在過去30年(nián)中，由于内嵌(qian)鋼筋的腐蝕(shí)而導緻整個(gè)鋼🌈筋混凝土(tǔ)結構的過早(zao)劣化失效已(yǐ)經成為世界(jiè)範圍的嚴重(zhòng)問題，修理費(fèi)用估計超過(guo)5500億美元。在美(měi)國，每年僅橋(qiao)梁腐🔞蝕造成(chéng)的損失🔞預計(jì)超過80億美元(yuan)。發🎯生腐蝕的(de)主要是地處(chù)惡劣環境的(de)橋梁✉️如海水(shui)中的橋、冬季(ji)施放除冰鹽(yán)的橋。
一、為什(shi)麼普通鋼筋(jīn)會發生腐蝕(shi)
1.鋼筋失效的(de)幾個階段
混(hun)凝土上出現(xian)鏽迹，混凝土(tǔ)剝落，鋼筋外(wai)露，發生結構(gou)失效
2.鋼筋鏽(xiu)蝕劣化有2個(ge)主要機理
①二(èr)氧化碳擴散(san)（碳酸）進入混(hùn)凝土
二氧化(hua)碳可通過混(hun)凝土的毛細(xì)孔，擴散進入(ru)混凝🏃♂️土。這取(qǔ)決于混凝土(tu)孔隙度、環境(jing)的相對濕度(du)和溫☔度。有✨水(shuǐ)存在時，空氣(qi)中的二氧化(huà)碳與水泥中(zhōng)的氫氧化鈣(gai)反應形成碳(tan)酸鈣，降低了(le)混凝土的pH值(zhi)，當pH達到9時，碳(tan)鋼鋼筋不再(zài)🌍處于鈍化狀(zhuàng)态，便會發生(sheng)腐蝕。
對于預(yu)期壽命在50年(nian)以下的橋梁(liang)，如果混凝土(tǔ)質量和工💚藝(yi)合格，不用太(tai)擔心碳酸化(huà)的問題。而對(dui)于預期壽命(ming)較長的結構(gou)，必須考慮碳(tan)酸化的問題(tí)。
②氯離子進入(ru)混凝土
這是(shì)混凝土劣化(huà)的主要原因(yīn)。當氯離子進(jìn)入混凝土，一(yi)部分🌏氯離子(zi)因被“捕獲”而(ér)被“束縛”，其餘(yú)自由态的氯(lü)🛀🏻離子會進一(yī)步擴散到碳(tan)鋼鋼筋，一旦(dan)接觸到碳鋼(gāng)鋼筋，腐蝕就(jiù)會開始。體積(jī)比鋼還大的(de)腐蝕産物産(chan)生了由内向(xiàng)外的壓力，造(zào)🧑🏽🤝🧑🏻成混凝土發(fā)生開裂，這樣(yang)氯離子👈就更(geng)容易進入混(hùn)凝土，然後混(hun)凝土層裂開(kāi)或剝落，裡面(miàn)的鋼筋就會(huì)暴露在外，發(fā)生腐蝕，如果(guo)聽任腐蝕繼(ji)🔞續，則鋼筋漸(jian)漸無法承受(shòu)外加的拉伸(shen)應力，zui終結構(gou)會發生坍塌(tā)。
碳鋼鋼筋發(fa)生鏽蝕的臨(lín)界氯離子濃(nong)度：每公斤混(hun)凝土0.4%，當🈲不合(he)并碳酸化作(zuo)用時，氯離子(zǐ)濃度高于此(ci)值，則碳鋼鋼(gāng)筋開始👄發生(sheng)腐蝕。
③碳酸化(huà)和氯離子的(de)相互作用
碳(tan)酸化會釋放(fang)某些被“束縛(fu)”的氯離子，由(yóu)此會加重氯(lü)離子對碳♊鋼(gāng)的腐蝕。而且(qie)碳酸化會降(jiàng)低環境pH值，降(jiàng)低臨界氯離(li)🐇子濃度。
混凝土(tǔ)上細如發絲(si)的裂紋無法(fa)避免且不會(hui)降低結構的(de)強度，因此是(shì)可以接受的(de)。較大的裂縫(féng)為腐蝕性離(li)子的進🌈入敞(chǎng)開了大門，促(cu)使腐蝕很快(kuai)發生。
裂縫的(de)形成有諸多(duo)原因，如混凝(ning)土的塑性沉(chén)降和塑❤️性收(shou)縮、熱脹冷縮(suō)、幹縮、凍融、堿(jiǎn)集料反應、硫(liú)酸鹽腐蝕和(hé)鋼筋腐蝕均(jun)會導💋緻混凝(ning)土裂紋的形(xing)成。
雖然裂紋(wen)可被密封起(qi)來，但在凹陷(xian)處或隐蔽處(chu)不太好處理(lǐ)，況且裂紋往(wang)往在若幹年(nian)後出現，這已(yi)經不是預防(fáng)👌而是🍉修複性(xìng)措🌂施了。密封(feng)隻是使腐蝕(shí)的發生晚一(yī)些，并👣非一勞(láo)永逸。
二、為什(shi)麼使用不鏽(xiù)鋼鋼筋
當氯(lü)離子滲透進(jin)碳鋼鋼筋混(hun)凝土并與碳(tàn)鋼接觸，碳鋼(gāng)鋼筋❤️就會發(fa)生腐蝕，腐蝕(shí)産物會膨脹(zhang)擴展，造成混(hun)凝土開裂🌂和(he)剝落，此時必(bi)須進行維修(xiū)。
碳鋼鋼筋僅(jin)能承受zui高0.4%的(de)氯離子含量(liang)，而不鏽鋼可(kě)😘承受高達7%的(de)氯離子含量(liang)。不鏽鋼提高(gāo)了結構的使(shǐ)用壽命，降低(dī)了維護成本(běn)和修理費用(yòng)。
三、不鏽鋼鋼(gang)筋的優勢
1.具(ju)有高的抗氯(lǜ)離子腐蝕的(de)能力
4.無需使用(yong)混凝土密封(fēng)劑如矽烷
5.混(hun)凝土的調配(pèi)可被簡化以(yǐ)滿足結構設(shè)計需要，而無(wú)需考慮鋼筋(jin)的保護。
6.顯著(zhe)提高結構的(de)耐久性
7.大大(dà)降低維護和(he)維修成本
9.可選擇(ze)性地用于高(gao)風險的部位(wèi)
10.zui終可被回收(shou)再生
四、何時(shi)需采用不鏽(xiu)鋼鋼筋
1.當結(jié)構暴露于高(gāo)氯離子和/或(huo)腐蝕性工業(yè)環境下
2.使用(yòng)除冰鹽的道(dào)路和橋梁
3.當(dāng)要求（或希望(wang)）鋼筋無磁性(xìng)時
五、何處應(yīng)使用不鏽鋼(gāng)鋼筋
3.海(hai)水飛濺區以(yǐ)及直接暴露(lù)于除冰鹽的(de)橋面和護牆(qiang)；海🔞水淡化廠(chǎng)、污水處理設(shè)施；
4.要求長壽(shòu)命的建築結(jié)構如曆史建(jian)築的修複、核(he)廢料的儲🈲存(cún)設施；
5.地震多(duo)發地區，因為(wéi)鋼筋混凝土(tǔ)結構可能由(you)于腐🐆蝕而🧑🏽🤝🧑🏻在(zài)發生地震時(shí)倒塌；
6.地下通(tong)道和隧道；
7.無(wú)法檢查或維(wéi)護修理的區(qu)域。
六、如何使(shǐ)用不鏽鋼鋼(gang)筋
在國外，不(bu)鏽鋼鋼筋主(zhu)要是依據英(yīng)國标準BS6744-2001和美(měi)國✉️标準ASTMA955/A955M-03b制造(zào)的。法國、意大(dà)利、德國、丹麥(mài)和芬蘭也有(yǒu)自🧑🏽🤝🧑🏻己的🧡國家(jia)标準。
在中國(guó)，不鏽鋼鋼筋(jīn)的标準是YB/T4362-2014“鋼(gang)筋混凝土用(yong)不鏽鋼鋼筋(jin)”。
不鏽鋼鋼筋(jin)直徑為3-50毫米(mǐ)。
可采用的牌(pái)号包括雙相(xiàng)不鏽鋼2101,2304，2205，2507，奧氏(shi)體不鏽鋼304,316,316LN,25-6Mo等(deng)
為了更經(jīng)濟地使用不(bu)鏽鋼鋼筋，可(ke)在腐蝕風險(xiǎn)較高或難以(yǐ)維護修理的(de)地方采用不(bu)鏽鋼鋼筋，沒(méi)有腐蝕風險(xian)的部位采🥵用(yong)碳鋼鋼筋；在(zai)混凝土中，不(bu)必要為了👈防(fang)止電偶腐蝕(shi)而将不鏽鋼(gāng)與碳鋼鋼筋(jin)隔開。
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