“鋼筋混凝土用不鏽(xiù)鋼鋼筋”。

　　不鏽鋼鋼筋直徑為3-50毫米。

　　可采用(yòng)的牌号包括雙相不鏽鋼2101,2304，2205，2507，奧(ào)氏體不鏽鋼304,316,316LN,25-6Mo等

　　采用了不鏽鋼鋼筋後，無需使用混凝土密封劑如矽烷；允(yǔn)許裂紋寬度增至0.3毫米；混凝土保護層的(de)厚度可減至3厘米。

　　為了(le)更經濟地使用不鏽鋼鋼筋，可在(zài)腐蝕(shí)風險較高或難(nán)以維護修理的(de)地方采用不鏽鋼鋼筋，沒有腐蝕風險的部位采用碳鋼鋼筋(jīn)；在混凝土中，不必要為了防止電偶(ǒu)腐蝕而将不鏽鋼與碳鋼(gāng)鋼筋隔開。

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