鋼筋通常情(qing)況下是非常耐(nai)蝕(shi)的，因(yin)為(wei)鋼筋在高堿(jian)性(xing)的混凝(ning)土(tu)中表面會形(xing)成一層鈍(dun)化膜(mo)，這層鈍(dun)化膜(mo)可以有(you)效的阻止鋼筋的腐蝕(shi)發(fa)生(sheng)。然(ran)而由(you)于混凝(ning)土(tu)的碳化和氯離子(zi)的侵(qin)蝕(shi)導(dao)致鋼筋表面鈍(dun)化膜(mo)的抗腐蝕(shi)性(xing)能降低，從(cong)而導(dao)致混凝(ning)土(tu)結(jie)構過早失(shi)效破壞。

這些失效會導致巨大(da)的經濟損失也嚴重危害著公共(gong)安(an)全，所以研究鋼筋(jin)腐(fu)蝕尤為(wei)重要(yao)！

鋼筋(jin)腐蝕研究方(fang)法(fa)

1物理檢測(ce)

電阻(zu)棒法(fa)、渦流與(yu)磁(ci)通減量（渦流探(tan)測(ce)） 法(fa)、聲發射(she)探(tan)測(ce)法(fa)、射(she)線(xian)法(fa)、紅外熱(re)像法(fa)等(deng)。

2電化學(xue)檢測(ce)

自(zi)然(ran)電(dian)(dian)位法、線性(xing)極化法（或(huo)極化電(dian)(dian)阻法）、交(jiao)流(liu)阻抗(kang)譜法、恒(heng)電(dian)(dian)量法、混凝土(tu)電(dian)(dian)阻法、電(dian)(dian)流(liu)階躍法等。

實(shi)驗室評價方法

迄今為止，開發的(de)腐蝕性能試驗(yan)(yan)研究方(fang)法主要(yao)有：快速(su)宏電池試驗(yan)(yan)、動電位掃(sao)描試驗(yan)(yan)、恒電位極化試驗(yan)(yan)、鹽霧(wu)腐蝕試驗(yan)(yan)、干濕循(xun)環(huan)暴露試驗(yan)(yan)、ASTM G109試驗(yan)(yan)等(deng)。

1快速宏電池試(shi)驗

快速宏電池加速腐(fu)蝕試驗是美國堪薩(sa)斯州大(da)學的Martinez等在1990年發(fa)明的，測試裝置如圖1所示。測試溫度為室溫約為20-24℃，測試15周。

測試開始后，第一個星(xing)(xing)期，每隔(ge)(ge)一天記錄(lu)(lu)一次讀數(shu)，此后，每隔(ge)(ge)一個星(xing)(xing)期記錄(lu)(lu)一次讀數(shu)。

應用(yong)以(yi)下公式將電(dian)壓降轉換成腐蝕速(su)率（μm/a）：

腐蝕速率 = 11.6·ic = 11600·V/（A·R）

式中：

ic：腐(fu)蝕電(dian)流密(mi)度（μA/cm2）；

V：10歐姆電(dian)阻上的電(dian)壓降（mV）；

R：電(dian)阻（Ω）；

A：陽極鋼筋裸露的面積(ji)（cm2）。

圖(tu)1 快速宏電池(chi)測試示意圖(tu)

2極(ji)限點蝕電位測定

動電位(wei)(wei)掃面試驗是將(jiang)試樣(yang)浸泡在試驗介質中，對其進(jin)行(xing)正向和反向動電位(wei)(wei)掃描，測(ce)定試樣(yang)的點蝕電位(wei)(wei)。

通過點(dian)蝕(shi)電(dian)位(wei)的(de)測(ce)量可以評定鋼點(dian)蝕(shi)的(de)能力，在添加不同(tong)濃度(du)的(de)氯(lv)離(li)子后，點(dian)蝕(shi)電(dian)位(wei)突然下降的(de)氯(lv)離(li)子濃度(du)通常被認為臨(lin)界(jie)氯(lv)離(li)子濃度(du)。

3恒電位極化試驗

恒(heng)電位極(ji)化(hua)是將試樣持(chi)續(xu)浸泡在試驗介質中，對其進行恒(heng)電位陽極(ji)極(ji)化(hua)，根據測量的(de)電流密計算試樣的(de)電流密度。規定當電流密度達(da)到(dao)某一數(shu)值時，即表示開始腐(fu)蝕(shi)，此時的(de)氯化(hua)物(wu)的(de)總量即為氯化(hua)物(wu)的(de)極(ji)限(xian)濃(nong)度。

John R. Scully等認為，實驗室測(ce)定氯(lv)化(hua)物(wu)極限濃(nong)度(du)最好的(de)方法是氯(lv)化(hua)物(wu)濃(nong)度(du)不變(bian)的(de)恒電位試驗，極化(hua)電位為+100mVSCE或+200VSCE。

4鹽霧加速腐蝕試驗(yan)

鹽霧(wu)加(jia)速腐(fu)蝕(shi)(shi)試驗是將鋼(gang)筋暴露在人造(zao)鹽霧(wu)氣(qi)氛中進行加(jia)速腐(fu)蝕(shi)(shi)試驗，通(tong)過對鋼(gang)筋腐(fu)蝕(shi)(shi)后的樣(yang)品(pin)進行失(shi)重和形貌分析，評(ping)價鋼(gang)筋的耐腐(fu)蝕(shi)(shi)性能。

目(mu)前國內外(wai)的(de)標(biao)(biao)準主(zhu)要有GB/T 10125-1997 GB/T 10125-1997 《人造氣氛腐蝕試驗鹽(yan)霧試驗》，ASTM B117-2009 “Standard Practice for Operating Salt Spray （Fog）Apparatus” 和國際化(hua)組織標(biao)(biao)準ISO 9227-2006 “Corrosion tests in arificial atmosphere-Salt spray tests”。

鹽霧(wu)腐蝕試驗的環(huan)(huan)境與(yu)混凝土環(huan)(huan)境差異(yi)較(jiao)大，而且條(tiao)件非常苛刻，一(yi)般只用于不同鋼筋腐蝕性能之(zhi)間的比較(jiao)。

5干(gan)濕循環暴露(lu)試驗

冶(ye)金部于2014年發布了YB/T 4367-2014《鋼筋在(zai)氯離子環境中腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)試(shi)驗(yan)方法(fa)》和YB/T 4368-2014《鋼筋在(zai)工業大(da)氣環境中腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)試(shi)驗(yan)方法(fa)》。這些標準都是采用周(zhou)浸(jin)干(gan)濕交替(ti)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)試(shi)驗(yan)獲(huo)得耐蝕(shi)(shi)鋼筋和普通鋼筋的(de)平均腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速率，然后通過相對(dui)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速度的(de)對(dui)比來確定(ding)鋼筋耐蝕(shi)(shi)性的(de)差異。

需要指出，上述標(biao)準中的(de)試驗方(fang)法在一(yi)定(ding)程度(du)上可以評價(jia)(jia)出鋼筋的(de)耐蝕(shi)性(xing)差異，但是周浸腐蝕(shi)試驗方(fang)法通常用(yong)于評價(jia)(jia)金屬材料的(de)耐大氣腐蝕(shi)性(xing)能(neng)(neng)，如果用(yong)于評價(jia)(jia)混凝土中鋼筋的(de)腐蝕(shi)也(ye)許不能(neng)(neng)反(fan)映真實的(de)腐蝕(shi)過(guo)程。

另(ling)外，混(hun)凝土中(zhong)(zhong)鋼筋處于強堿性環境，和(he)(he)上述標準中(zhong)(zhong)的中(zhong)(zhong)性（模(mo)擬氯離(li)子環境）和(he)(he)酸性（模(mo)擬工業(ye)大氣(qi)環境）環境是有很大差異的。

6鋼筋在混凝土中的(de)氯離子(zi)試驗方(fang)法(fa)

美國材料測試協會(hui)標準(zhun) ASTM G109最(zui)初(chu)是(shi)用(yong)來(lai)(lai)研(yan)究化學添加劑對鋼(gang)(gang)筋腐蝕(shi)性(xing)能影響(xiang)的試驗標準(zhun)，近20年(nian)多(duo)來(lai)(lai)被用(yong)廣(guang)泛的應(ying)用(yong)于(yu)耐(nai)腐蝕(shi)鋼(gang)(gang)筋性(xing)能的評價。盡管試驗的周期需要1-2年(nian)，但是(shi)由(you)于(yu)腐蝕(shi)環境(jing)相當惡劣(lie)，可以(yi)模(mo)擬橋梁暴露30-40年(nian)。

我國近期(qi)發布的YBT 4369-2014 《鋼筋在混(hun)凝(ning)土(tu)中(zhong)耐(nai)(nai)氯離子(zi)腐蝕性(xing)能(neng)測試方法》也(ye)采(cai)用ASTM G109中(zhong)的試驗方法來評價(jia)鋼筋在混(hun)凝(ning)土(tu)中(zhong)耐(nai)(nai)氯離子(zi)腐蝕的性(xing)能(neng)。

 圖(tu)2和圖(tu)3為ASTM G109試驗采(cai)用(yong)的試件示意圖(tu)。

圖2 ASTM G109試驗試件(jian)示意圖

圖(tu)3 混(hun)凝土(tu)試件俯視圖(tu)

結論(lun)與展望

目前，我國耐蝕(shi)(shi)鋼(gang)筋(jin)(jin)(jin)的(de)研究仍處于(yu)實驗探(tan)索(suo)階段，關于(yu)耐蝕(shi)(shi)鋼(gang)筋(jin)(jin)(jin)耐蝕(shi)(shi)性(xing)評(ping)估(gu)及其混凝(ning)土(tu)結構壽(shou)命預測等(deng)研究領域，許(xu)多問(wen)題尚需深人(ren)細致的(de)研究。低合金耐蝕(shi)(shi)鋼(gang)筋(jin)(jin)(jin)是否(fou)可保證混凝(ning)土(tu)結構百(bai)年服役壽(shou)命，仍缺乏嚴格論證的(de)可行性(xing)分(fen)析，但已(yi)開展(zhan)的(de)試驗探(tan)索(suo)研究已(yi)展(zhan)示了其廣(guang)闊(kuo)優(you)越性(xing)。改變鋼(gang)筋(jin)(jin)(jin)基(ji)體成分(fen)，開發鋼(gang)筋(jin)(jin)(jin)替(ti)代材料，從根本上解決鋼(gang)筋(jin)(jin)(jin)銹蝕(shi)(shi)問(wen)題，已(yi)成為(wei)今(jin)后混凝(ning)土(tu)結構耐久性(xing)提(ti)升技術的(de)發展(zhan)趨勢。

鋼筋腐(fu)蝕(shi)試驗(yan)的方法有很多(duo)種，選擇應用(yong)的時(shi)候要(yao)考慮幾方面的因(yin)素(su)：試驗(yan)方法的適用(yong)范圍，試驗(yan)所需(xu)要(yao)的時(shi)間，試驗(yan)的成本(ben)以及試驗(yan)的復(fu)雜性等(deng)，從而(er)有效快速的評價鋼筋的耐蝕(shi)性差異。