在過去30年中，由(you)于内嵌鋼筋的腐(fu)蝕而導緻整個鋼(gāng)筋🐪混凝土結構的(de)過早劣化失效已(yi)經成為世界範圍(wei)的嚴重🐉問題，修理(lǐ)♍費用估計超過5500億(yì)美元。在美國🔱，每年(nian)僅橋梁腐🈚蝕造成(cheng)的損失預計超過(guo)80億美元。發生腐蝕(shi)的🌂主要是地處惡(è)劣環境的橋梁如(rú)海水中🌈的橋、冬季(jì)施放除冰鹽的橋(qiáo)。

　　一、為什麼普通鋼(gāng)筋會發生腐蝕

　　1.鋼(gang)筋失效的幾個階(jiē)段

　　混凝土上出現(xiàn)鏽迹，混凝土剝落(luò)，鋼筋外露，發生結(jie)構失效

　　2.鋼筋鏽蝕(shí)劣化有2個主要機(ji)理

　　①二氧化碳擴散(sàn)（碳酸）進入混凝土(tǔ)

　　二氧化碳可通過(guo)混凝土的毛細孔(kong)，擴散進入混凝土(tǔ)。這取決于混凝土(tu)孔隙度、環境的相(xiàng)對濕度和溫🐆度。有(yǒu)水存在時，空氣🚶中(zhōng)的🥰二氧化碳與水(shuǐ)泥中的氫氧化鈣(gai)反應形成碳酸鈣(gài)，降低了混凝🚩土的(de)pH值，當pH達到9時，碳鋼(gang)❓鋼筋不再處于鈍(dùn)化狀态，便會發生(shēng)腐蝕。

　　對于預期壽(shòu)命在50年以下的橋(qiao)梁，如果混凝土質(zhi)量和工藝合格🏃🏻‍♂️，不(bú)用太擔心碳酸化(hua)的問題。而對于預(yù)期壽命較長的💜結(jié)構，必須考慮碳酸(suān)化的問題。

　　②氯離子(zi)進入混凝土

　　這是(shi)混凝土劣化的主(zhǔ)要原因。當氯離子(zǐ)進入混凝土，一部(bù)分氯離子因被“捕(bǔ)獲”而被“束縛”，其餘(yú)自由态的氯離子(zǐ)會進一步擴散到(dào)碳鋼鋼筋，一旦接(jiē)觸到碳鋼鋼筋，腐(fǔ)蝕就會開始。體積(ji)比鋼還大的腐蝕(shí)産物産生了由内(nèi)向外的壓力，造成(cheng)混凝土㊙️發生開裂(liè)📧，這樣氯離子就更(gèng)容易進入混凝土(tu)，然後混凝土層裂(liè)開或剝落，裡面的(de)鋼筋就會暴露在(zai)外，發生腐蝕，如果(guo)聽任腐蝕繼續，則(zé)鋼筋漸漸無法承(chéng)受外加的拉伸應(yīng)力，zui終結構會發生(shēng)坍塌。

　　碳鋼鋼筋發(fā)生鏽蝕的臨界氯(lü)離子濃度：每公斤(jin)混凝土0.4%，當不合并(bìng)碳酸化作用時，氯(lü)離子濃度高于此(ci)🏒值，則碳鋼鋼筋開(kāi)始發生腐蝕。

　　③碳酸(suān)化和氯離子的相(xiang)互作用

　　碳酸化會(huì)釋放某些被“束縛(fù)”的氯離子，由此會(hui)加重氯離子對碳(tan)鋼的腐蝕。而且碳(tàn)酸化會降低環境(jing)pH值，降低臨界氯離(lí)子濃度。

　　④混凝土的(de)裂縫會促進腐蝕(shi)的發生

　　混凝土上(shàng)細如發絲的裂紋(wen)無法避免且不會(huì)降低結構的強度(du)，因此是可以接受(shou)的。較大的裂縫為(wei)腐🈲蝕性離子的進(jìn)入敞開了大門，促(cù)使腐蝕很快發生(shēng)。

　　裂縫的形成有諸(zhu)多原因，如混凝土(tu)的塑性沉降和塑(sù)性收縮、熱脹冷縮(suō)、幹縮、凍融、堿集料(liao)反應、硫酸鹽腐蝕(shí)和鋼筋腐蝕均會(hui)導緻混凝土裂紋(wén)的形成。

　　雖然裂紋(wen)可被密封起來，但(dan)在凹陷處或隐蔽(bì)處不太好✍️處理🌈，況(kuàng)且裂紋往往在若(ruo)幹年後出現，這已(yǐ)經不是預防而是(shì)修複性措🌈施了。密(mi)封隻是使腐蝕的(de)發生晚一些，并非(fei)一勞永逸。

　　二、為什(shí)麼使用不鏽鋼鋼(gāng)筋

　　當氯離子滲透(tòu)進碳鋼鋼筋混凝(ning)土并與碳鋼接觸(chu)，碳鋼鋼筋就會發(fa)生腐蝕，腐蝕産物(wù)會膨脹擴展，造成(chéng)混凝土👨‍❤️‍👨開裂🧑🏾‍🤝‍🧑🏼和剝(bao)落，此時必須進行(háng)維修。

　　碳鋼鋼筋僅(jǐn)能承受zui高0.4%的氯離(li)子含量，而不鏽鋼(gang)可承受高🌈達♈7%的😍氯(lü)離子含量。不鏽鋼(gang)提高了結構的使(shi)用壽命，降低了維(wei)護成本和修理費(fei)用。

　　三、不鏽鋼鋼筋(jin)的優勢

　　1.具有高的(de)抗氯離子腐蝕的(de)能力

　　2.不依賴于混(hun)凝土的高堿度來(lai)保護鋼筋

　　3.可以減(jiǎn)薄混凝土保護層(céng)的厚度

　　4.無需使用(yòng)混凝土密封劑如(ru)矽烷

　　5.混凝土的調(diao)配可被簡化以滿(mǎn)足結構設計需要(yao)，而無需🍉考慮鋼🌐筋(jīn)的保護。

　　6.顯著提高(gāo)結構的耐久性

　　7.大(dà)大降低維護和維(wei)修成本

　　8.減少停運(yùn)時間和日常維護(hù)費用

　　9.可選擇性地(di)用于高風險的部(bù)位

　　10.zui終可被回收再(zai)生

　　四、何時需采用(yòng)不鏽鋼鋼筋

　　1.當結(jie)構暴露于高氯離(li)子和/或腐蝕性工(gōng)業環境下

　　2.使用除(chu)冰鹽的道路和橋(qiao)梁

　　3.當要求（或希望(wàng)）鋼筋無磁性時

　　五(wu)、何處應使用不鏽(xiu)鋼鋼筋

　　1.海水尤其(qi)是炎熱氣候下海(hai)水中的橋梁、碼頭(tou)、棧橋、防波堤、海堤(di)、燈柱或欄杆的錨(máo)固件；2.接觸除冰鹽(yan)的高速公路橋梁(liang)、道路、天橋🤟、立交橋(qiáo)、停車場等；

　　3.海水飛(fei)濺區以及直接暴(bao)露于除冰鹽的橋(qiao)面和護牆；海🈲水淡(dàn)化廠、污水處理設(shè)施；

　　4.要求長壽命的(de)建築結構如曆史(shǐ)建築的修複、核廢(fèi)料的儲存♻️設施；

　　5.地(di)震多發地區，因為(wei)鋼筋混凝土結構(gou)可能由于腐蝕而(er)在發生地震時倒(dǎo)塌；

　　6.地下通道和隧(suì)道；

　　7.無法檢查或維(wei)護修理的區域。

　　六(liu)、如何使用不鏽鋼(gang)鋼筋

　　在國外，不鏽(xiù)鋼鋼筋主要是依(yi)據英國标準BS6744-2001和美(mei)國标準ASTMA955/A955M-03b制造💞的。法(fa)國、意大利、德國、丹(dān)麥和芬蘭也有自(zì)⁉️己的國家标準。

　　在(zài)中國，不鏽鋼鋼筋(jin)的标準是YB/T4362-2014“鋼筋混(hùn)凝土用不鏽鋼鋼(gāng)筋”。

　　不鏽鋼鋼筋直(zhi)徑為3-50毫米。

　　可采用(yong)的牌号包括雙相(xiang)不鏽鋼2101,2304，2205，2507，奧氏體不(bú)鏽鋼304,316,316LN,25-6Mo等

　　采用了不(bu)鏽鋼鋼筋後，無需(xū)使用混凝土密封(fēng)劑如矽烷；允許裂(lie)紋寬度增至0.3毫米(mi)；混凝土保護層的(de)厚度可⁉️減至♈3厘米(mi)。

　　為了更經濟地使(shǐ)用不鏽鋼鋼筋，可(ke)在腐蝕風險較🧡高(gāo)或👅難以維護修理(li)的地方采用不鏽(xiù)鋼鋼筋，沒有腐蝕(shi)風險的部位采用(yòng)碳鋼鋼筋；在混凝(níng)土中，不必🈲要為了(le)防止電🤩偶腐蝕而(er)将不鏽鋼與碳鋼(gang)鋼筋隔開。

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