2024-08-3173
腐蚀会导致铁路、桥梁、钻井平台等钢筋结构表面产生锈蚀，造成构件强度、刚度等力学性能下降，在反复荷载作用下发生腐蚀疲劳破坏，影响结构的极限承载能力和整体稳定性，对结构的正常使用和安全造成危害，大幅缩短结构的服役期限。据统计，全世界每年有
近年产量30%的钢铁设备被腐蚀废弃，对自然资源造成极大的浪费，并且全世界每90 s就有1 t的钢铁锈蚀，而制造1 t钢铁所需的能源足够让一个家庭使用3个月。我国的工程建筑也经常因为钢筋的腐蚀对结构构件产生破坏，影响人民的生活和安全，并且造成巨大的财产经济损失。
1、影响钢筋腐蚀的因素
根据来源不同，混凝土中的氯离子分为掺入型和渗入型。掺入型氯离子是指因原材料或掺合料中含有氯离子，导致混凝土中存在氯离子；渗入型氯离子是氯离子侵蚀的主要形式，其是指在一些特定的环境中存在氯离子，并侵入混凝土中。根据氯离子存在形态不同，混凝土中氯离子可分为自由氯离子和结合氯离子。自由氯离子是不与其他物质反应而存在混凝土中的氯离子，结合氯离子是氯离子与某些水化物结合形成的。氯离子侵蚀是造成钢筋腐蚀的主要因素，而氯离子
造成的锈蚀属于局部锈蚀，以点蚀为主，其破坏产生时间短，破坏程度严重。
此外还有钢筋碳化对钢筋腐蚀的影响。因钢筋碳化产生的锈蚀属于均匀锈蚀，相较于氯离子侵蚀发生的腐蚀，其破坏时间更长，并且破坏程度较氯离子侵蚀危害更小。钢筋碳化会导致混凝土的碱性环境趋于中性，使钢筋钝化膜溶解，失去对钢筋的保护，致使钢筋出现锈蚀。钢筋碳化主要是混凝土的高碱性溶液与空气的CO2发生反应，从而降低溶液的碱性，并且碳化还会和固相水化产物（CH、C-S-H等物质）反应，对钢筋的电稳定性产生不利影响。钢筋碳化时，CO2通过混凝土孔隙进入内部并溶解于孔溶液中，产生碳酸，电离出H+、HCO3-、CO32-，这些离子与Ca(OH)2等物质反应导致生成碳酸钙、C-S-H凝胶脱钙，使混凝土的pH值降低。
2、钢筋防腐蚀的一般方法及其特点
为降低钢筋腐蚀带来的损失，防止安全事故的发生，对钢筋表面采取一定的保护措施是非常有必要的，目前常用的防护方法主要有钢筋电镀、改善环境、添加缓蚀剂和使用防腐涂料等。
缓蚀剂是在金属表面起到腐蚀防护作用，防止或减缓金属在腐蚀环境中锈蚀的一种化学物质或复合物，以适当的浓度和形式存在于金属周围的环境介质里，具有适用范围广、使用方便、添加量少、见效快和成本低等特点。目前已经广泛应用于石油、化工、钢铁、运输、新能源等领域，取得了良好的防腐效果，已成为非常重要的金属抗腐蚀措施。
防腐涂料保护法是在金属表面涂覆一层无机或有机的物质形成有效的保护膜，是目前最为常见的保护方法。防腐涂料主要包括达克罗涂料、油性防腐涂料和水性防腐涂料等。此外，防腐涂料具有施工方便、适应性强等优点，也促进了其在各个领域的广泛应用。目前常用于钢筋腐蚀的水性防腐涂料主要有水性环氧树脂涂料、水性无机富锌涂料、氟碳涂料、聚脲涂料等。防腐涂层作为最常用的防腐蚀方法，具备施工方便和适应性强等优点。目前，国内外学者的研究重点正在从物理阻隔的被动防腐转向主动防腐和被动防腐相结合的方向，但有关提高防腐涂层耐蚀性能和延长使用寿命的相关研究还相对较少。因此，如何进一步提高防腐涂层的使用年限是一个值得进行深入研究的问题。今后，学术界和业界可以探索提高防腐涂层的方法，增强防腐涂层的耐蚀性能，并延长其使用寿命，为实际应用带来更大的经济和环境效益。
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