舟山市质量技术监督检测研究院 316000
摘要：在建筑生产建设阶段，建筑材料腐蚀问题屡屡发生，其中混凝土钢筋出现腐蚀问题最为严重，如何能有效提高钢筋混凝土的稳定性及其质量成为了一大研究焦点。本文首先阐释了建筑混凝土钢筋锈蚀机理，紧接着指出了锈蚀缘由，并基于此提出了几种检测混凝土钢筋锈蚀的常用方法，仅供参考。
关键词：钢筋锈蚀；建筑；检测；混凝土
钢筋混凝土的造价低、耐用性强、质硬，在结构建筑材料中占据着重要地位。然而，随着钢筋锈蚀问题的日趋突出，混凝土结构的耐久性受到了巨大影响。为此，有必要重点关注并研究分析由于钢筋锈蚀导致老建筑物受损、新建建筑物钢筋的锈蚀问题，基于此提出有效的处理方案，以期在确保建筑物安全的同时提高建筑物的耐久性。
1 建筑混凝土钢筋锈蚀机理
1.1 电化学锈蚀
倘若钢筋混凝土结构所在的环境比较湿润，因为电化学锈蚀的影响，那么极易产生钢筋锈蚀的问题。若这当中存在氯盐，依旧会影响到其内含物质。在钢筋混凝土与混凝土混合的情况下，其会吸附于钝化膜上，造成锈蚀的PH值降低。相关试验结果显示，钢筋表层的PH值会由于酸化作用而受到影响，如果钝化膜中存在裂缝，则氯离子会加重钢筋表层的腐蚀程度。
1.2 化学锈蚀
通常来说，化学腐蚀是导致混凝土钢筋锈蚀的一种重要因素。之所以会出现化学锈蚀，主要归咎于干燥性气体与非电解质溶液的形成与影响。伴随其锈蚀程度的逐步提高，钢筋表层会产生大量氧化物，但是因为高温的影响以及环境的干燥程度的加深，会造成其他干燥气体、非电解质溶液与钢筋发生化学反应，导致钢筋的锈蚀问题加重。此外，附近环境也可能会引起锈蚀。
2 建筑混凝土钢筋锈蚀原因分析
2.1 混凝土的变化
水泥是构成钢筋混凝土的一种必备原料，常用的水泥有硅酸盐水泥等。由于水化作用的影响，钢筋混凝土中的氢氧化钙含量会不断增加，造成钢筋所在环境的碱度提高，转变成高碱度环境（PH值不低于12.5）。倘若钢筋表层出现了钝化膜，那么钢筋腐蚀的可能性将有所下降。但是，倘若混凝土的PH值下降，一些有害例子成分进入，亦会造成钢筋锈蚀。
2.2 混凝土产生裂缝或者密实性较差
倘若混凝土中出现了裂缝，密实度较差，那么极易导致钢筋腐蚀问题产生。尤其是在水灰比不合理、水泥量少的境遇下，混凝土操作如果不正确，那么钢筋锈蚀的可能性将大大提高。
2.3 所在环境的影响
与民用建筑相比，工业建筑的环境更为恶劣，使用条件也更为复杂。同时，工业建筑中难以避免会产生工业介质污染问题，其中最为突出的介质有SO2、Cl2、CO2、H2O。固相介质大致涵盖了各式各样的气溶胶固体物质、易溶难溶盐等，液相介质大致涵盖了碱、酸、盐水溶液物质等。在所有腐蚀因素中，氯盐最受重视。一般而言，混凝土内的钢筋始终保持着钝化状态。归根结底，伴随水泥固化的逐步加深，内含的碱性量不断增加，导致PH值提高，造成钢筋表层产生钝化膜。如果条件有所改动，Cl-会与钢筋表层相融，待达到临界值之后，钝化膜会受损，使钢筋的保护能力消失，其部位多以活化区的形式存在。如此，钝化区和活化区之间会产生电位差，造成钢筋表层会产生微小电池，以下为其详细的电化学反应式：
阴极反应（钝化区）：O2＋2H2O＋4e－→4（OH）－
阳极反应（活化区）：Fe－2e－→Fe2＋
总反应式：2Fe+ O2＋2H2O= Fe（OH）3
2Fe（OH）3= Fe2 O3+3H2O
3检测混凝土钢筋锈蚀的常用方法
3.1 物理学方法
（1）电阻探头法。此法早在上世纪初期就被广泛地运用到发达国家中，在采取此法时，首先埋入探头，紧接着实施检测，该法多对钢筋锈蚀均匀的情况适用。
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（2）声波发射法。此法的原理为：重点结合混凝土钢筋锈蚀中形成的膨胀问题，全面掌握其内张力，加快能量的释放进度。通过采取此法，可大致地了解发射强度与发射位置。然而，因为一些客观因素的影响，声波发射法的运用范围有限。
（3）电阻探针法。此法能推动与钢筋材质一致的电阻探针与混凝土保持相交，应用平衡电桥，能有效提高探针电阻的测量程度，紧接着借助截面积与探针电阻的比例关系，搞清楚电阻变动与腐蚀深度之间的关联性，从而有助于后期开展检测锈蚀的工作。
（4）光纤传感技术。该项技术的实用价值高，因为光纤的特征的影响，光纤传感技术的应用范围较广，能有效减少时间成本与维护成本。
3.2 电化学方法
3.2.1钢筋锈蚀评估综合法
在所有现场检测法中，此法的效果较为显著。经过使用数学中的多元统计分析方法，加快步伐构建与之相对应的数学模型，产生三元分析函数，紧接着结合函数数值实施分类处理。在使用数学统计学方法后，计算出最终的数据。在采取钢筋锈蚀评估综合法评估钢筋腐蚀状态时，应重点分析钢筋腐蚀电位、钢筋腐蚀电流、混凝土电阻率等诸多因素。简单而言，此法的优势在于：具有较大的拓展性、因素干扰少、评估结果较为精准，检测结果的说服力更强。
3.2.2 交流阻抗法
此法是指通过认真观察电极交流电压的响应程度，从而准确地计算出电极变化的数据。凭借着自身具有便捷、操作简单的优势，目前交流阻抗法已发展成一种最为常用的检测方法。总体而言，交流阻抗法具有多元化的性能，其一，可以将与腐蚀机制有关的信息系统地呈现出来；其二，对锈蚀的速率的定量计算有利，要提高显示信息的精准度，就一定要扩大测量范畴。因为交流阻抗法的耗时长，因此工作量大，测算频率高，在使用时需使用大量测算仪器，价格高昂，其使用状况会受到巨大影响。所以，尽管交流阻抗法可以检测出详细的锈蚀速度以及准确度高的数据信息，然而这与实现现场测算目标还有很大的差距。
3.2.3 恒电流试验方法
上世纪八十年代晚期到九十年代初期，恒电流试验方法问世。许多研究人员认为，此法的出现具有重大意义，经过进一步剖析研究衰减曲线，能系统地掌握精准信息。但是，在采取恒电流试验方法时要用到电化学技术，而这项技术在电信号方面的运用不多，因此其能够十分准确地测量出钢筋腐蚀速率。
首先，一定要搞清楚钢筋腐蚀问题出现的基础。钢筋腐蚀的表现形式主要有电化学腐蚀与化学腐蚀两种，明确电流产生情况是对腐蚀形式进行精准判定的重要前提。从电化学反应上看，其物质的活跃程度较高，在水溶液内离子会出现定向流动，由此电流产生。然而化学腐蚀与之存在显著差异，其是指出现腐蚀问题的主体发生化学反应，换言之就是混凝土钢筋产生化学反应。但必须强调的是，大部分情况下，钢筋混凝土的钢筋存在氧化膜，出现腐蚀的可能性较低，导致钢筋最终出现腐蚀的原因大致涵盖了下列三种：
（1）混凝土保护层受损。大气内含许多酸性气体，当此类气体增多时，其易与混凝土产生化学反应，若产生化学反应的时间延长，混凝土保护层就会因此受损，与此同时钢筋的氧化膜亦会受损，终致腐蚀。所以，在检测钢筋腐蚀的过程中，一定要重点检测混凝土受损严重区域。
（2）钢筋结构特征。混凝土内的钢筋是由铁、碳及其他元素构成的，这些元素纷纷以固溶体抑或是其他形式存在，且存在一些不足之处。钢筋表面层成分与晶界面的成分存在显著区别，这必然会造成钢筋腐蚀中产生大量腐蚀电池（微电池）。当腐蚀电池的阴极反应与阳极反应发生时，意味着腐蚀问题出现了。
（3）钢筋空间内有水与氧气存在。水与氧气的存在是产生锈蚀现象的必要前提条件，当钢筋混凝土内含氧气与水时，其发生锈蚀的可能性将大大增加。考虑到这一点，在进行检测的过程中必须重点检测潮湿地段的钢筋锈蚀情况，同时综合运用钢筋锈蚀的电化学法与钢筋锈蚀综合分析法，通过深层次地检测分析，使得人们对钢筋锈蚀程度的认识加深。
结语
在评估建筑的稳定性与安全性时，要重点考虑建筑质量问题。倘若混凝土钢筋内存在腐蚀问题，必然会严重影响到建筑质量。鉴于此，一定要强化力度采取相关检测措施，为钢筋质量提供保障。
参考文献：
[1]袁兆权,汪丽.浅析钢筋混凝土中钢筋锈蚀的成因[J].绿色环保建材,2019(04):217-219.
[2]马新,刘明亮,谷春涛,张慧怡,王镇基,高飞.浅谈如何应对钢筋混凝土结构中的钢筋锈蚀问题[J].河南建材,2019(01):24-25.
论文作者:翁平儿 张成功 邹银华
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第06期
论文发表时间:2019/6/21
标签：钢筋论文; 锈蚀论文; 混凝土论文; 钢筋混凝土论文; 电化学论文; 此法论文; 表层论文; 《城镇建设》2019年第06期论文;