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【摘 要】现今钢材能源在各类施工生产中起着不可替代的作用，支撑建筑物的结构。在钢筋使用中，一般施工环境都比较恶劣，气候情况或者存放不当等因素，都会影响到钢筋的质量，使钢筋表面发生锈蚀，而一旦锈蚀严重必定影响后续工程结构整体的质量及安全，同时结构耐久性降低，甚至使得整个工程的竣工使用都受到了一定的制约。
【Abstract】Nowadays， steel energy plays an irreplaceable role in all kinds of construction and production， it supports the structure of buildings. In the use of steel bars， the general construction environment is relatively bad， and the weather conditions or improper storage will affect the quality of steel bars， and make surface of steel bar is corroded， but once the corrosion is serious， the whole quality and safety of the structure will be affected， at the same time， the durability of the structure will be reduced， and even the completion of the whole project will be restricted.
【关键词】钢筋防锈 ；锈蚀危害； 锈蚀治理
【Keywords】 steel bar rust prevention； corrosion hazard； corrosion treatment
【中图分类号】U321+.12 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2018）04-0150-02
1 工程簡介
青岛轨道交通R3线项目灵山卫停车场及出入段线工程位于青岛市黄岛区灵山卫街道，黄岛区地处华北暖温带季风区域内，属暖温带半湿润大陆性气候，受海洋影响，空气湿润，雨量充沛，温度适中，四季分明，有明显的海洋气候特点。年平均湿度在70%以上，累年7 月最大，可达92%，11 月最小为64%。陆上水面蒸发量1398.90mm，陆面蒸发量521.70mm。
本工程总占地面积约9.6万m2，承担全线部分停车列检任务，包括列车检运用库、洗车库、混合变电所、综合办公楼等生产、生活、办公设施。由于工程目前受变更等原因，停车场主变电所工程的基础以上部分设计图纸不完善，造成目前现场主变电站处于缓建状态，现场的预留钢筋防锈工作尤为重要。
2 钢材锈蚀原因
要找出钢筋锈蚀原因，需分析发生锈蚀的化学原理，钢材处于潮湿的空气中时，因其表面吸附作用，覆盖了一层极薄的水膜，这时钢材表面发生原电池反应，如果表面覆盖的水膜酸性很弱或者呈中性，则在阳性铁氧化成Fe2+ 离子，在阴极则溶解于水膜中的氧得电子：
在阳极区铁被锈蚀： Fe=Fe2++2e
在阴极区 （杂质）： 2H++2e=H2↑[1]
阴阳极共同反应的结果是： Fe+2H20=Fe（OH）2+H2↑，Fe（OH）2被氧化成Fe（OH）3并部分脱水形成铁锈。通常所见的“铁锈”即以上两种产物的混合物。因此只要有水气和氧气的存在，钢材表面的电化学过程就会自发进行。同时钢材锈蚀与大气中有害气体含量，如工业和城市大气中含有较高的SO2成份，沿海区大气中则含有盐微粒，这都大大促进钢筋的锈蚀速度。而在现代城市的大气中，不可避免地存在有害气体，致使大气呈酸性，铁和杂质就好像被置于含有H+/OH-/HCO3-/ HSO3-等离子的溶液中，在钢筋表面形成许多的微电池。再者钢材的锈蚀与钢材表面清洁状态、钢材组织不均匀性等因素有关，而其中大气中所含杂质往往起着主导作用。有害杂质往往会使钢筋表面会出现局部锈蚀深坑，这对钢筋力学性能的影响是不可忽视的。
由于钢筋和杂质的同时存在，使锈蚀作用不断进行，铁锈不能在钢筋表面形成完整的覆盖膜，并且有时是疏松产物（浮锈），为避免现场钢材锈蚀，就必须采取一些相应的防护措施。
3 施工现场钢筋锈蚀的危害
一般钢筋在建筑结构物中都会受到一定厚度混凝土的保护，不会锈蚀，但是当保护层受到破坏或者厚度不足，以其他因素导致钢筋直接裸露在空气中时，钢筋的锈蚀将不可避免，从而给工程建设带来质量问题。
我们从钢筋锈蚀与结构物耐久性关系方面分析，建筑结构物寿命一般有两个阶段：钢筋锈蚀之前“潜伏期的阶段”和“锈蚀发展阶段”。如果将已锈蚀的钢筋置入混凝土中，就会缩短这两个阶段，结果使结构物寿命期提前。现如今混凝土中因为钢筋锈蚀问题所导致结构物失稳或者破坏已成为当今世界上最受关注的重大课题之一，它在影响建筑物结构耐久性因素中，已占主导。对于我们目前续建的建筑物，如不对原结构的钢筋锈蚀情况进行彻底查明和有效处理，其锈蚀会进一步发展，从而造成工程事故。
4 钢筋锈蚀防治措施
4.1 预防措施
根据现行国家标准《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011的规定5.3.2条：钢筋的表面应清洁、无损伤，油渍、漆污和铁锈应在加工前清除干净。带有颗粒状或片状老锈的钢筋不得使用。 钢筋在进场和使用之前都必须对其外观和质量进行严格检查，钢筋表面不应该有颗粒状或者片状的老锈，以免影响锚固性能和钢筋强度。钢筋除锈后如表面有严重缺陷，应重新检验该批钢筋的力学性能及其他相关性能指标。此要求同样适用于钢筋半成品及预留裸露钢筋的检查。再者现场的管理措施要到位，尽量分批次购买钢筋，不要在现场存放太长时间。钢筋到场之后，要做到场地平整，下垫枕木或者其他材料，上盖防水布，做到钢筋不与地面直接接触。 4.2 治理措施
4.2.1钢筋防锈蚀治理
①素水泥浆涂刷：使用P.O32.5R水泥配制成素水泥浆，对现场钢筋进行涂刷，施工方法简单易于操作，同时可以观察到涂刷效果，补刷也方便。但是素水泥浆不密实，涂刷层较薄，在大气中很快就被碳化，并且容易脱落，需要经常补刷。
②在水泥素浆中掺107胶：在第一种方法基础上增加107胶配制成素浆涂刷钢筋，简单易操作，同样可随时观察涂刷效果，补刷方便，同时提高素水泥浆的抗裂性、密实性。但是107胶影响钢筋与素浆的粘结力与耐久性等。
③环氧树脂类涂刷：此方法涂刷效果好，能有效地阻锈，但价格昂贵，不经济。
④灌低强度混凝土：使用低强度的砼（c7.5或C10等）将钢筋包裹在内，阻锈效果好，但费工费料，不能直接观察防锈效果，且再施工时必须彻底清理干净原来低强度的混凝土。
⑤MCI钢筋阻锈剂：对于MCI系列渗透迁移型的钢筋阻锈剂，它是一种高性能的具有世界领先水平的有机阳极、阴级复合型锈蚀抑制剂，如对即有结构将 MCI—2020 或 MCI—2021 涂刷结构砼表面，它渗透迁移进入混凝土内部，随即在钢筋表面形成了MCI分子保护膜，从而防止钢筋继续锈蚀，但技术要求高，经济性差。
综上所述，方法各有优缺，在实践中需不断总结经验和研究发展新的防护措施。根据本工程的特点，主变电所预留钢筋采用素水泥浆涂刷 。经过观察防锈效果及实验，每隔3～4周需要补刷一次，以保证钢筋防锈的质量。至于后期处理问题，其实不是很难处理，除了用钢筋等敲击外，可以采用电动刷，钢管除浮锈就是采用这种工具的，效果很好。
4.2.2 钢筋锈蚀处理
①一般轻微锈蚀或浮锈处理方法：敲打、刷除、过调直机、冷拉，再经过配料、搬运、吊运、绑扎后往往也会脱落部分锈蚀物而变成不利害了，一般工程结构可不用处理。
②钢筋锈蚀比较严重时，使用喷砂工艺进行除锈，既可以除却锈蚀钢筋，又可以除去钢筋上的水泥砂浆，在混凝土浇筑时，钢筋能有更好的粘结力，就工程的实质情况来看，喷砂除锈虽然造价高，但效果非常好。
③检查钢筋的锈蚀状况，根据规范规定，钢筋的锈蚀达到一定程度时，该钢筋是要降级使用的，所以当除锈后通過检查钢筋的锈蚀程度没有超过规范的规定时，那么就可以继续使用，如果通过检查钢筋的锈蚀程度超过了规范的规定，就要采取加固处理，可以再通过植筋进行加强，如果锈蚀非常严重的话，就要将这些钢筋废弃。
5 结语
锈蚀还是以预防为主，在存放、运输过程中适当使用防锈材料及保护措施来防治钢筋的锈蚀。施工现场预留的钢筋可继续施工，如果钢筋出现锈蚀并发展到一定程度，会给工程造成难以弥补的质量隐患，影响整个工程的质量，造成无法估测的经济损失。我们应该引起高度重视并采取防护措施，并在保证有效防护的基础上力求简易、经济、实用，并可大面积推广使用。在我们日常的工作中除了采用目前可行的方法外，尚需努力钻研新的防护技术，以为将来的施工选取最合理的工艺。
【参考文献】
【1】赵建.停缓建工程预留裸露钢筋锈蚀危害及防治[J].低温建筑技术，1993（3）：57-59.
【Abstract】Nowadays， steel energy plays an irreplaceable role in all kinds of construction and production， it supports the structure of buildings. In the use of steel bars， the general construction environment is relatively bad， and the weather conditions or improper storage will affect the quality of steel bars， and make surface of steel bar is corroded， but once the corrosion is serious， the whole quality and safety of the structure will be affected， at the same time， the durability of the structure will be reduced， and even the completion of the whole project will be restricted.
【关键词】钢筋防锈 ；锈蚀危害； 锈蚀治理
【Keywords】 steel bar rust prevention； corrosion hazard； corrosion treatment
【中图分类号】U321+.12 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2018）04-0150-02
1 工程簡介
青岛轨道交通R3线项目灵山卫停车场及出入段线工程位于青岛市黄岛区灵山卫街道，黄岛区地处华北暖温带季风区域内，属暖温带半湿润大陆性气候，受海洋影响，空气湿润，雨量充沛，温度适中，四季分明，有明显的海洋气候特点。年平均湿度在70%以上，累年7 月最大，可达92%，11 月最小为64%。陆上水面蒸发量1398.90mm，陆面蒸发量521.70mm。
本工程总占地面积约9.6万m2，承担全线部分停车列检任务，包括列车检运用库、洗车库、混合变电所、综合办公楼等生产、生活、办公设施。由于工程目前受变更等原因，停车场主变电所工程的基础以上部分设计图纸不完善，造成目前现场主变电站处于缓建状态，现场的预留钢筋防锈工作尤为重要。
2 钢材锈蚀原因
要找出钢筋锈蚀原因，需分析发生锈蚀的化学原理，钢材处于潮湿的空气中时，因其表面吸附作用，覆盖了一层极薄的水膜，这时钢材表面发生原电池反应，如果表面覆盖的水膜酸性很弱或者呈中性，则在阳性铁氧化成Fe2+ 离子，在阴极则溶解于水膜中的氧得电子：
在阳极区铁被锈蚀： Fe=Fe2++2e
在阴极区 （杂质）： 2H++2e=H2↑[1]
阴阳极共同反应的结果是： Fe+2H20=Fe（OH）2+H2↑，Fe（OH）2被氧化成Fe（OH）3并部分脱水形成铁锈。通常所见的“铁锈”即以上两种产物的混合物。因此只要有水气和氧气的存在，钢材表面的电化学过程就会自发进行。同时钢材锈蚀与大气中有害气体含量，如工业和城市大气中含有较高的SO2成份，沿海区大气中则含有盐微粒，这都大大促进钢筋的锈蚀速度。而在现代城市的大气中，不可避免地存在有害气体，致使大气呈酸性，铁和杂质就好像被置于含有H+/OH-/HCO3-/ HSO3-等离子的溶液中，在钢筋表面形成许多的微电池。再者钢材的锈蚀与钢材表面清洁状态、钢材组织不均匀性等因素有关，而其中大气中所含杂质往往起着主导作用。有害杂质往往会使钢筋表面会出现局部锈蚀深坑，这对钢筋力学性能的影响是不可忽视的。
由于钢筋和杂质的同时存在，使锈蚀作用不断进行，铁锈不能在钢筋表面形成完整的覆盖膜，并且有时是疏松产物（浮锈），为避免现场钢材锈蚀，就必须采取一些相应的防护措施。
3 施工现场钢筋锈蚀的危害
一般钢筋在建筑结构物中都会受到一定厚度混凝土的保护，不会锈蚀，但是当保护层受到破坏或者厚度不足，以其他因素导致钢筋直接裸露在空气中时，钢筋的锈蚀将不可避免，从而给工程建设带来质量问题。
我们从钢筋锈蚀与结构物耐久性关系方面分析，建筑结构物寿命一般有两个阶段：钢筋锈蚀之前“潜伏期的阶段”和“锈蚀发展阶段”。如果将已锈蚀的钢筋置入混凝土中，就会缩短这两个阶段，结果使结构物寿命期提前。现如今混凝土中因为钢筋锈蚀问题所导致结构物失稳或者破坏已成为当今世界上最受关注的重大课题之一，它在影响建筑物结构耐久性因素中，已占主导。对于我们目前续建的建筑物，如不对原结构的钢筋锈蚀情况进行彻底查明和有效处理，其锈蚀会进一步发展，从而造成工程事故。
4 钢筋锈蚀防治措施
4.1 预防措施
根据现行国家标准《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011的规定5.3.2条：钢筋的表面应清洁、无损伤，油渍、漆污和铁锈应在加工前清除干净。带有颗粒状或片状老锈的钢筋不得使用。 钢筋在进场和使用之前都必须对其外观和质量进行严格检查，钢筋表面不应该有颗粒状或者片状的老锈，以免影响锚固性能和钢筋强度。钢筋除锈后如表面有严重缺陷，应重新检验该批钢筋的力学性能及其他相关性能指标。此要求同样适用于钢筋半成品及预留裸露钢筋的检查。再者现场的管理措施要到位，尽量分批次购买钢筋，不要在现场存放太长时间。钢筋到场之后，要做到场地平整，下垫枕木或者其他材料，上盖防水布，做到钢筋不与地面直接接触。 4.2 治理措施
4.2.1钢筋防锈蚀治理
①素水泥浆涂刷：使用P.O32.5R水泥配制成素水泥浆，对现场钢筋进行涂刷，施工方法简单易于操作，同时可以观察到涂刷效果，补刷也方便。但是素水泥浆不密实，涂刷层较薄，在大气中很快就被碳化，并且容易脱落，需要经常补刷。
②在水泥素浆中掺107胶：在第一种方法基础上增加107胶配制成素浆涂刷钢筋，简单易操作，同样可随时观察涂刷效果，补刷方便，同时提高素水泥浆的抗裂性、密实性。但是107胶影响钢筋与素浆的粘结力与耐久性等。
③环氧树脂类涂刷：此方法涂刷效果好，能有效地阻锈，但价格昂贵，不经济。
④灌低强度混凝土：使用低强度的砼（c7.5或C10等）将钢筋包裹在内，阻锈效果好，但费工费料，不能直接观察防锈效果，且再施工时必须彻底清理干净原来低强度的混凝土。
⑤MCI钢筋阻锈剂：对于MCI系列渗透迁移型的钢筋阻锈剂，它是一种高性能的具有世界领先水平的有机阳极、阴级复合型锈蚀抑制剂，如对即有结构将 MCI—2020 或 MCI—2021 涂刷结构砼表面，它渗透迁移进入混凝土内部，随即在钢筋表面形成了MCI分子保护膜，从而防止钢筋继续锈蚀，但技术要求高，经济性差。
综上所述，方法各有优缺，在实践中需不断总结经验和研究发展新的防护措施。根据本工程的特点，主变电所预留钢筋采用素水泥浆涂刷 。经过观察防锈效果及实验，每隔3～4周需要补刷一次，以保证钢筋防锈的质量。至于后期处理问题，其实不是很难处理，除了用钢筋等敲击外，可以采用电动刷，钢管除浮锈就是采用这种工具的，效果很好。
4.2.2 钢筋锈蚀处理
①一般轻微锈蚀或浮锈处理方法：敲打、刷除、过调直机、冷拉，再经过配料、搬运、吊运、绑扎后往往也会脱落部分锈蚀物而变成不利害了，一般工程结构可不用处理。
②钢筋锈蚀比较严重时，使用喷砂工艺进行除锈，既可以除却锈蚀钢筋，又可以除去钢筋上的水泥砂浆，在混凝土浇筑时，钢筋能有更好的粘结力，就工程的实质情况来看，喷砂除锈虽然造价高，但效果非常好。
③检查钢筋的锈蚀状况，根据规范规定，钢筋的锈蚀达到一定程度时，该钢筋是要降级使用的，所以当除锈后通過检查钢筋的锈蚀程度没有超过规范的规定时，那么就可以继续使用，如果通过检查钢筋的锈蚀程度超过了规范的规定，就要采取加固处理，可以再通过植筋进行加强，如果锈蚀非常严重的话，就要将这些钢筋废弃。
5 结语
锈蚀还是以预防为主，在存放、运输过程中适当使用防锈材料及保护措施来防治钢筋的锈蚀。施工现场预留的钢筋可继续施工，如果钢筋出现锈蚀并发展到一定程度，会给工程造成难以弥补的质量隐患，影响整个工程的质量，造成无法估测的经济损失。我们应该引起高度重视并采取防护措施，并在保证有效防护的基础上力求简易、经济、实用，并可大面积推广使用。在我们日常的工作中除了采用目前可行的方法外，尚需努力钻研新的防护技术，以为将来的施工选取最合理的工艺。
【参考文献】
【1】赵建.停缓建工程预留裸露钢筋锈蚀危害及防治[J].低温建筑技术，1993（3）：57-59.