鋼筋表面生鏽會影響鋼筋品質及強度嗎 ?

Question

鋼筋因海風侵蝕，造成表面生鏽，有人懷疑這樣會影響鋼筋品質及強度， 請問有無規範如 CNS 或其他權威文件有作如此解釋 : 鋼筋生鏽如無浮鏽，其實可增加鋼筋握裹力，且亦不致影響其品質。

謝謝wschang 的解說。 關於 【有所謂的“風化鋼”，亦就是你說的生繡的外表可以增加包覆力的材料。】。我不知道什麼是“風化鋼”，我說的生繡的外表可以增加裹握力的就是普通鋼筋。此問題已經在 ACI 有條文說明，但是我希望能知道 CNS 有沒有類似問題的釋疑說明。

高速公路局規範 :
(2) 鋼筋於任何期間均須保護以免受損，工地組立時不得沾有污泥、有損強度之銹、油漆、油脂、附著之混凝土等外來雜物，其表面若有浮銹、剝落之銹片及灰塵時則應以工程司同意之適當方法清除乾淨。

只提到浮銹、剝落之銹片，沒提到 銹。

Answer 1

以下純屬個人淺見，參考看看^^
如果會擔心，可以拿一段大家覺得有問題的鋼筋與完全沒生銹的鋼筋去請公正單位做機械性質的測試，以減低大家的疑慮。至少有人會幫你背書 ^^
另外就是，記得鋼筋滾軋出來後也很少馬上使用(應該說不可能馬上用完)，甚至綁上去之後也不見得馬上灌漿，還有那種連日大雨也沒辦法灌漿，這段時間內，鋼筋還是會氧化生銹，但卻很少聽過因此而被說鋼筋品質不佳的。反而是水泥的強度好像比較被重視(整體應該算是複合材料吧 ^^)。也許在營建相關方面的材料力學的書上會有解釋。
倒是在工程材料的書中，對於鋼鐵材料中有做一小段的介紹。像近幾年流行的鋼構結構的大樓所使用的鋼料，有所謂的“風化鋼”，亦就是你說的生繡的外表可以增加包覆力的材料。至於鋼筋應該也是有吧~ ^^ 常看到高速公路、捷運、大樓等使用的鋼筋也是有生銹的情形，一樣有不錯的強度。倒是鋼筋有使用連接器(不曉得是不是這個名字)的位置，比較在意的廠商會針對這個部分做防銹的處理。

Answer 2

鋼筋表面有鈍化處理,可以延緩鋼筋在空氣中氧化的速率,但放置一段時間後,因鈍化層老化,開始氧化鏽蝕.鋼筋在空氣中的氧化,一開始通常是均勻的氧化,然後因電化學因素,在局部位置產生加速鏽蝕.所以您所問的問題,是要看鋼筋是仍在表面均勻生鏽階段或已經產生局部鏽蝕.
如果僅是表面生鏽,因為水泥固化前水質是鹼性的( PH > 12),它會讓鋼筋表層有幫助鏽蝕作用的酸根離子得到中和,進而在鋼筋表面又生成一層Fe3O4保護層,待水泥固化後又因氧氣與水氣被隔絕,只要水泥不老化,鋼筋氧化的速率非常慢,所以在品質上與沒鏽蝕的鋼筋沒什麼差別.
如果鋼筋在外放置過久已經產生局部腐蝕,孔蝕,等情形,則鹼性水因滲透被阻礙,無法有效中和酸根離子並產生鈍化層,所以鋼筋即使已經在混凝土內,仍然會繼續鏽蝕.
因原料價格高漲,放置一段時間的鋼筋報廢可惜,解決之道是請人用砂紙把鋼筋較嚴重的鏽蝕區磨掉,讓水泥固化前的鹼性水可以與鋼筋作用,在鋼筋表面生成完整的鈍化層,則品質上一樣OK.
埋入水泥的鋼筋,有個最可怕的敵人-- 氯離子, 所以海沙屋才會那麼危險,如果您的鋼筋是海風吹蝕,鋼筋在砂紙磨過後最好用清水洗一洗,讓鹽分的濃度降低,避免氯離子破壞鈍化層而產生內部鏽蝕.
本人非建築業,所以無法提供規範.

Answer 3

關於CNS規範大多僅敘述試驗方法或是材料規範，對上述學理上的問題一般是不會有的。雖然我未曾將整套CNS規範看過，但在 http://www.cnsonline.com.tw/ 網站查詢相關規範與常理推論的結果，CNS應無上述解釋。
致於銹蝕是否會增加握裹力，根據成功大學林保展先生的碩士論文及其論文所載之參考文獻來看，你的講法是對的。我附上該論文的網址，你自行下載參閱，希望對你有幫助。
http://etds.ncl.edu.tw/theabs/index.jsp (全國博碩論文網)
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