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不銹鋼筋的耐腐蝕性能

鄭曉華1，李承昌1，楊 峰1，黃 斌2 ，王輝綿3

(1.交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院，北京 100088；2.中交第一公路工程局廈門工程有限公司，福建 廈門 361021；3.太原鋼鐵(集團(tuán))有限公司，山西 太原 030003)

摘要：為探討不銹鋼筋及其混凝土構(gòu)件耐腐蝕性能，進(jìn)行了不銹鋼筋及碳素鋼筋的各種對(duì)比腐蝕試驗(yàn)。不銹鋼筋與普通鋼筋鹽霧腐蝕對(duì)比試驗(yàn)表明，在相同鹽霧腐蝕條件下，不銹鋼筋的耐腐蝕能力是普通鋼筋的100倍以上，不銹鋼筋銹蝕量輕微，銹蝕不影響其力學(xué)、工藝性能；而普通鋼筋銹蝕明顯，銹蝕導(dǎo)致斷面縮減、強(qiáng)度降低、延性明顯下降，驗(yàn)證了不銹鋼筋有更優(yōu)異的抗鹽霧腐蝕性能。模擬不銹鋼筋混凝土試件與普通鋼筋混凝土試件在3倍海水中干濕循環(huán)對(duì)比試驗(yàn)表明，不銹鋼筋試件的極化阻力明顯高于普通鋼筋試件，而腐蝕電流密度明顯小于普通鋼筋試件，不銹鋼筋試件的腐蝕速率遠(yuǎn)低于普通鋼筋試件，不銹鋼筋試件比普通鋼筋試件的耐氯離子腐蝕性能高46倍以上。不銹鋼筋混凝土足尺試件與普通鋼筋混凝土足尺試件干濕循環(huán)對(duì)比試驗(yàn)表明，在混凝土構(gòu)件中的不銹鋼筋仍然具有優(yōu)異的耐蝕性能。

關(guān)鍵詞：橋梁工程；不銹鋼筋銹蝕；腐蝕試驗(yàn)；銹蝕規(guī)律;銹蝕量

0 引言

不銹鋼是指在大氣、水、酸、堿、鹽等溶液或其他腐蝕介質(zhì)中具有一定化學(xué)穩(wěn)定性的鋼，所謂不銹鋼，并不是真的不銹，而是其表面形成了富鉻氧化膜(鈍化膜)，在金屬與介質(zhì)之間生成了一層很薄的保護(hù)膜，阻滯了陽極過程的進(jìn)行，提高了金屬的化學(xué)穩(wěn)定性，從而達(dá)到了不易銹蝕的目的，即不銹鋼的耐腐蝕性是表面形成鈍化薄膜保護(hù)所致，而鈍化薄膜的保護(hù)作用又取決于金屬基面上的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物。它的耐腐蝕性能還表現(xiàn)在，即使是鈍化薄膜受到劃傷等破損，當(dāng)氧氣供應(yīng)充分時(shí)(如在空氣中)，鈍化薄膜就會(huì)立即再生出來，使之得到修復(fù)。這就是不銹鋼具有優(yōu)良的耐腐蝕性能的根本原因。

近幾十年來，美英等一些發(fā)達(dá)國家對(duì)不銹鋼筋進(jìn)行了大量的理論和試驗(yàn)研究[1-4]，但絕大多數(shù)集中在探索實(shí)驗(yàn)室內(nèi)或大氣腐蝕環(huán)境下不銹鋼筋及不銹鋼筋混凝土的抗腐蝕能力，這些試驗(yàn)包括加入氯鹽且在干濕循環(huán)條件下的快速腐蝕試驗(yàn)、鹽霧試驗(yàn)、模擬海洋環(huán)境試驗(yàn)，在空氣或海洋環(huán)境下的暴露試驗(yàn)以及施工現(xiàn)場(chǎng)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)等。例如，1985年佐勃等人用304型實(shí)心不銹鋼變形鋼筋進(jìn)行了抗腐蝕試驗(yàn)；1987年詹金斯對(duì)N33號(hào)不銹鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼絞線進(jìn)行了一系列抗腐蝕試驗(yàn)研究；1988年弗林特和考克斯等人對(duì)低碳鋼筋和316型不銹鋼筋進(jìn)行了抗腐蝕試驗(yàn)；1989年特里達(dá)偉等人研究了包括碳素鋼筋、低合金高強(qiáng)鋼筋、鍍鋅鋼筋、405和430型鐵素體不銹鋼筋，以及302、315和316型奧氏體不銹鋼筋等一系列鋼筋的性能。這些試驗(yàn)均證明不銹鋼筋具有優(yōu)異的耐腐蝕性能，并開始在腐蝕嚴(yán)重地區(qū)工程的一些特殊部位用不銹鋼筋代替普通碳鋼鋼筋，尤其是在沿海浪濺區(qū)、水位變動(dòng)區(qū)。美英等國已經(jīng)將不銹鋼筋列入鋼筋混凝土用鋼筋范圍，并在一些處于高腐蝕地區(qū)且設(shè)計(jì)使用壽命在100 a以上的結(jié)構(gòu)中得到了應(yīng)用，收到了很好的效果。

本研究通過對(duì)不同不銹鋼品種及碳素鋼筋進(jìn)行的對(duì)比鹽霧腐蝕試驗(yàn)、模擬混凝土構(gòu)件加速腐蝕試驗(yàn)、混凝土構(gòu)件加速腐蝕試驗(yàn)[5]，求得了部分不銹鋼筋的銹蝕規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果可作為制訂不銹鋼筋產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的參考。

1 不銹鋼筋鹽霧腐蝕試驗(yàn)

采用人工氣候老化箱來模擬海洋鹽霧環(huán)境加速鋼筋腐蝕的試驗(yàn)[6]，其中氯化鈉溶液為濃度(50±5)g/L、pH值在6.5～7.2之間的中性鹽霧，試驗(yàn)溫度30 ℃。取022Cr23Ni5Mo3N(2205)，00Cr23Ni4N(2304)不銹鋼筋和HRB335普通鋼筋試樣，銹蝕量測(cè)量采用稱重法。

(1)鋼筋的鹽霧腐蝕試驗(yàn)

022Cr23Ni5Mo3N(2205)和00Cr23Ni4N(2304)鹽霧腐蝕后不銹鋼筋質(zhì)量損失率對(duì)比見圖1,00Cr23Ni4N(2304)不銹鋼筋與HRB335普通鋼筋質(zhì)量損失率對(duì)比見圖2。由圖1、圖2可見，在鹽霧腐蝕環(huán)境中，各種鋼筋的腐蝕規(guī)律相同，銹蝕量(質(zhì)量損失率)均隨著腐蝕時(shí)間的增加而線性增加，腐蝕速度近似恒定值。與普通鋼筋相比，2種不銹鋼筋銹蝕極其緩慢，00Cr23Ni4N(2304)不銹鋼筋的耐腐蝕能力約是HRB335普通鋼筋的100倍，而022Cr23Ni5Mo3N (2205)不銹鋼筋的耐腐蝕能力約是HRB335普通鋼筋的350倍，不銹鋼筋比普通鋼筋有更優(yōu)異的抗鹽霧腐蝕能力。

鹽霧試驗(yàn)進(jìn)行到22 d時(shí)，022Cr23Ni5Mo3N(2205)不銹鋼筋表面仍與新鋼筋基本相同；鹽霧試驗(yàn)進(jìn)行到57 d時(shí)，00Cr23Ni4N(2304)不銹鋼筋和HRB335普通鋼筋銹蝕狀況見圖3。普通鋼筋表面呈現(xiàn)均勻銹蝕，且隨著鹽霧試驗(yàn)時(shí)間的增長，銹層厚度逐漸增加，表層是黃褐色的鐵銹，內(nèi)層是黑色銹蝕物，除銹后發(fā)現(xiàn)普通鋼筋表面布滿了銹坑。而00Cr23Ni4N(2304)不銹鋼筋沒有出現(xiàn)大范圍的銹蝕，僅在局部出現(xiàn)輕微的點(diǎn)蝕，點(diǎn)蝕處也無明顯銹蝕產(chǎn)物，除銹后和新不銹鋼筋基本相同，反映出00Cr23Ni4N(2304)不銹鋼筋良好的耐鹽霧腐蝕性能。

(2)鹽霧腐蝕后鋼筋拉伸試驗(yàn)

HRB335普通鋼筋不同時(shí)間鹽霧腐蝕后的銹蝕量以及銹蝕后拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1，荷載-位移曲線見圖4。普通鋼筋在鹽霧銹蝕后，鋼筋的拉伸曲線形狀與未腐蝕鋼筋一致，仍保持彈性變形-屈服-強(qiáng)化等階段。但屈服強(qiáng)度、極限強(qiáng)度均隨著鹽霧時(shí)間增加逐漸降低，斷后伸長率隨著鹽霧時(shí)間增加減小[7-9]。由表1可知，普通鋼筋的強(qiáng)度降低與銹蝕量基本一致，如經(jīng)43 d鹽霧試驗(yàn)后，普通鋼筋銹蝕量3.3%，其屈服強(qiáng)度、極限強(qiáng)度均下降約5%；但此時(shí)鋼筋斷后伸長率下降約32%，塑性降低比銹蝕量大一個(gè)數(shù)量級(jí)。當(dāng)鋼筋的銹蝕量達(dá)到一定程度時(shí)，鋼筋會(huì)出現(xiàn)脆斷，使混凝土結(jié)構(gòu)脆性破壞，影響結(jié)構(gòu)安全使用。

022Cr23Ni5Mo3N (2205)不銹鋼筋不同時(shí)間鹽霧腐蝕后的拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2,荷載-位移曲線見圖5， 00Cr23Ni4N(2304)不銹鋼筋不同時(shí)間鹽霧腐蝕后的拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表3,荷載-位移曲線見圖6。兩種不銹鋼筋腐蝕量很小，鹽霧腐蝕前后022Cr23Ni5Mo3N (2205)和00Cr23Ni4N(2304)不銹鋼筋的屈服強(qiáng)度、極限強(qiáng)度、伸長率等力學(xué)性能基本沒有變化，這說明鹽霧腐蝕后不銹鋼筋的銹蝕量輕微，銹蝕沒有形成影響其力學(xué)、工藝性能的缺陷，如銹坑、晶間開裂、裂紋等等。

2 不銹鋼筋混凝土模擬構(gòu)件加速腐蝕試驗(yàn)

為比較不銹鋼筋及普通鋼筋在混凝土構(gòu)件中的耐腐蝕性能，選擇022Cr23Ni5Mo3N (2205),06Cr17 Ni12Mo2(316L)不銹鋼筋及HRB400、Q235普通鋼筋，用 5 mm厚砂漿包覆，制成模擬鋼筋混凝土構(gòu)件。為避免因Cl-含量過低導(dǎo)致的砂漿孔隙中Cl-分布不均勻，采用Cl-質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.37%的3倍濃縮海水作為試件的腐蝕浸泡介質(zhì)?；炷帘Ｗo(hù)層有一定的抵抗氯離子擴(kuò)散滲透的能力，氯離子需要很長時(shí)間才能從混凝土表面擴(kuò)散至鋼筋，為縮短氯離子擴(kuò)散至鋼筋的時(shí)間，制備試樣時(shí)在砂漿中摻入一定量的Cl-模擬砂漿中滲入的Cl-。

(1)鋼筋耐蝕性能隨齡期變化

砂漿試件脫模后放入3倍濃縮海水中養(yǎng)護(hù)，各試件在3倍濃縮海水溶液中不同齡期時(shí)鋼筋的極化曲線見圖7。不銹鋼筋和普通鋼筋砂漿試件的極化曲線均有一定的鈍化區(qū)，但他們的維鈍電流密度不同，不銹鋼的維鈍電流密度均明顯小于碳鋼。

(2)干濕冷熱循環(huán)試驗(yàn)

將各砂漿模擬試件放入3倍濃縮海水溶液中浸泡12 h，撈出放入65 ℃的烘箱中烘5 h，再取出置于溶液中浸泡2 h，再撈出放入65 ℃的烘箱中烘5 h，此循環(huán)試驗(yàn)以24 h為一個(gè)周期。在干濕冷熱交替試驗(yàn)期間，定期測(cè)量不銹鋼鋼筋的自然腐蝕電位、恒電位極化曲線和極化阻力；在砂漿齡期120 d時(shí)，將試件剖開，觀察各鋼筋試樣的銹蝕情況，并測(cè)量各試件中不銹鋼筋的腐蝕速率。

各模擬試件中鋼筋的腐蝕速率見表4，在濃縮海水的浸烘循環(huán)試驗(yàn)中，Q235和HRB400的腐蝕速率非常相近；普通鋼筋的腐蝕速率都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于不銹鋼筋，022Cr23Ni5Mo3N(2205)不銹鋼筋比普通鋼筋的耐氯離子腐蝕性能高約46倍， 06Cr17Ni12Mo2(316 L)不銹鋼筋比普通鋼筋的耐氯離子腐蝕性能高約366倍。剖開后鋼筋腐蝕形貌見圖8，普通鋼筋的腐蝕形貌是全面腐蝕，而不銹鋼筋的腐蝕形貌是局部腐蝕。

圖9是各試件中普通鋼筋和不銹鋼筋的極化阻力圖，各曲線數(shù)據(jù)前4個(gè)點(diǎn)是試件在養(yǎng)護(hù)期間的極化阻力(0, 7, 14, 28 d)，數(shù)據(jù)后5個(gè)點(diǎn)是試件干濕交替試驗(yàn)期間的極化阻力(35, 42, 49, 56, 63 d)。Q235與HRB400的極化阻力變化趨勢(shì)基本相同，極化阻力在養(yǎng)護(hù)期是逐漸上升的，可能是由于混凝土水化反應(yīng)產(chǎn)生的高堿性對(duì)碳鋼的鈍化保護(hù)作用在逐漸增強(qiáng)；而當(dāng)浸烘試驗(yàn)交替進(jìn)行時(shí)，普通鋼筋表面的極化阻力急劇下降并趨于穩(wěn)定，表明普通鋼筋在浸烘試驗(yàn)交替過程中的腐蝕速度急劇增大并穩(wěn)定在一個(gè)較高的腐蝕速率范圍。不銹鋼筋的極化阻力明顯高于碳鋼鋼筋，06Cr17Ni12Mo2(316L)鋼筋的極化阻力更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于022Cr23Ni5Mo3N (2205)，這與表4中的平均腐蝕速度結(jié)果吻合,說明極化阻力越小，腐蝕速度越大。

圖10為各試件中普通鋼筋和不銹鋼筋在3倍濃縮海水腐蝕試驗(yàn)的腐蝕電流密度，各曲線數(shù)據(jù)前4個(gè)點(diǎn)是養(yǎng)護(hù)期的腐蝕電流密度(0, 7, 14, 28 d)，后5個(gè)點(diǎn)是干濕交替試驗(yàn)期間的腐蝕電流密度(35, 42, 49, 56, 63 d)。模擬試件中鋼筋在干濕冷熱循環(huán)試驗(yàn)7, 14, 21, 28, 35 d時(shí)的恒電位極化曲線見圖11。由圖10看出，Q235和HRB400碳鋼鋼筋試件在養(yǎng)護(hù)期間的腐蝕電流密度較低，但在干濕冷熱循環(huán)試驗(yàn)開始時(shí)腐蝕電流密度迅速增大；06Cr17Ni12Mo2(316L)不銹鋼筋試件的腐蝕電流密度在養(yǎng)護(hù)期間和干濕冷熱循環(huán)試驗(yàn)中呈現(xiàn)下降趨勢(shì)；022Cr23Ni 5Mo3N (2205)不銹鋼筋試件的腐蝕電流密度在養(yǎng)護(hù)期間呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，在干濕冷熱循環(huán)試驗(yàn)中呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。各種鋼筋在不同時(shí)期的腐蝕電流密度變化趨勢(shì)與圖9所示的極化阻力變化趨勢(shì)基本吻合，即極化阻力越小，腐蝕速度越大。

3 不銹鋼筋混凝土構(gòu)件加速腐蝕試驗(yàn)

鋼筋混凝土試件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，水灰比為0.4，水泥用量為420 kg/m3；試件采用內(nèi)摻氯鹽的方法加速鋼筋銹蝕，摻鹽后混凝土內(nèi)Cl-含量(Cl-質(zhì)量占混凝土質(zhì)量百分比)0%，0.05%，0.1%，0.15%，0.2%共5個(gè)等級(jí)，試件邊長均為300 mm×250 mm×200 mm。不銹鋼筋選00Cr23Ni4N(2304)，普通鋼筋選HRB335，每個(gè)不銹鋼筋混凝土試件內(nèi)部配φ20與φ32不銹鋼筋各一根，對(duì)比組鋼筋混凝土試件內(nèi)部配兩根φ20普通鋼筋，各試件鋼筋保護(hù)層厚度均為30 mm。所有試件同時(shí)澆注成型，拆模后進(jìn)行干濕循環(huán)試驗(yàn)，干濕循環(huán)制度為每天兩個(gè)循環(huán)，每次都是干11 h，濕1 h，室內(nèi)溫度25 ℃。

標(biāo)準(zhǔn)試塊養(yǎng)護(hù)28 d后進(jìn)行抗壓強(qiáng)度的測(cè)試，其抗壓強(qiáng)度與Cl-含量關(guān)系見圖12，各組試件抗壓強(qiáng)度均達(dá)到了設(shè)計(jì)值，且摻鹽量對(duì)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度影響不明顯。

普通鋼筋混凝土試件鋼筋腐蝕電流密度與腐蝕電位變化見圖13，在干濕循環(huán)6 d之后，普通鋼筋腐蝕電流密度開始增大，腐蝕電位出現(xiàn)拐點(diǎn)并開始變小，說明普通鋼筋出現(xiàn)銹蝕跡象。未摻鹽和摻鹽后Cl-含量為0.05%的試件，鋼筋腐蝕電流密度與腐蝕電位變化規(guī)律基本一致；摻鹽后Cl-含量為0.05%的試件，鋼筋腐蝕電流密度明顯要高于不摻鹽組，腐蝕電位也小于未摻鹽組。解剖后鋼筋照片見圖14，試件混凝土內(nèi)的普通鋼筋發(fā)生了銹蝕，摻鹽的比未摻鹽的腐蝕嚴(yán)重，與測(cè)試結(jié)果相符。

φ20不銹鋼筋混凝土試件不銹鋼筋的腐蝕電流密度與腐蝕電位變化如圖15所示。在干濕循環(huán)初期，測(cè)試數(shù)值較大，數(shù)值波動(dòng)也較大，主要是由于混凝土拆模后直接放入到干濕循環(huán)試驗(yàn)設(shè)備中，試件混凝土水泥水化等化學(xué)反應(yīng)使混凝土內(nèi)部水分有所差異，測(cè)量結(jié)果波動(dòng)較大。干濕循環(huán)28 d之后，測(cè)試的腐蝕電流密度逐漸減小且趨于平緩，試件中不銹鋼筋的腐蝕電流密度逐漸降低到0.1 μA/cm2以下，根據(jù)表5腐蝕電流密度與鋼筋銹蝕的對(duì)應(yīng)關(guān)系和經(jīng)驗(yàn)，初步判斷在干濕循環(huán)120 d時(shí)，試件中的不銹鋼筋沒有銹蝕的跡象，即使Cl-含量0.2%的混凝土內(nèi)依然如此。由腐蝕電位變化圖也可以看出，隨著混凝土內(nèi)部摻鹽量的增加，鋼筋的腐蝕電位逐漸變大，但腐蝕電位整體較小，沒有呈現(xiàn)出腐蝕的特征。解剖后不銹鋼筋照片見圖16，在干濕循環(huán)長達(dá)120 d試驗(yàn)條件下，即使Cl-含量達(dá)0.2%的混凝土試件，不銹鋼筋依然沒有出現(xiàn)銹蝕，與測(cè)試結(jié)果相符。

4 結(jié)論

不銹鋼筋與普通鋼筋鹽霧腐蝕對(duì)比試驗(yàn)表明，在相同鹽霧腐蝕條件下，00Cr23Ni4N(2304)不銹鋼筋的耐腐蝕能力約是HRB335普通鋼筋的100倍,022Cr23Ni5Mo3N (2205)不銹鋼筋的耐腐蝕能力約是HRB335普通鋼筋的350倍。鹽霧試驗(yàn)后，普通鋼筋屈服強(qiáng)度、極限強(qiáng)度下與降銹蝕量相當(dāng)，但斷后伸長率急劇下降，鋼筋出現(xiàn)脆斷傾向，影響結(jié)構(gòu)安全使用;而不銹鋼筋腐蝕輕微，其力學(xué)、工藝性能基本不變，不銹鋼筋具有優(yōu)異的抗鹽霧腐蝕能力，能有效提高海洋環(huán)境或含氯離子環(huán)境下鋼筋混凝土構(gòu)件的耐久性。

3倍濃縮海水浸泡的不銹鋼筋與普通鋼筋混凝土模擬構(gòu)件的干濕冷熱循環(huán)對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果表明， 022Cr23Ni5Mo3N(2205)不銹鋼筋比普通鋼筋的耐氯離子腐蝕性能高約46倍， 06Cr17Ni12Mo2(316L)不銹鋼筋比普通鋼筋的耐氯離子腐蝕性能高約366倍。不銹鋼筋的極化阻力明顯高于碳素鋼筋，腐蝕電流密度小于碳素鋼筋，說明在模擬混凝土試件中，不銹鋼筋同樣具有優(yōu)異的耐腐蝕性能。

混凝土內(nèi)不同Cl-含量的不銹鋼筋與普通鋼筋混凝土構(gòu)件干濕循環(huán)對(duì)比試驗(yàn)表明，普通鋼筋在試驗(yàn)進(jìn)行到6 d即出現(xiàn)銹蝕，而不銹鋼筋試驗(yàn)120 d仍沒有銹蝕的跡象，再次說明在混凝土試件中的不銹鋼筋具有優(yōu)異的耐腐蝕性能。

參考文獻(xiàn)：

[1] PALSSON R, MIRZA M S. Mechanical Response of Corroded Steel Reinforcement of Abandoned Concrete Bridge [J]. ACI Structural Journal ,2002,99(2): 157-162.

[2] AMLEH L, MIRZA S. Corrosion Influence on Bond between steel and Concrete [J].ACI Structural Journal,1999,96(3): 415-423.

[3] MANNING D G .Corrosion performance of Epoxy-coated Reinforcing Steel: North American Experience [J]. Construction and Building Materials, 1999 ,10(5)：349-356.

[4] GEDGE G. Structural Uses of Stainless Steel: Building and Civil Engineering [J].Journal of Constructional Steel Research，2008，64(11): 1194-1198.

[5] 張勁泉，李承昌,鄭曉華，等. 不銹鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)研究[M]. 北京:人民交通出版社，2015. ZHANG Jin-quan, LI Cheng-chang, ZHENG Xiao-hua，et al. Study on Structure of Stainless Steel Reinforced Concrete[M]. Beijing: China Communications Press, 2015.

[6] 洪定海.混凝土中結(jié)構(gòu)的腐蝕與保護(hù)[M].北京：中國鐵道出版社，1998. HONG Ding-hai. Corrosion and Protection of Structures in Concrete [M]. Beijing: China Railway Publishing Press, 1998.

[7] 范穎芳,周品.考慮蝕坑影響的銹蝕鋼筋力學(xué)性能研究[J].建筑材料學(xué)報(bào),2003,6(3):248-252. FAN Ying-fang, ZHOU Pin. Mechanical Property of Rusty Rebar Considering the Effects of Corrosion Pits [J]. Journal of Building Materials, 2003,6 (3): 248-252.

[8] 袁迎曙,賈福萍,蔡躍.銹蝕鋼筋的力學(xué)性能退化研究[J].工業(yè)建筑,2000,30(1):43-46. YUAN Ying-shu, JIA Fu-ping, CAI Yue. Deterioration of Mechanical Behavior of Corroded Steel Bar [J]. Industrial Construction, 2000,30 (1): 43-46.

[9] 惠云玲.鋼筋銹蝕力學(xué)性能變化初探[J].工業(yè)建筑,1992,22(10): 33-36. HUI Yun-ling. Preliminary Study on Change of Mechanical Property of Corroded Steel Bar [J]. Industrial Construction, 1992,22 (10): 33-36.

Corrosion Resistant Performance of Stainless Steel Bar

ZHENG Xiao-hua1，LI Cheng-chang1，YANG Feng1，HUANG Bin2， WANG Hui-mian3

(1. Research Institute of Highway, Ministry of Transport, Beijing 100088, China;2. Xiamen Engineering Co., Ltd., China First Highway Engineering Co., Ltd., Xiamen Fujian 361021, China;3. Taiyuan Iron and Steel (Group) Co., Ltd., Taiyuan Shanxi 030003, China)

Abstract：In order to study the corrosion resistant performance of stainless steel bar and its concrete components, various corrosion comparative tests on stainless steel bar and carbon steel bar are carried out. The salt-spray corrosion comparative tests of stainless steel bar and ordinary steel bar shows that (1) under the same salt-spray corrosion condition, the anti-corrosion capability of stainless steel bar is more than 100 times of that of ordinary steel bar, and the corrosion amount of stainless steel bar is slight without affecting its mechanical and processing properties; (2) while the corrosion of ordinary steel bar is obvious, resulting in the reduction of its cross-section, decrease of its strength and obvious decline of its ductility, which demonstrates that the salt-spray corrosion resistant performance of stainless steel bar is better. The drying-wetting cycle comparative simulation test of stainless steel reinforced concrete specimen and ordinary reinforced concrete specimen in 3 times seawater shows that the polarization resistance of stainless steel bar specimen is obviously higher than that of ordinary steel specimen, the corrosion current density and the corrosion rate of stainless steel bar specimen are obviously smaller than that of ordinary steel bar specimen, and the resistance to chlorine ion corrosion of stainless steel bar specimen is 46 times higher than that of ordinary steel bar specimen. The drying-wetting cycle comparative test of full size specimens of stainless steel reinforced concrete and ordinary reinforced concrete shows that the stainless steel bar in concrete components still has excellent corrosion resistant performance.

Key words：bridge engineering; corrosion of stainless steel bar; corrosion test; law of corrosion;corrosion amount

References：

收稿日期：2016-02-26

基金項(xiàng)目：交通運(yùn)輸部科技項(xiàng)目(2011 318 223 880)

作者簡介：鄭曉華(1960-)，女，山東青島人，研究員.(xh.zheng@rioh.cn)

doi：10.3969/j.issn.1002-0268.2016.12.002

中圖分類號(hào)：U448.34

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1002-0268(2016)12-0006-09