混凝土中钢筋的腐蚀机制复杂，且涉及的电化学参数较多。基于钢筋腐蚀的电化学原理 ，结合混凝土中钢筋的宏电池腐
蚀模型，定量分析了各种电化学参数对钢筋腐蚀电位、腐蚀电流密度和腐蚀速率的影响规律 ，并揭示了电化学参数对钢筋腐蚀行
为和腐蚀速率的影响机理。分析表明，随着阳极(或阴极 )塔菲尔斜率的增大(或减小)，阴阳极之间的腐蚀 电位差和腐蚀 电流密
度均逐渐减小 ；随着阴极和阳极交换 电流密度的增大，净反应速度越大 ，导致阴阳极之间的腐蚀电位差和腐蚀电流密度均略有增
加 ；随着 阳极(或阴极 )平衡电位的增大(或减小)，阳极的还原性或阴极的氧化性降低 ，钢筋腐蚀速率逐渐减小；总体而言，阴极
塔菲尔斜率和阳极平衡 电位对钢筋腐蚀速率的影响较为显著，而其他参数的影响相对较小。
关键词 ：钢筋混凝土；腐蚀速率 ；宏电池腐蚀模型；电化学参数；敏感性分析
中图分类号 ：TU528．O1 文献标志码 ：A 文章编号：1002—3550(2015)08—0020—06
Analysis of electrochemical parameters and corroion rate model for steel rebar In concrete
yU Bo 一，W 【，M jng ，ZHAL~ Leiying
(1．Key Laboratory of Disaster Prevention and Structural Safety of Ministry of Education，School of Civil Engineering
an d Architecture，Guangxi University，Nanning 530004，China；2．School of Civil an d Environmental
Engineering，Nanyang Technological University，639798，Singapore)
Abstract：Corrosion mechanism of steel rebar in concrete iS complex，Which involves lots of electrochemical parameters．Based on elec—
uochemica1 principle an d m acro— cell corrosion m odel for steel rebar in concrete．the influences of electrochem ical parameters on corro—
sion potential，corrosion current density an d corrosion rate were analyzed．M oreover，influences of electrochem ical parameters on COrrO—
sion mechanism and corrosion rate of steel rebar in concrete were alSO discussed．Analysis results show that corrosion potential difference
and corrosion current density decrease with the incre ase of anodic Tafel slope or decrease of cathodic Tafel slope．Increase of anodic／ca—
thodic exchange cu~ent density results in a minor incre ase in potential difference between an Ode an d cathode as well as corrosion cur—
rent densities due to the net reaction rate grows．Corrosion rate decreases with incre ase of anodic equilibrium potential or decrease of ca—
thodic equilibrium potential since anode reduction or cathode oxidizability attenuates．Cath odic Tafel slope and anodic equilibrium poten—
tial have a relative significant effect on corrosion rate，while the other par ameters do not affect corrosion rate obviously．
Key WOrds：reinforced concrete；corrosion rate；macro—cell corrosion model；electrochemical parameter；sensitivity analysis
0 引 言
钢筋腐蚀是在役钢筋混凝土结 构性 能劣化 的重要原
因之一 。由于钢筋腐蚀速率控制了钢筋有效承载面积削减
的快慢 ，以及混凝 土保 护层 的开裂和剥落 过程 ，所 以钢筋
腐蚀速率是钢筋腐蚀的重要研究 内容 。
目前 ，钢筋腐蚀速率分析主要包括经验模型和电化学
模型两大类。其 中 ，经 验模 型 主要根据试 验数据拟合
确定试验参数间的直接关 系来预测钢筋腐蚀速率 ，形式简
单 ，应用简便 ，但缺乏严密的理论推导，仅适用于特定 的环
境条件和结构 类型 ，缺乏普适性。电化 学模型 从 混凝
土 中钢筋腐蚀 的电化学原理出发 ，研究钢筋腐蚀速率 与电
化学参数之 间的关 系，可 以较 为全 面地反 映钢筋 锈蚀 机
理 ，理论推导严密，但涉及 的电化学参数众多 ，而这些参数
的取值与材料参数 、环境条件等因素密切有关 。因此 ，如何
合理地选取 电化学参数成为制 约该 类模型推广应用 的瓶
颈 。
鉴于此 ，本研究基 于钢筋腐蚀 的电化学原理 ，结 合混
凝 土中钢筋腐蚀的宏 电池模型 ，定量分析了阳(阴)极 的塔
菲尔斜率 、交换 电流密 度 、平衡 电位等 电化学参 数对钢筋
腐蚀电位 、腐蚀 电流密度和腐蚀速率 的影 响规律 ，并揭示
了电化学参数对钢筋腐蚀行为和腐蚀速率的影响机理。

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