提高混凝土中鋼筋腐蝕性能的途徑主要有兩個：一個是在碳鋼鋼筋上涂覆有機或者無機涂層；二是通過合金化或不同的加工制造工藝獲得耐腐蝕性能優異的鋼筋材料。

    耐蝕性來源于鋼筋自身的耐蝕鋼筋有兩種：不銹鋼鋼筋和低合金耐蝕鋼筋。不銹鋼鋼筋在國內外都有應用，歐美、日本等發達國家是生產和使用不銹鋼鋼筋的主體，而國內生產和應用不銹鋼鋼筋的比較少。

    迄今為止，開發研制的耐腐蝕鋼筋主要有：環氧涂層鋼筋、不銹鋼鋼筋、不銹鋼包覆鋼筋、熱浸鋅涂層鋼筋、MMFX鋼筋和復合涂層鋼筋。

    1. 環氧涂層鋼筋

    20世紀70年代美國聯邦公路管理局和美國國家標準局為了防止除冰鹽對鋼筋的腐蝕，開發研制出了一種鋼筋防腐蝕涂層，即靜電噴涂環氧粉末涂層。這種鋼筋稱為熔粘黏環氧鋼筋，通常稱為環氧涂層鋼筋。此后，這種鋼筋被廣泛用于美國的公路橋面。

    環氧涂層鋼筋在我國的使用自20世紀90年代才開始起步，但是發展較快，目前制定的標準有中華人民共和國建筑工業行業標準 環 氧 樹 脂 涂 層 鋼 筋 JG 3042-1997- 2009-7-8。另外，中科院金屬所自行研制了比普通環氧涂層具有更好附著力的高性能的環氧涂層鋼筋，混凝土的耐久性可以提升至100年以上，并制定了《混凝土用高性能環氧涂層鋼筋技術規范》的相關標準。

    2. 不銹鋼鋼筋

    目前，馬氏體不銹鋼和沉淀硬化型不銹鋼未被用于耐腐蝕鋼筋，鐵素體不銹鋼用于耐腐蝕鋼筋較少，奧氏體型不銹鋼用于耐腐蝕鋼筋較多，雙相鋼也逐漸被用于耐腐蝕鋼筋，特別是在高氯化物和高濕度環境下。

    近年來，芬蘭奧托昆普工廠生產了一種新型雙相不銹鋼2101，其Cr含量很高，為21.5%（質量分數，下同），Ni含量很低，為1.5%，Mo含量也很低，為0.3%，低Ni低Mo對降低鋼筋造價起了很大的作用。

    3. 不銹鋼包覆鋼筋

    不銹鋼鋼筋具有優異的耐腐蝕性能，但是造價非常高。為了是鋼筋同時具有不銹鋼的高耐腐蝕性能和相對較低的價格，國外研制開發了不銹鋼包覆鋼筋，即在碳鋼鋼芯外包裹一層不銹鋼。

    目前，不銹鋼包覆鋼筋有兩種加工工藝。一種是將不銹鋼條焊接成管狀，然后在壓力作用下將碳鋼顆粒填充在不銹鋼管子中形成碳鋼芯，形成兩端有皺褶的人造棒材，然后將其加工軋制成鋼筋。另一種是在碳鋼鑄件上噴涂一層不銹鋼合金包覆層，然后將其加熱軋制成鋼筋。

    該鋼筋的優點主要有：

    1. 鋼筋表面具有一層耐腐蝕層；

    2. 比不銹鋼鋼筋便宜；

    3. 材料性能良好時壽命預期值高。

    但是改類鋼筋也存在一些缺點及問題：

    1. 與碳鋼相比，成本較高；

    2. 包覆層不均勻；

    3. 包覆層與碳鋼芯之間脫開；

    4. 包覆層處存在的缺陷會導致應力集中；

    5. 端頭處理不好，將會使基底發生腐蝕；

    6. 鋼筋的屈服強度小于需要的屈服強度值；

    7. 目前還不能生產小直徑的鋼筋；

    8. 生產廠家較少。

    4. MMFX鋼筋

    MMFX鋼筋由美國MMFX鋼鐵公司生產，是20世紀90年代末期美國加利福尼亞大學伯克利分校的Gareth Thomas 博士發明的一種含有9%Cr的低碳鋼，具有獨特的微觀結構，是一項專利產品。

    MMFX鋼筋經過組成、結構的不斷調整優化，力學性能和耐蝕性能得到逐漸提升，現在已形成MMFX-2系列低合金耐蝕鋼筋（MMFX一般指MMFX-2）。據報道，MMFX耐蝕鋼筋具有不同的微觀結構，在金相組成上包含板條馬氏體和板條馬氏體之間的片狀奧氏體，不含滲碳體。

    由于耐蝕鋼筋幾乎不含作為陰極相存在的滲碳體，其腐蝕微原電池形成大幅減少，使鋼筋難以發生宏觀均勻腐蝕，因而其耐蝕性幾倍優于普通低碳鋼筋。另外，耐蝕鋼筋在強度與韌性方面較優于普通低碳鋼筋。

    由于MMFX是一項相對較新的技術，還沒有長期試驗的性能資料，預測使用MMFX鋼筋的鋼筋混凝土使用壽命為55年到100年以上。

    5. 熱浸鋅鋼筋

    熱浸鋅鋼筋時將已經除銹的碳鋼鋼筋熱浸于盛有熔融鋅（約450℃）的槽中，使鋼和鋅之間發生一個冶金反應，鋼筋表面產生一層由鋅-鐵合金和純鋅構成的多層次的冶金結合的覆蓋層。

    熱浸鋅具有將鋼筋與腐蝕介質隔離使其免遭腐蝕，以及為碳鋼芯提供陰極保護的雙重功能。

    （1） 隔離層作用

    熱浸鋅作為堅固的、與碳鋼芯之間具有冶金結合的覆蓋層完全覆蓋在碳鋼芯表面，將鋼筋與腐蝕介質隔離，使鋼筋免遭腐蝕。

    （2） 陰極保護作用

    鋅是一種比碳鋼更加活潑的金屬，在電解質溶液中，鋅可以為犧牲陽極為碳鋼提供陰極保護。因此，如果熱浸鋅鋼筋表面存在缺陷使得碳鋼芯裸露在外，那么熱浸鋅層將會作為犧牲陽極不斷溶解消耗，為碳鋼芯提供陰極保護作用，使其免遭腐蝕。

    6. 復合涂層鋼筋

    復合涂層鋼筋就是在鋼筋表面實施了多種涂層。Zn/EC鋼筋就是在碳鋼鋼筋表面電弧噴涂鋅后再涂覆環氧涂層的一種復合涂層鋼筋。如果環氧涂層在施工過程中遭到破壞，鋅涂層則會為鋼筋提供陰極保護作用。

    7. 低合金耐蝕鋼筋

    不銹鋼價格較貴，低合金耐蝕鋼筋是適合當今環保節能大趨勢的發展方向，其研究還正在進行中，國內國外都很少有廠家生產。

    目前對碳鋼鋼筋在實驗室的研究已經建立了一套評價方法，混凝土中添加劑對鋼筋腐蝕的影響也有大量的報道。不同冷卻方式也對鋼筋的耐蝕性有一定的影響，通過Cu、Cr、Mo、Ni 等合金元素的添加可以在一定程度上提高鋼筋的耐蝕性。

    目前廣西盛隆冶金有限公司、鋼鐵研究總院、防城港市質量技術監督局已經制定相關的標準DB 45/T890-2012《鋼筋混凝土用耐腐蝕含鎳鉻帶肋鋼筋技術規程》，推廣其混凝土用耐腐蝕含鎳鉻鋼筋，此種鋼筋中主要含有微量的鉻和鎳元素，這些元素一定程度上會提高其耐腐蝕性能。

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責任編輯：王元

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