近数十年来,国内外学者与相关机构根据钢筋腐蚀问题的大量研究成果,总结出了各类行之有效、方便快捷的钢筋腐蚀检测或监测方法,建立了较为成熟的技术规范体系,为判定钢筋腐蚀状态、评估钢筋混凝土结构剩余寿命提供了较为可靠的标准。然而,对于钢筋腐蚀机理,特别是混凝土碳化的相关研究则较少。尽管混凝土碳化引发钢筋腐蚀的基本原理已经基本明确,然而,针对碳化所引入的碳酸氢根离子、碳酸根离子对钢筋腐蚀的影响以及碳化情况下钢筋腐蚀的具体电化学反应类型和过程等问题的研究成果仍较为有限。因此,本文结合电化学方法和表面分析方法,在实验室模拟混凝土孔隙液条件下,对碳化情况下混凝土中钢筋的腐蚀行为开展了研究。本文主要研究内容归纳如下:(1)采用线性极化法,结合钢筋试片腐蚀电位、线性极化电阻计算值以及钢筋试片表面的宏观形貌,判断钢筋试片的腐蚀状态,研究了碳酸氢根离子和碳酸根离子对钢筋腐蚀所造成的影响。实验结果表明:除了通过降低孔隙液pH引发钢筋腐蚀之外,混凝土碳化所引入的碳酸氢根离子和碳酸根离子本身也能够促进钢筋腐蚀的发生。(2)采用循环伏安测试技术,对不同溶液中钢筋腐蚀行为的反应类型与反应过程进行分析讨论。同时,采用X射线衍射技术对碳化条件下的钢筋试片表面的腐蚀产物进行物相分析,讨论钙离子对钢筋腐蚀的影响。实验结果表明:混凝土中钢筋的腐蚀是一种钢筋逐步氧化,生成铁元素价态更高、结构更为复杂的铁氧化物的过程,而钙离子的存在会改变钢筋腐蚀的反应路径,对钢筋的腐蚀产物类型产生影响。(3)采用电化学阻抗谱法,对不同pH、不同配制方法的溶液中的钢筋试片进行电化学测量,选用不同的等效电路进行拟合,对测量中钢筋试片发生的电化学过程进行简要阐述,并根据测量结果与等效电路拟合结果判断钢筋试片腐蚀状态。实验结果表明:离子环境不同,溶液所对应的钢筋腐蚀pH阈值也各不相同,某些情况下甚至存在较大差异,仅根据pH判断钢筋的腐蚀状态并不可靠。