钢材的锈蚀与防止：《土木工程材料》第4版

（1）钢材的锈蚀

钢材的锈蚀指钢的表面与周围介质发生化学反应而遭到的破坏。

锈蚀不仅使钢结构的有效截面减少，浪费钢材，而且会形成程度不等的锈坑、锈斑，造成应力集中，加速结构破坏。若受到冲击荷载、循环交变荷载作用，将产生锈蚀疲劳现象，使钢材的疲劳强度大大降低，甚至出现脆性断裂。

根据钢材表面与周围介质的不同作用，锈蚀可分为下述两类：

1）化学锈蚀

钢材直接与周围介质发生化学反应而产生的锈蚀称化学锈蚀。这种锈蚀多数是氧化作用，使钢材表面形成疏松的氧化物。在常温下，钢材表面形成一薄层钝化能力很弱的氧化保护膜FeO，它疏松，易破裂，有害介质可进一步渗入而发生反应，造成锈蚀。在干燥环境下，锈蚀进展缓慢。但在温度或湿度较高的环境条件下，这种锈蚀进展加快。

2）电化学锈蚀

由于金属表面形成原电池而产生的锈蚀称为电化学锈蚀。钢材本身含有铁、碳等多种成分，由于这些成分的电极电位不同，形成许多微电池。在潮湿空气中，钢材表面将覆盖一层薄的水膜。在阳极区，铁被氧化成Fe2+离子进入水膜，因为水中溶有来自空气中的氧，故在阴极区氧将被还原为OH-离子，两者结合成为不溶于水的Fe（OH）2，并进一步氧化成为疏松而易剥落的红棕色铁锈Fe（OH）3。

（2）锈蚀的防止(www.xing528.com)

1）保护层

在钢材表面施加保护层，使其与周围介质隔离，从而防止锈蚀。保护层可分为两类：金属保护层和非金属保护层。

金属保护层是用耐蚀性较强的金属，以电镀或喷镀的方法覆盖在钢材表面（如镀锌、镀锡、镀铬等）。

非金属保护层是用有机或无机物质作保护层。常用的是在钢材表面涂刷各种防锈涂料。此法简单易行，但不耐久。此外，还可采用塑料保护层、沥青保护层及搪瓷保护层等。

2）制成合金钢

钢材的化学成分对耐锈蚀性有很大的影响。例如，在钢中加入合金元素铬、镍、钛、铜制成不锈钢，可以提高耐锈蚀的能力。

3）混凝土配筋的防锈措施

混凝土配筋的防锈措施主要是根据结构的性质和所处环境条件等来确定。考虑混凝土的质量要求，即限制水灰比和水泥用量，并加强施工管理，以保证混凝土的密实性，以及有足够的保护层厚度和限制氯盐外加剂的掺用量，也可掺用防锈剂。