钢筋混凝土桥梁中钢筋腐蚀问题探讨

混凝土是一种相对较易施工的建筑材料，其在公路桥梁建设中有着不可取代的优势。但人们忽略了混凝土桥梁中钢筋的腐蚀问题，直到60年代后期才开始这方面的研究。此前，混凝土过早的裂缝、剥落仅在沿海地区的混凝土桥上发生，以后在雪带内钢筋混凝土桥面上变得也越来越普遍。

这种混凝土过早的损坏现象，与冬季有积雪的地区在清除路面积雪时，在道路和桥梁上使用除冰剂（氯化钠和氯化钙）数量的增加有直接关系。70年代中期，人们发现混凝土的破坏是由于钢筋腐蚀引起的，进而认识到除冰剂中极微量的氯化物进入混凝土后即可引起钢筋腐蚀。

在过去的30年中，公路桥梁中这种钢筋腐蚀方面的案例数量有大幅度的增加，并且仍呈上升趋势。尽管修复桥面的费用高得惊人，但由于除冰剂在路面除冰方面的突出贡献，今后除冰剂的应用不会减少。虽然除冰剂中的氯离子对金属表面的保护层破坏而具有极强的腐蚀性，事实上，除了80年代基本持平， 90年代的前5年路面除冰剂的用量一直呈上升趋势。

高效、低腐蚀性的除冰剂，但由于其价格较高，不宜作为冬季路用除冰剂广泛应用。因此，可以想见今后公路桥梁钢筋腐蚀问题仍将继续存在―如果不更严重的话。由于钢筋腐蚀所带来的巨大经济负担，各国都正致力于桥面钢筋防腐方面的研究。

1混凝土中钢筋腐蚀的机理从金属的冶炼过程讲，金属在冶炼时吸收足够的能量，从矿石中分离出来，并且这些能量储藏在冶炼出的金属中。这种金属状态并不稳定，因为金属具有通过与周围环境发生化合反应释放自身多余能量的趋势。

这个反应过程就是我们熟知的氧化过程，或者更明确的说是金属的腐蚀过程，例如铁和钢，具有被腐蚀后生成氧化铁（尤其是Fe）。桥面中钢筋腐蚀的快慢取决于其成分、粒子结构以及钢筋在生产过程中产生的表面张力情况，另外还与周围的自然环境因素，如水、氧气、离子类型、环境的值以及温度等有关。

混凝土中大量的氢氧化钙和少量的钠、钾等碱性元素，使得混凝土具有很强的碱性， PH值高达12至13.混凝土早期的强碱性，使混凝土中钢筋的表面形成一层强胶质层，该胶质层由两部分组成，内层是致密的尖晶石（ Fe） ，嵌于钢筋之上外层是FeOOH，这对钢筋耐腐蚀性是有利的。只要这一粘附层不被破坏，钢筋就处于被保护状态，不会被腐蚀。当混凝土构件长期暴露于除冰剂、盐液、含盐的雾气或者海水等环境时，氯离子就会通过混凝土中的气孔，随水进入到混凝土的内部，并最终会接触钢筋并开始积聚。