海水及滨海盐渍土中存在高浓度的氯离子和硫酸根离子,复合离子除了导致混凝土性能劣化,还通过渗透导致混凝土中钢筋锈蚀。这使得海洋环境中的钢筋混凝土结构耐久性问题更为突出,同时产生了巨大的经济损失和安全隐患。正确掌握钢筋在复合离子作用下的锈蚀机理,及海水干湿循环作用下钢筋混凝土中氯离子传输及钢筋锈蚀行为,可以更准确预测结构的使用寿命,为结构腐蚀问题的及时诊断和修复提供依据。因此,本文系统研究钢筋在不同模拟盐溶液以及不同类型混凝土中的锈蚀过程及锈蚀行为,并采用宏观观察与微观分析相结合的方法,揭示其锈蚀机理。本文主要进行的研究如下:(1)通过电化学阻抗谱法来研究钢筋在不同种类硫酸盐腐蚀溶液、不同浓度硫酸盐溶液中的锈蚀行为。通过实验得到以下结论:钢筋缺少碱性环境保护,短时间内就会产生锈蚀。在中性环境下,硫酸钠浓度越高,其对钢筋的腐蚀程度越大。饱和Ca(OH)2与Na2SO4复合溶液、水泥粉末复合导致钙矾石和石膏生成在钢筋表面,延缓了钢筋的腐蚀速度。相比有钝化膜的钢筋电极,无钝化膜的钢筋产生腐蚀的时间更短,比较海水、1%NaCl+0.5%MgSO4、1%NaCl+饱和Ca(OH)2三种腐蚀溶液的腐蚀性,海水大于1%NaCl+0.5%MgSO4大于1%NaCl+饱和Ca(OH)2.(2)通过实验室完全浸泡和干湿循环加速混凝土中氯离子渗透,根据Fick第二定律分析研究了氯离子扩散系数的变化规律。得到结论如下:随着腐蚀时间的增加,混凝土中的氯离子含量逐渐增加,并且随着深度的增加氯离子含量逐渐减小,最后趋于稳定。在混凝土中掺加矿粉和粉煤灰可以提高混凝土的抗氯离子渗透性能,能够显著降低氯离子扩散系数和表面氯离子浓度。在相同的腐蚀条件下,对于C30系列混凝土而言,粉煤灰掺量在15%时为最佳掺量,可有效降低混凝土的的氯离子渗透性,有效阻止外界氯离子的入侵。混凝土中矿粉掺入量在30%时效果最佳,表面氯离子浓度最低,矿粉掺入量高于20%时其抗氯离子侵蚀性能提高不明显。(3)采用交流阻抗谱的方法,研究腐蚀溶液对混凝土中钢筋锈蚀的影响,并采用扫描电镜的方法分析钢筋混凝土的微观结构变化,得到以下结论:腐蚀溶液对钢筋的锈蚀影响大小排序为:海水大于3.5%NaCl大于3.5%NaCl+5%Na2SO4。混凝土内部温度在干湿循环过程中有一个累积过程和响应滞后规律。随干湿循环次数增加,其内部聚集温度逐渐上升,将会逐步加速混凝土中钢筋锈蚀。钢筋混凝土在氯盐环境下锈蚀产物致密,复合盐中硫酸根离子存在导致锈蚀产物疏松,锈蚀应力降低,且硫酸根离子在初期致密混凝土结构延缓氯离子渗透速度,从而延缓钢筋混凝土锈蚀开裂速度。混凝土中掺加粉煤灰和矿粉,使得混凝土中钢筋脱钝时间延缓,钢筋脱钝时氯离子浓度增加,混凝土护筋能力提高。