建筑结构安全性中钢筋锈蚀的影响及对策

引言：近年来我国建筑结构中广泛应用钢筋，然而在长时间使用中钢筋会产生锈蚀现象，导致建筑结构出现纵筋裂缝，  严重时还会导致建筑结构出现保护层剥落现象，对建筑结构安全性具有较大的影响。建筑结构安全性中钢筋锈蚀过程是一个电化学反应过程，一般在混凝土中的钢筋在锈蚀后体积会大幅度上升，是原有钢筋体积是2-4 倍，并且不断向四周蔓延。当钢筋锈蚀膨胀力到达峰值后，混凝土表面会开裂，从而加剧建筑结构中的钢筋锈蚀。此外，随着时间的推移建筑结构受力性能逐渐下降，对自身耐久性会产生较大的影响。因此通过优化钢筋锈蚀现象，能够有效提高建筑结构的安全性和结构性。

一、建筑结构安全性中钢筋锈蚀产生的原因

（一）混凝土保护层厚度不够

一般建筑结构安全性中钢筋表面的混凝土具有良好的物理、机械保护作用，并且钢筋混凝土具有良好的粘结性，能够保障二者协同工作增强建筑结构的稳定性。建筑结构中运用混凝土能够提高外界环境的pH 值，使得钢筋处于高碱度环境下，并在表面形成一层致密的钝化膜。当钢筋处于碱度较高的环境时，它不容易在酸性和中性环境下发生腐蚀现象。但是钢筋的主要组成成分是铁，一旦长期裸露在外界环境中就容易产生氧化反应。同时钢筋处于潮湿的环境中更容易被锈蚀，进一步降低建筑结构的稳定性，影响自身受力程度。

（二）混凝土碳化

混凝土在未碳化状态下其含有较高的钙、钾、钠等碱金属和碱金属氧化物，这些化学物质与水反应能够在钢筋表面形成相应的氧化膜。这在一定程度上起到了隔阂作用，防止钢筋长时间发生电化学反应，降低了钢筋锈蚀现象产生。然而在长期使用期间，混凝土会产生碳化现象，导致自身碱度逐渐降低，使得混凝土失去保护钢筋的作用，表面氧化膜得到破坏，从而产生锈蚀现象。一旦钢筋发生锈蚀现象，其体积则为铁的2-4 倍，致使保护层破裂，促进锈蚀现象加快[1]。

（三）外界环境影响

外界环境是影响建筑结构安全性中钢筋锈蚀的重要因素，其温度、湿度、氧气浓度等对钢筋混凝土具有较高的影响。其中湿度对混凝土中的 锈蚀具有双向影响， 一方面它能影响氧气的扩散速度，另一方面它能够影响混凝土具有的导电性。当混凝 构处于外界湿度因素较高情况下，就会发生锈蚀状况。此外，当混凝土自身保护层厚层不符合规范时，则影响建筑结构的使用寿命，无法保障其安全稳定。

二、建筑结构安全性中钢筋锈蚀的

（一）对钢筋力学性能的影响

建筑结构安全按照钢筋混凝土结构设计标准要求，钢筋除了需要具备一定的强度和性能之外，还需要具有可塑性。然而当钢筋锈蚀现象发生后，其应变曲线则更接近于脆性材料的破坏形式，此时建筑结构容易发生形变遭到破坏。并且钢筋锈蚀含量不断积累，导致自身屈服台阶和强化阶段逐渐缩短，影响建筑结构的安全性能。一旦钢筋发生大面积锈蚀现象后，它的伸长率会不断增加，远远超于最大截面面积的损失率。由于钢筋锈蚀最大部位发生形变，导致其建筑结构截面局部削弱，影响自身的整体延伸率。

（二）对钢筋与混凝土协同工作性能影响

建筑结构安全性中钢筋锈蚀后会直接引起钢筋体积膨胀，导致其沿着钢筋周围的内部压力产生，致使建筑结构出现裂缝[2]。同时随着钢筋锈蚀现象逐渐严重，其产生的裂缝逐渐扩大。建筑结构安全性中钢筋混凝土界面一旦生成疏松蚀层，就会破坏自身与外表水泥胶体之间具有的化学胶着力。由于钢筋与混凝土之间的摩擦系数不断变化，在一定程度上也降低了彼此之间的机械咬合力。此外，钢筋和混凝土的黏结是一项复杂的环节，其主要通过黏结传递二者之间的应力，协调建筑结构的变形，使其在协同工作下提高建筑结构安全性能。同时钢筋与混凝土之间的锈蚀层具有润滑作用，钢筋外表的锈损、混凝土之间的保护层开裂则能够导致钢筋混凝土黏结锚固性能不断降低，从而影响建筑结构的实用性、耐用性。

（三）对钢筋混凝土结构性能的影响

建筑结构安全性中钢筋一旦出现锈蚀现象，就会在表面生成一层疏松的锈蚀产物，并不断向周围混凝土孔隙进行扩散，导致钢筋混凝土结构性能不断降低，影响建筑结构的稳定性能。锈蚀产物体积在短时间内会快速膨胀，导致钢筋外围混凝土产生环向拉应力，一旦拉应力的强度达到阈值后，会在钢筋与混凝土界面出现径向裂缝，从而导致建筑结构的外表层不断脱落，严重影响建筑结构的正常使用。此外，建筑结构安全性中钢筋锈蚀还会导致其截面不断变小，影响建筑结构的构件。

三、建筑结构安全性中钢筋锈蚀的应对策略（一）保证钢筋有足够的保护层厚度

建筑结构安全性中钢筋锈蚀需要保障自身具有足够的保护层厚度，从而有效应对锈蚀现象。通过提高钢筋的混凝土保护层厚度能够防止外界腐蚀性介质渗入，提高建筑结构的受力性能、耐用性能。混凝土保护层厚度增加能够延迟腐蚀因子产生速度，使其在钢筋内部缓慢延伸到表层，有效提高建筑结构对钢筋锈蚀膨胀的抵抗力。一般在外界环境较差的地方借助增加保护层厚度措施能够对钢筋进行有效处理，降低钢筋发生锈蚀概率。因此在建筑结构施工期间需要保障保护层厚度的合理性，其既不能过厚也不能过薄。一旦保护层过薄就会导致钢筋与混凝土之间的锚固出现问题，不利于二者黏结。同时过薄还会导致钢筋直接产生锈蚀现象，影响建筑结构的构建性能。此外，还需要严格检查钢筋的外形尺寸，保障其在规定范围中，不允许出现偏差。在制定保护层厚度期间需要制作保护层垫块，通过设置加密保护层垫块能够有效防范钢筋锈蚀现象，保障建筑结构的安全稳定。

（二）提高混凝土的质量

建筑结构安全性中钢筋锈蚀的有效防范策略就是提高混凝土质量，保障其具有的安全稳定性[3]。通常在建筑结构容易开裂的部位和结构施工缝连接部位需要严格控制混凝土的用量，保障其在合理区间中。同时需要尽可能减少伸缩缝的数量并改善其密闭性，从构造上采取合适的措施防止建筑结构构件外表汇聚大量的水。建筑结构安全性中还需要借助补偿收缩混凝土技术对建筑产生的裂缝进行处理，借助膨胀剂能够补偿混凝土的收缩。混凝土结构耐久性和结构的外部环境具有紧密关系，同一结构在强腐蚀环境下会比一般情况下使用寿命短，因此需要针对不同环境进行个性化处理。此外，还需要严格管控原材料质量和混凝土的配合比，按照施工要求标准进行建筑施工，保障混凝土密度合理，防止其出现偏振和漏振现象。建筑结构安全性中钢筋锈蚀通过防止混凝土分层离析，能够增强自身抗震性能、稳定性能。

四、结语

建筑结构安全性中钢筋锈蚀对建筑产生了巨大的影响，一旦钢筋锈蚀则会导致建筑承载能力下降、承载力度不足，影响建筑物的安全稳定性。基于此，通过保证钢筋有足够的保护层厚度、提高混凝土的质量等措施能够有效应对钢筋锈蚀现象，延长建筑结构的使用寿命。

参考文献

[1]陈鹏，王爱锋. 钢筋锈蚀对建筑结构安全性的影响及防腐对策 [J]. 全面腐蚀控制， 2025， 39 （04）： 11-13.

[2]张华甫，罗富贵，张睿鹏. 裂缝对结构耐久性的影响及预防措施 [J]. 工程技术研究， 2020， 5 （10）： 150-151.

[3]段小威. 岩质边坡高层建筑安全性分析及鉴定模型研究[D]. 西安建筑科技大学， 2016.作者简历；朱继圣，1989.7，男，汉族，宁夏银川，硕士研究生，工程师，研究方向：建筑结构