在(zai)過去30年中(zhōng)，由于内嵌(qian)鋼筋的腐(fǔ)蝕而導緻(zhì)整個鋼筋(jīn)混凝土結(jie)構的過早(zao)劣化失效(xiào)已經成為(wéi)世界範📱圍(wei)的嚴重問(wèn)題，修理費(fèi)用估計超(chāo)過5500億美元(yuan)。在美國，每(mei)年僅橋梁(liang)腐蝕造成(cheng)的損失預(yu)計超過80億(yi)美元。發生(sheng)腐蝕的🤩主(zhu)要是地處(chu)惡劣環境(jìng)的橋梁如(rú)海水中的(de)橋、冬季施(shi)放除冰鹽(yán)的橋。
一、為(wéi)什麼普通(tong)鋼筋會發(fā)生腐蝕
混凝土上(shàng)出現鏽迹(ji)，混凝土剝(bao)落，鋼筋外(wai)露，發生結(jie)構失效
2.鋼(gang)筋鏽蝕劣(lie)化有2個主(zhǔ)要機理
①二(èr)氧化碳擴(kuo)散（碳酸）進(jin)入混凝土(tǔ)
二氧化碳(tan)可通過混(hùn)凝土的毛(máo)細孔，擴散(san)進入混凝(ning)土。這取💃🏻決(jué)📧于混凝土(tǔ)孔隙度、環(huan)境的相對(dui)濕度和溫(wēn)度。有👈水存(cún)在時，空氣(qì)中的二氧(yǎng)化碳與水(shui)泥中的氫(qīng)氧化鈣反(fan)應形成碳(tàn)酸鈣，降低(dī)了混凝土(tǔ)的pH值，當pH達(dá)到9時，碳鋼(gāng)鋼筋不再(zai)處于鈍化(huà)狀态，便會(hui)✍️發生腐蝕(shi)。
對于預期(qi)壽命在50年(nian)以下的橋(qiao)梁，如果混(hun)凝土質量(liàng)和工藝🍓合(he)🐅格🙇🏻，不用太(tai)擔心碳酸(suan)化的問題(tí)。而對于預(yu)期壽命較(jiào)長的結構(gòu)，必須考慮(lü)碳酸化的(de)問題。
②氯離(lí)子進入混(hun)凝土
這是(shì)混凝土劣(lie)化的主要(yào)原因。當氯(lǜ)離子進入(rù)混凝土，一(yī)部分氯離(lí)子因被“捕(bǔ)獲”而被“束(shù)縛”，其餘自(zi)由态的氯(lǜ)離子會進(jìn)一步擴散(sàn)到碳鋼鋼(gang)筋，一旦接(jie)觸到碳鋼(gang)鋼💯筋，腐蝕(shi)⭐就會開始(shi)。體積比鋼(gāng)還❗大的腐(fu)蝕産物産(chan)生了由内(nei)向外的壓(yā)力，造成混(hùn)凝土發生(shēng)開裂♋，這樣(yàng)氯離子就(jiu)更容易進(jin)入混凝土(tu)，然☂️後混凝(níng)土層裂開(kāi)或剝落，裡(lǐ)面的鋼筋(jīn)就會暴露(lù)在外，發生(shēng)腐蝕，如果(guǒ)聽任🌈腐蝕(shi)繼續，則鋼(gang)筋漸漸無(wu)法承受外(wai)加的拉伸(shēn)應力，zui終結(jié)構會發生(shēng)坍塌。
碳鋼(gang)鋼筋發生(shēng)鏽蝕的臨(lin)界氯離子(zi)濃度：每公(gōng)斤混⁉️凝☔土(tǔ)0.4%，當不合并(bìng)碳酸化作(zuò)用時，氯離(lí)子濃度高(gāo)于此值，則(zé)📧碳鋼鋼筋(jīn)開始發生(shēng)腐蝕。
③碳酸(suān)化和氯離(li)子的相互(hu)作用
碳酸(suān)化會釋放(fang)某些被“束(shù)縛”的氯離(li)子，由此會(hui)加重氯離(li)子😍對碳鋼(gang)的腐蝕。而(ér)且碳酸化(hua)會降低環(huan)境pH值，降低(dī)臨界氯離(lí)子濃❓度。
④混(hun)凝土的裂(liè)縫會促進(jìn)腐蝕的發(fa)生
混凝土(tǔ)上細如發(fa)絲的裂紋(wén)無法避免(mian)且不會降(jiang)低結☂️構的(de)強度，因此(cǐ)是可以接(jiē)受的。較大(da)的裂縫為(wéi)腐蝕性離(li)子😘的進☀️入(rù)敞開了大(dà)門，促使腐(fu)蝕很快發(fā)生。
雖然裂紋(wén)可被密封(fēng)起來，但在(zai)凹陷處或(huo)隐蔽處不(bú)太好處理(lǐ)，況且裂紋(wen)往往在若(ruo)幹年後出(chū)現，這已經(jing)不是預防(fang)而是修複(fú)性措🐇施了(le)。密封隻是(shì)使腐蝕的(de)發生晚一(yi)些，并非一(yi)勞永逸。
二(er)、為什麼使(shǐ)用不鏽鋼(gāng)鋼筋
當氯(lǜ)離子滲透(tou)進碳鋼鋼(gāng)筋混凝土(tu)并與碳鋼(gāng)接觸，碳鋼(gang)鋼🛀🏻筋就會(hui)發生腐蝕(shi)，腐蝕産物(wù)會膨脹擴(kuò)展，造✏️成混(hùn)凝土開裂(liè)和剝落，此(ci)時必須進(jìn)行維修。
碳(tàn)鋼鋼筋僅(jǐn)能承受zui高(gāo)0.4%的氯離子(zǐ)含量，而不(bu)鏽鋼可承(chéng)受高達🐕7%的(de)氯離子含(han)量。不鏽鋼(gang)提高了結(jie)構的使用(yòng)壽命，降低(dī)了維護成(cheng)本✨和修理(lǐ)費用。
三、不(bu)鏽鋼鋼筋(jin)的優勢
2.不依賴于(yu)混凝土的(de)高堿度來(lái)保護鋼筋(jin)
3.可以減薄(báo)混凝土保(bao)護層的厚(hòu)度
4.無需使(shǐ)用混凝土(tu)密封劑如(ru)矽烷
5.混凝(ning)土的調配(pei)可被簡化(hua)以滿足結(jié)構設計需(xū)要，而無需(xū)考慮鋼筋(jīn)的保護。
6.顯(xiǎn)著提高結(jié)構的耐久(jiu)性
7.大大降(jiàng)低維護和(hé)維修成本(běn)
8.減少停運(yùn)時間和日(rì)常維護費(fèi)用
9.可選擇(ze)性地用于(yú)高風險的(de)部位
10.zui終可(ke)被回收再(zai)生
四、何時(shí)需采用不(bú)鏽鋼鋼筋(jin)
1.當結構暴(bào)露于高氯(lü)離子和/或(huo)腐蝕性工(gōng)業環境下(xià)
2.使用除冰(bīng)鹽的道路(lù)和橋梁
3.當(dāng)要求（或希(xī)望）鋼筋無(wú)磁性時
五(wǔ)、何處應使(shǐ)用不鏽鋼(gang)鋼筋
1.海水(shuǐ)尤其是炎(yán)熱氣候下(xia)海水中的(de)橋梁、碼頭(tóu)、棧橋、防波(bō)堤、海堤、燈(deng)柱或欄杆(gǎn)的錨固件(jiàn)；2.接觸除冰(bing)鹽的✨高速(su)❄️公路橋梁(liang)、道路、天橋(qiao)、立交橋、停(ting)車場等；
3.海(hǎi)水飛濺區(qu)以及直接(jie)暴露于除(chú)冰鹽的橋(qiáo)面和護牆(qiang)；海水淡化(hua)廠、污水處(chu)理設施；
4.要(yào)求長壽命(ming)的建築結(jie)構如曆史(shi)建築的修(xiū)複、核廢料(liao)的⚽儲存設(shè)施；
5.地震多(duo)發地區，因(yin)為鋼筋混(hùn)凝土結構(gòu)可能由于(yú)腐蝕🚶而在(zai)發生🏃♀️地震(zhèn)時倒塌；
7.無法(fa)檢查或維(wéi)護修理的(de)區域。
六、如(rú)何使用不(bú)鏽鋼鋼筋(jīn)
在國外，不(bu)鏽鋼鋼筋(jin)主要是依(yi)據英國标(biao)準BS6744-2001和美國(guó)标準ASTMA955/A955M-03b制造(zao)的。法國、意(yì)大利、德國(guó)、丹麥和芬(fen)蘭也有自(zì)己的國家(jia)👄标準。
在中(zhong)國，不鏽鋼(gāng)鋼筋的标(biao)準是YB/T4362-2014“鋼筋(jin)混凝土用(yòng)不鏽鋼鋼(gang)筋❗”。
不鏽鋼(gang)鋼筋直徑(jing)為3-50毫米。
可(kě)采用的牌(pai)号包括雙(shuang)相不鏽鋼(gang)2101,2304，2205，2507，奧氏體不(bú)鏽鋼304,316,316LN,25-6Mo等
采(cǎi)用了不鏽(xiù)鋼鋼筋後(hou)，無需使用(yong)混凝土密(mi)封劑如矽(xī)烷；允許裂(lie)紋寬度增(zeng)至0.3毫米；混(hùn)凝土保護(hù)層的厚❌度(dù)可👈減至3厘(lí)米。
為了更(gèng)經濟地使(shǐ)用不鏽鋼(gang)鋼筋，可在(zai)腐蝕風險(xian)較♻️高或難(nan)以維護修(xiu)理的地方(fāng)采用不鏽(xiù)鋼鋼筋，沒(mei)有腐蝕風(fēng)險的部位(wèi)采用碳鋼(gāng)鋼筋；在混(hun)凝土中，不(bu)必要為了(le)防止電偶(ou)腐蝕而将(jiāng)不鏽鋼與(yu)碳鋼鋼筋(jīn)隔開。
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