在過去30年中(zhong)，由于内嵌鋼筋(jin)的腐蝕而導緻(zhi)整個鋼筋混凝(níng)土結構的過早(zao)劣化失效已經(jing)成為世界範圍(wei)的♍嚴重問題，修(xiu)理✌️費用👌估計超(chao)過5500億美元。在美(měi)國，每年僅🙇🏻橋梁(liang)腐蝕造成⭐的損(sun)失🛀預計超過80億(yì)美元。發生腐蝕(shí)的主要是地處(chù)惡劣環👈境的橋(qiáo)梁如海水中的(de)橋、冬季施放除(chú)冰鹽的橋。
一、為(wei)什麼普通鋼筋(jīn)會發生腐蝕
混凝土上(shang)出現鏽迹，混凝(níng)土剝落，鋼筋外(wai)露，發生結構失(shi)效
2.鋼筋鏽蝕劣(lie)化有2個主要機(jī)理
①二氧化碳擴(kuo)散（碳酸）進入混(hun)凝土
二氧化碳(tàn)可通過混凝土(tǔ)的毛細孔，擴散(san)進入混凝🍓土。這(zhè)取決于混凝土(tu)孔隙度、環境的(de)相對濕度和溫(wēn)度。有水存在時(shi)，空氣中的二氧(yǎng)化碳與水泥中(zhong)的氫💘氧化鈣🔴反(fǎn)應形成碳酸鈣(gài)，降低💰了混凝土(tǔ)的pH值，當pH達到9時(shi)，碳鋼鋼筋不再(zài)處于鈍化狀态(tài)，便會發生腐蝕(shi)。
對于預期壽命(ming)在50年以下的橋(qiáo)梁，如果混凝土(tǔ)質量和工藝合(hé)格，不用太擔心(xin)碳酸化的問題(ti)。而對于預期壽(shòu)🛀🏻命較長的🌈結構(gou)，必須考慮碳酸(suan)化的問題。
②氯離(li)子進入混凝土(tu)
這是混凝土劣(liè)化的主要原因(yin)。當氯離子進入(rù)混凝土，一部分(fèn)氯離子因被“捕(bu)獲”而被“束縛”，其(qí)餘自由态的氯(lǜ)離子會進一步(bù)♉擴散到碳鋼鋼(gang)筋，一旦接觸到(dào)碳鋼鋼筋，腐蝕(shi)📐就會開始。體積(jī)比鋼還🐅大的腐(fu)蝕産物産生了(le)💋由内向外的壓(yā)力，造成混凝土(tu)發生開裂，這樣(yàng)氯離子就更容(rong)易進🙇🏻入混凝土(tu)，然後混凝土層(ceng)🍓裂開或剝落，裡(li)面的鋼筋就會(hui)暴露在外，發生(sheng)腐蝕🌈，如果聽任(rèn)☁️腐蝕繼續，則鋼(gang)筋漸漸無法承(chéng)受外加的拉伸(shēn)應力，zui終結構會(huì)發生坍塌。
碳鋼(gāng)鋼筋發生鏽蝕(shi)的臨界氯離子(zǐ)濃度：每公斤混(hùn)凝土0.4%，當不合并(bing)碳酸化作用時(shí)，氯離子濃度高(gao)于此值，則碳鋼(gāng)鋼筋開始發生(shēng)腐蝕。
③碳酸化和(he)氯離子的相互(hù)作用
碳酸化會(hui)釋放某些被“束(shù)縛”的氯離子，由(yóu)此會加重氯離(lí)子對碳鋼的腐(fu)蝕。而且碳酸化(huà)會降低環境pH值(zhi)，降低臨界氯離(lí)子濃度。
④混凝土(tǔ)的裂縫會促進(jin)腐蝕的發生
混(hùn)凝土上細如發(fā)絲的裂紋無法(fǎ)避免且不會降(jiang)低結構🈲的強度(du)，因此是可以接(jie)受的。較大的裂(lie)縫為腐蝕性離(li)子的進入敞開(kai)了大門，促使腐(fǔ)蝕很快發生。
雖然(rán)裂紋可被密封(fēng)起來，但在凹陷(xiàn)處或隐蔽處不(bu)太💔好💛處理，況且(qiě)裂紋往往在若(ruo)幹年後出現，這(zhè)已經🥰不是預防(fáng)而是🌂修複性措(cuò)施了。密封隻是(shì)使腐蝕的😍發生(sheng)晚㊙️一些，并非一(yī)勞永逸。
二、為什(shí)麼使用不鏽鋼(gāng)鋼筋
當氯離子(zi)滲透進碳鋼鋼(gāng)筋混凝土并與(yǔ)碳鋼接觸，碳鋼(gāng)🤞鋼筋就會發生(sheng)腐蝕，腐蝕産物(wù)會膨脹擴展，造(zao)成混凝土♉開裂(lie)和剝落，此🐕時必(bi)須進行維修。
碳(tàn)鋼鋼筋僅能承(cheng)受zui高0.4%的氯離子(zǐ)含量，而不鏽鋼(gāng)可承受🏃🏻♂️高達7%的(de)氯離子含量。不(bú)鏽鋼提高了結(jie)構的使用壽命(mìng)，降低了維護成(chéng)本和修理費用(yòng)。
三、不鏽鋼鋼筋(jīn)的優勢
2.不依(yi)賴于混凝土的(de)高堿度來保護(hù)鋼筋
3.可以減薄(báo)混凝土保護層(ceng)的厚度
4.無需使(shǐ)用混凝土密封(fēng)劑如矽烷
5.混凝(níng)土的調配可被(bei)簡化以滿足結(jié)構設計需要，而(er)無需考慮✌️鋼筋(jin)的保護。
6.顯著提(tí)高結構的耐久(jiu)性
7.大大降低維(wéi)護和維修成本(běn)
8.減少停運時間(jiān)和日常維護費(fei)用
9.可選擇性地(di)用于高風險的(de)部位
10.zui終可被回(huí)收再生
四、何時(shi)需采用不鏽鋼(gāng)鋼筋
1.當結構暴(bào)露于高氯離子(zǐ)和/或腐蝕性工(gōng)業環境下
2.使用(yong)除冰鹽的道路(lù)和橋梁
3.當要求(qiú)（或希望）鋼筋無(wú)磁性時
五、何處(chù)應使用不鏽鋼(gang)鋼筋
1.海水尤其(qí)是炎熱氣候下(xià)海水中的橋梁(liáng)、碼頭、棧橋、防波(bo)堤、海堤、燈柱或(huo)欄杆的錨固件(jian)；2.接觸除冰鹽的(de)高速公路橋梁(liáng)、道路🔞、天橋、立交(jiāo)橋、停車場等；
3.海(hai)水飛濺區以及(ji)直接暴露于除(chu)冰鹽的橋面和(he)護牆🔴；海水📧淡化(hua)廠、污水處理設(she)施；
4.要求長壽命(mìng)的建築結構如(rú)曆史建築的修(xiū)複、核廢料的儲(chu)存設施；
5.地震多(duō)發地區，因為鋼(gang)筋混凝土結構(gou)可能由于腐蝕(shí)而在發生地震(zhen)時倒塌；
7.無法(fǎ)檢查或維護修(xiu)理的區域。
六、如(rú)何使用不鏽鋼(gāng)鋼筋
在國外，不(bu)鏽鋼鋼筋主要(yào)是依據英國标(biao)準BS6744-2001和美國标🙇🏻準(zhǔn)ASTMA955/A955M-03b制造的🏃🏻♂️。法國、意(yi)大利、德國、丹麥(mai)和芬蘭也有自(zì)己的國家标準(zhun)。
在中國，不鏽鋼(gāng)鋼筋的标準是(shi)YB/T4362-2014“鋼筋混凝土用(yòng)不鏽鋼鋼筋”。
不(bu)鏽鋼鋼筋直徑(jìng)為3-50毫米。
可采用(yòng)的牌号包括雙(shuang)相不鏽鋼2101,2304，2205，2507，奧氏(shì)體不鏽鋼304,316,316LN,25-6Mo等
采(cǎi)用了不鏽鋼鋼(gāng)筋後，無需使用(yòng)混凝土密封劑(jì)如矽烷；允⚽許裂(lie)紋寬度增至0.3毫(háo)米；混凝土保護(hu)層的厚❗度可減(jiǎn)至3厘米。
為了更(gèng)經濟地使用不(bu)鏽鋼鋼筋，可在(zai)腐蝕風險較🌍高(gāo)或難以維護修(xiu)理的地方采用(yong)不鏽鋼鋼筋，沒(méi)有腐蝕風險的(de)部位采用碳鋼(gāng)鋼筋；在混凝土(tu)中，不必💃要為了(le)防止電偶腐蝕(shi)而将不鏽鋼與(yǔ)碳鋼鋼筋隔♈開(kai)。
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