混凝土中钢筋的锈蚀问题在高速铁路、跨江海大型桥梁和海港码头等基础设施建设中已引起混凝土科学与工程界专家和政府部门的高度重视。美国早在20世纪90年代初的公路战略研究计划（strategic highway research program; SHRP）项目中就重点研究了钢筋锈蚀对混凝土结构耐久性及服役寿命的影响。20世纪末至21世纪初，欧洲针对钢筋锈蚀对混凝土结构的影响进行了系统研究。随后，德国和法国也开展了一些研究课题，均针对钢筋锈蚀问题展开全面的试验研究和理论分析。欧洲腐蚀联盟和美国腐蚀工程师协会在每年的年会中均设立了有关钢筋锈蚀方面的研究课题。中国学术界和工程界也针对钢筋锈蚀的破坏机理、对混凝土结构耐久性的影响、防护方法等方面进行了大量的研究。各国主要采用试验研究与表征、模型建立与锈蚀过程模拟等方法进行钢筋锈蚀的研究，已取得的研究成果主要集中在钢筋锈蚀机理（氯离子、碳化、杂散电流）、影响钢筋锈蚀的因素（相对湿度、温度、氧气扩散）、氯离子临界值、钢筋-混凝土界面过渡区、保护层开裂和钢筋锈蚀的交互作用关系、钢筋锈蚀的防护措施等方面。

根据锈蚀形式可分为电化学腐蚀、杂散电流腐蚀、应力腐蚀及氢脆腐蚀。电化学腐蚀是钢筋锈蚀的主要形式，其本质是钢筋表面发生阴阳极反应：

阳极反应：

阴极反应：

阳极表现为钢筋基体铁的溶解，阴极表现为吸氧过程，阴阳极反应加速都会加速钢筋锈蚀。通常情况下，混凝土为强碱性环境，钢筋表面会形成一层钝化膜，由于其较为致密，可抑制铁的溶解。

引起钢筋锈蚀的因素有：混凝土的密实度、混凝土保护层厚度、混凝土碳化、环境湿度、氯离子等。其中，碳化和氯离子是诱导钢筋锈蚀的主要原因。碳化大多会引起钢筋的全面腐蚀，主要是由于碳化会降低混凝土碱性（pH可降至9以下）。当钢筋周围的pH降至11.5以下时，钢筋表面钝化膜的稳定性遭到破坏，在氧气、水等作用下，钢筋基体开始锈蚀。氯离子诱导的钢筋腐蚀多以局部腐蚀为主，会形成点蚀坑，随机分布在钢筋表面。其腐蚀过程可分为3步：①氯离子在钢筋表面聚集，当达到引起腐蚀的临界浓度时，会加速钝化膜转化为可溶性氯化亚铁，引起钝化膜破坏。②在钝化膜破坏和未破坏的位置形成腐蚀原电池，加速钝化膜破坏区点蚀的进行。③氯离子作为催化剂，在这一过程中周而复始，使点蚀坑逐渐增大，形成局部严重锈蚀。

钢筋锈蚀过程会产生大量氧化腐蚀产物，其体积是钢筋基体体积的2～4倍，体积膨胀产生的压力会引起混凝土保护层开裂、起鼓、剥落，从而导致钢筋与混凝土界面结合强度和结构承载力迅速下降，影响结构使用安全。

钢筋锈蚀是引起钢筋混凝土结构破坏的最主要原因之一，防护措施包括减少侵蚀介质传输和提升钢筋耐蚀性能。减少侵蚀介质传输的措施有：降低混凝土水胶比、掺加矿物掺合料、使用表面涂层等。提升钢筋耐蚀性能的措施有：使用不锈钢筋、耐蚀钢筋、涂层钢筋、电化学保护和钢筋阻锈剂等。

生锈的钢筋