在過去(qù)30年中，由于内嵌鋼筋的腐蝕而導緻整個鋼筋混凝土結構的過早劣化失效已經成為世界範圍的嚴(yán)重問題，修理費用估計超過5500億美元。在美(měi)國，每年僅橋梁(liáng)腐蝕造成的損失預計超過80億美元(yuán)。發生腐蝕的主要是地處惡劣(liè)環境的橋梁如海水中的橋、冬季施放除冰鹽的橋。

　　一、為什麼(me)普通鋼筋會發生腐(fǔ)蝕(shí)

　　1.鋼筋失效的幾個(gè)階段(duàn)

　　混凝(níng)土上出現(xiàn)鏽迹(jì)，混凝土剝落(luò)，鋼(gāng)筋外露，發(fā)生結構失效

　　2.鋼筋鏽蝕劣化有2個主要(yào)機理(lǐ)

　　①二氧化碳擴散（碳酸）進入(rù)混凝土

　　二氧化碳可通過混凝土的毛細孔，擴散(sàn)進入(rù)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(cún)在時，空氣中的二氧化碳與水泥中的氫氧化鈣反(fǎn)應形成碳酸鈣，降低(dī)了混凝土的pH值，當pH達到9時，碳鋼鋼筋(jīn)不再處于(yú)鈍化狀态(tài)，便會發生腐蝕。

　　對于預期(qī)壽(shòu)命在50年以下(xià)的橋梁，如(rú)果混凝土質量和工藝合格，不用太擔心碳酸化的問題。而對(duì)于預期(qī)壽(shòu)命較長的結構，必須(xū)考慮碳酸化的問題。

　　②氯離子進入(rù)混凝土

　　這是混凝土劣化的(de)主要原因。當氯離子進入(rù)混凝(níng)土，一部分氯離子因被“捕獲”而(ér)被“束縛”，其餘自由态(tài)的氯離子會進(jìn)一步(bù)擴散到碳(tàn)鋼鋼筋，一(yī)旦接觸到碳鋼鋼筋，腐蝕就會開始。體積比鋼(gāng)還大的腐蝕産物産生了由内向外(wài)的壓力，造(zào)成混凝(níng)土發生開裂，這樣氯離(lí)子就更容(róng)易進入混凝土，然後混凝(níng)土(tǔ)層裂開或(huò)剝落，裡面的鋼筋就(jiù)會暴露在外，發生腐蝕，如果聽任腐蝕繼續，則鋼筋漸漸無法(fǎ)承受外加的拉伸應力，zui終結構會發生(shēng)坍塌。

　　碳鋼鋼筋發生鏽(xiù)蝕的臨界氯離子濃度(dù)：每公斤混凝土0.4%，當不合并碳酸化作用時，氯離子濃(nóng)度高于此值，則(zé)碳鋼鋼(gāng)筋開始發(fā)生腐蝕(shí)。

　　③碳酸化和氯離子的相互作用(yòng)

　　碳酸化會釋放(fàng)某些被(bèi)“束縛”的(de)氯(lǜ)離子，由此會加重(zhòng)氯離子對碳鋼的(de)腐蝕。而且碳酸化會降低環境pH值，降低臨界氯離子濃度。

　　④混凝土的裂(liè)縫會促進腐蝕(shí)的發(fā)生

　　混(hùn)凝土上細如(rú)發絲的(de)裂紋無法(fǎ)避免且不會降低結(jié)構的強度，因此(cǐ)是可(kě)以接受的。較(jiào)大的裂縫為腐蝕性離子的(de)進入敞開了大門，促(cù)使腐(fǔ)蝕很(hěn)快發生。

　　裂縫(féng)的(de)形成有諸多原因，如混凝土的塑性沉降和塑性收(shōu)縮、熱(rè)脹冷縮、幹(gàn)縮、凍融、堿集料反應(yīng)、硫酸鹽腐蝕和鋼筋腐蝕均會導緻混凝土裂紋的形成。

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

　　二、為什麼使用不鏽鋼鋼筋

　　當氯離(lí)子滲透進碳(tàn)鋼鋼筋混(hùn)凝土并(bìng)與碳鋼接觸，碳(tàn)鋼鋼筋就會發生(shēng)腐蝕，腐蝕産物會膨(péng)脹擴展，造成混凝土開裂和(hé)剝落，此時必須進行維修。

　　碳鋼鋼(gāng)筋僅能承受zui高0.4%的氯(lǜ)離子含量，而不鏽鋼可承受高達7%的氯離子含(hán)量。不鏽鋼提高(gāo)了結構的使用壽命，降低了維護成本和修理費用。

　　三、不鏽鋼鋼筋的優(yōu)勢

　　1.具有(yǒu)高(gāo)的(de)抗氯離子腐蝕的(de)能力

　　2.不依賴于混凝土的高堿度來保護鋼筋

　　3.可以減薄混(hùn)凝土保護層的厚度

　　4.無需使用混(hùn)凝(níng)土密封劑如矽烷

　　5.混(hùn)凝土的調配可(kě)被簡化以滿足結(jié)構設計需要，而無需考慮鋼筋的保護。

　　6.顯著提高結構(gòu)的(de)耐久性

　　7.大大降低維護和維修成本

　　8.減少(shǎo)停運時間和日常維護費用

　　9.可選擇性地用于高風險的部位

　　10.zui終可被回收再生

　　四、何時需采用不鏽鋼鋼筋

　　1.當結構暴(bào)露于高氯離子和/或腐蝕性工業環(huán)境下

　　2.使用除冰(bīng)鹽的道路和橋梁

　　3.當要求（或希望）鋼(gāng)筋無磁性(xìng)時

　　五、何處(chù)應使用不鏽鋼鋼筋

　　1.海水尤其是炎(yán)熱氣候下海水中(zhōng)的橋梁、碼頭、棧橋、防波堤、海堤、燈柱或欄杆的錨固(gù)件；2.接觸除冰鹽的高速(sù)公路橋梁、道路(lù)、天橋、立交橋、停車場等；

　　3.海水飛(fēi)濺區以及直接暴露于除冰鹽的橋面和護牆；海水淡化廠、污(wū)水處(chù)理設(shè)施；

　　4.要求長壽命的建築結構如(rú)曆史建築(zhù)的修複、核廢料的儲存設施；

　　5.地震多發(fā)地區，因為鋼筋混凝土結構可能(néng)由于腐蝕而在發生地震時倒塌；

　　6.地下通道和隧道；

　　7.無法檢查或維護修理的區域。

　　六、如何使(shǐ)用不鏽鋼鋼筋(jīn)

　　在國外，不鏽鋼鋼筋主要(yào)是依(yī)據英國标準(zhǔn)BS6744-2001和美國标(biāo)準(zhǔn)ASTMA955/A955M-03b制造的。法國、意大利(lì)、德國、丹麥和芬蘭也有自己的國(guó)家标準。

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

　　不鏽鋼鋼筋直徑為(wéi)3-50毫米。

　　可采用的牌(pái)号包括雙相不鏽鋼2101,2304，2205，2507，奧氏體不鏽鋼304,316,316LN,25-6Mo等(děng)

　　采用了不鏽鋼鋼筋後，無需(xū)使用混凝土密封劑如矽(xī)烷(wán)；允(yǔn)許裂紋寬度增至(zhì)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，可在腐蝕風險較(jiào)高或難以維護修理的地(dì)方采用不鏽鋼鋼筋，沒有腐蝕風險的部位采用碳鋼鋼筋；在(zài)混(hùn)凝土中，不必要為了防止電偶腐蝕而将不鏽鋼(gāng)與(yǔ)碳鋼鋼筋隔開。

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