随着城市轨道交通的快速发展，地铁逐渐成为主要的交通工具，预计到2020年，我国城市地铁里程将将达到6000 km，由于盾构隧道施工法具有对环境影响小，不受周边地质条件限制等优点，因此在以北京、上海等城市为代表的地铁建设过程中得到了广泛的应用。盾构隧道深埋于地下，外部荷载的变化会使盾构管片结构外弧面产生微裂缝，外界的侵蚀介质及氧气、水通过裂缝又会渗透到钢筋表面，诱发管片钢筋发生腐蚀。再者，随着渗漏水及尘垢的积累，钢轨对地的绝缘效果逐渐降低，由地铁泄露的杂散电流会促进钢筋的锈蚀速率，由于钢筋锈蚀产物的体积是正常钢筋的2倍～7倍[1]，一旦管片内的钢筋锈蚀，出现的锈胀力很容易引发混凝土开裂[2]，以及保护层发生剥落等问题。目前，香港、上海等城市轨道相继出现隧道钢筋锈蚀引起结构性能劣化的问题[3]，严重威胁地铁运营的安全，降低了盾构隧道结构的使用寿命，因此，针对不同环境作用下管片钢筋的锈蚀变化规律成为了近年来研究的热点。
Bertolini等[4]通过试验分析了杂散电流及氯离子共同作用下钢筋的整体腐蚀速率，得出直流电比交流电对钢筋腐蚀的影响大。Lei等[5]以氯离子引起管片钢筋脱钝的临界含量作为管片耐久性失效的判定点，通过实验分析了管片初始锈蚀的临界时间。Li等[6]采用1∶4的模型管片，通过试验分析了在杂散电流及侵蚀介质共同作用下管片钢筋的整体锈蚀率及锈蚀产物形态。刘四进等[7]以管片钢筋表面氯离子浓度达到0.4%作为钢筋发生锈蚀的判定依据，通过数值模拟研究了海水压力与氯离子浓度对管片接头侵蚀劣化及外排主筋不同断面锈蚀程度的影响。
上述研究多采用试验或数值的方法分析了管片钢筋初锈的临界时间、锈蚀产物形态及整体锈蚀速率，但无法准确判定管片钢筋发生最大锈蚀速率的角度、位置以及描述钢筋锈层的分布形态。在其他钢筋混凝土结构中，Hong等[8]基于有限元方法建立了数值模拟，分析了高架桥中杂散流场的分布情况以及钢筋在不同位置的腐蚀速率，并通过模型试验进行了验证。Ožbolt等[9]基于电化学原理，考虑含水率对电解质电导率及氧气扩散速率的影响，采用三维有限元软件分析了氯盐环境下开裂混凝土在不同长度方向上的的锈蚀速率。Cao[10]基于椭圆不均匀锈层模型，通过三维有限元软件分析了氯盐环境下钢筋沿不同角度方向的腐蚀速率及锈层形态。Zhu等[11]考虑温度，湿度及氯离子对钢筋腐蚀的影响，耦合宏观腐蚀及微观腐蚀，建立二维有限元模型分析了氯盐环境下钢筋沿不同角度方向上随时间变化的锈蚀速率及锈层形态。
由于管片在服役过程中不仅会受到侵蚀介质及荷载的共同影响，还会受到杂散电流的作用，因此管片钢筋的锈蚀变化规律会与其他钢筋混凝土结构有差异，为了更准确的反映管片钢筋在服役过程中的锈蚀情况，本文考虑迷流、氯离子、荷载三种因素的共同影响，建立了电-化-力三场耦合的三维管片模型，对管片钢筋的锈蚀速率及锈层变化规律进行了分析，以期为管片锈胀开裂机理、盾构隧道安全及耐久性评估等研究提供依据。
1 三维盾构隧道管片数值模型
1.1 管片结构形式
模型采用的盾构隧道的管片结构形式为某地区地铁区间的管片，管片外径为6.2 m，管片厚度为0.35 m，共由1块封顶块(K)，2块邻接块(B1和B2)，3块标准块(A1、A2、A3)组成，管片内部钢筋由主筋，纵向筋，箍筋及螺栓手孔钢筋组成，主筋分内外两排，直径均为16 mm，纵向筋的直径为10 mm，箍筋的直径为6 mm，螺栓手孔钢筋分为纵缝螺栓手孔钢筋及环缝螺栓手孔钢筋，直径均为16 mm，如图1和图2所示。
图1 盾构隧道整环示意图
Fig.1 The whole ring of shield tunnel
图2 标准块A1钢筋组成示意图
Fig.2 Steel composition of segment A1
1.2 管片模型及边界条件
管片模型选取标准块A1作为分析对象，接头简化为平面，在荷载作用下管片外侧会产生裂缝，外部侵蚀介质会通过裂缝最先扩散到外排主筋，引发钢筋锈蚀，因此选取管片的外排主筋进行分析，外排主筋的数量为8根，管片主筋距混凝土边缘厚度为50 mm，钢筋之间的间距从左到右依次为：100 mm、200 mm、150 mm、160 mm、150 mm、200 mm、100 mm，各个钢筋分别编号为#1~#8，如图3所示。
图3 盾构管片计算模型
Fig.3 Calculation model of shield segment
管片外部所受荷载采用水土荷载模式进行计算，如图4所示，管片隧道埋深选取12 m，土质参数及荷载大小如表1和表2所示。
管片模型的两端采用固定约束，不考虑地表荷载的影响，在管片外弧面施加水土侧压力及地层抗力。管片内部与大气相连，氧气在管片内弧面表面含量取0.0085 kg/m3 [12]，管片标准块的外弧面处于淤泥质粉质黏土中，由于土壤中氧气含量低于大气[13]，氧气在外弧面的含量取为内弧面的0.7倍，为0.006 kg/m3。
管片深埋于地下，地下水中的侵蚀性介质如氯离子会通过渗透进入管片内部，当氯离子在管片中的含量逐步增大时，会降低钢筋阳极的平衡电位及塔菲尔斜率[14]，使钢筋表面发生脱钝，进而影响钢筋的腐蚀速率，假定氯离子在钢筋表面均匀分布，氯离子在钢筋表面的含量取值为0.4%~0.9%，氯离子含量的脱钝临界值取0.4%[15]。
图4 水土荷载模式
Fig.4 Soil and water load model
表1 土质参数表
Table 1 Soil parameter
层号岩土名称 重度/(kg/m3) 层厚/m 侧压力系数1 杂填土 18.1 5.54 0.7 2-2 淤泥质粉质黏土17.5 6.46 0.7 2-3 粉质粘土夹粉土18.2 8.56 0.7
表2 管片外部荷载取值表
Table 2 Segment external load value
荷载类型 荷载大小/kN顶部侧压力q1 148.15底部侧压力q2 223.23重力G 8.75地层抗力q3 24.81地表荷载p 0
杂散电流对地铁主体结构钢筋的腐蚀本质上是电化学腐蚀，其原理与钢铁在土壤电解质中发生的自然腐蚀相同，都是具有阳极过程和阴极过程的氧化还原反应，如图5所示。模型中钢筋的外部电压为正作为阳极，外部电压为负时作为阴极。
图5 杂散电流分布示意图
Fig.5 The distribution of stray current
在地铁在运营过程中，由于一些绝缘器件的老化损坏或道床内有积水，会导致个别区段的电阻与其他的区段有非常大的差异，使管片结构相邻钢筋的电位发生突变，形成不同的阴阳比组成，考虑在不同阴阳比情况下钢筋的锈蚀率有差异，以管片标准块A1的外侧主筋为对象，选取4种不同阴阳极比例的工况进行分析，如表3所示。管片钢筋阳极部位的电压取0.2 V～0.4 V，阴极部位的电压取-0.4 V～-0.2 V。
表3 管片钢筋阴阳极选取情况
Table 3 Selection of cathode and anode of the segment steel
工况 阴极钢筋 阳极钢筋 阴阳极比1 #1 #2，#3，#4，#5，#6，#7，#81∶7 2 #1，#2 #3，#4，#5，#6，#7，#8 1∶3 3 #1，#2，#3，#4 #5，#6，#7，#8 1∶1 4 #1，#2，#3，#4，#5，#6 #7，#8 3∶1
当管片钢筋表面钝化膜破坏，且水和氧气提供充分时，钢筋表面则发生电化学腐蚀反应，根据Butler-Volmer定律，钢筋表面阳极和阴极的电极反应式为：
式中：COb为管片混凝土表面的氧气含量；CO为钢筋与混凝土交界处的氧气含量；Φ为钢筋表面的腐蚀电位；
分别为的交换电流密度；
和
为钢筋还原反应及氧化反应的平衡电位；βFe和
分别为阳极和阴极的塔菲尔斜率。管片混凝土的电阻率取140 Ω·m[12]，其余参数取值如表4所示[16]。
表4 电化学腐蚀相关参数
Table 4 Relate parameters of electrochemical corrosion
参数 单位 Fe O2平衡电位 V.CSE-0.76 0.189交换电流密度 A/m2 7.1×10-5 7.7×10-7塔菲尔斜率 V/dec 0.41-0.18
钢筋表面发生电化学腐蚀时阴极区会消耗氧气，电化学关系式如下：
式中：n为指向钢筋表面的法向方向；iO2为氧化电流密度；
为氧气扩散系数和氧气浓度；F为法拉第常数；n为发生氧化反应的电子数。
当管片内钢筋受到杂散电流影响时，钢筋表面腐蚀电位发生偏移，即：
式中：Φext为杂散电流作用在钢筋表面的外部电位；Φl为管片混凝土内部的电位。
1.3 模型参数耦合关系
1.3.1 管片体积应变与氧气扩散系数
管片混凝土中各种尺度的孔隙，如毛细孔以及微裂纹等影响着氧气的扩散性能，孔隙结构参数(如孔隙率)在外荷载作用下会产生变化，进而影响了管片混凝土中氧气扩散性能[17]，本文结合Du等[18]及Papadakis[19]的分析结果，得出氧气扩散系数与管片体积应变的关系式为：
式中：p0为初始孔隙率，取值0.3[20]；p为硬化水泥浆体的孔隙率；εv为体积应变；Km和μm分别为固相砂浆基质的体积模量和剪切模量，分别取值22.5 GPa和11.8 GPa；Kw为液相孔隙水体积模量，取值2.25 GPa；RH为环境的相对湿度，取值0.75。
1.3.2 阳极塔菲尔斜率、平衡电势与氯离子含量
现有的研究中通常采用阳极腐蚀电流密度表征钢筋锈蚀的速率，而氯离子对腐蚀电流密度的影响体现在对钢筋表面阳极电势及阳极塔菲尔斜率方面，本文采用Hussain[14]给出的氯离子与阳极电势及塔菲尔斜率的关系式：
式中：
为标准状态下钢筋阳极表面的平衡电势，在25 ℃时取-0.68 V；CCl,f为自由氯离子含量；zFe为Fe在反应中转移的电子数，取2；βa为塔尔菲斜率；φFe为钢筋表面阳极平衡电势。
1.4 模型计算步骤
模型计算涉及多场耦合，在Comsol软件里面构建固体力学、二次电流分布、稀物质传递三个物理场，首先对管片外部施加荷载及边界条件，引起管片产生体积应变，将荷载作用后的应变状态作为初始值进行下一步分析，然后在钢筋表面施加外部电压，最后让氧气在混凝土中的扩散过程与钢筋表面的电化学反应进行耦合，计算时假定氯离子在钢筋表面均匀分布，模型采用线性求解器MUMPS进行求解。
2 管片钢筋表面锈蚀速率分析
2.1 不同阴阳比情况下钢筋锈蚀速率
根据法拉第定律可知，钢筋腐蚀电流密度与钢筋的锈蚀速率密切相关，图6为管片钢筋在不同阴阳比情况下的腐蚀电流密度分布图，钢筋表面氯离子含量均为0.4%，钢筋阳极及阴极的外部电位为0.4 V及-0.4 V，由图6可知，离阴极距离越近阳极钢筋的锈蚀速率越大，阳极钢筋的腐蚀电流密度的大小位于0.05 A/m2~0.25 A/m2之间。
图6 不同阴阳比下阳极钢筋的腐蚀电流密度分布
Fig.6 Corrosion current density distribution of anodic steel under different area ratios of cathode to anode
图7为距阴极最近的阳极钢筋在不同阴阳比情况下的腐蚀电流密度变化曲线，以钢筋靠近管片外弧面的方向为0°，靠近内弧面的为180°，并沿顺时针方向逐步增大度数。由图可知阴阳比为1∶1时钢筋的最大腐蚀电流密度为最大，后面依次减小的为3∶1、1∶3、1∶7，其对应的最大腐蚀电流密度分别为0.205 A/m2、0.188 A/m2、0.175 A/m2、0.171 A/m2，可以发现当阴阳极钢筋的间距不变时，阳极面积占比越小钢筋腐蚀电流密度越大，如阴阳比为3∶1时钢筋不同角度的腐蚀电流密度均大于1∶3的钢筋，这是由于阴极面积增大可使钢筋表面发生更多的氧发生还原反应，同样也导致阳极腐蚀速度增加。同时，钢筋的腐蚀电流密度还受到阴阳极间距的影响，如阴阳比为1∶1时钢筋不同角度的腐蚀电流密度均大于3∶1的钢筋，两者对应的阴阳极间距分别为160 mm和200 mm，阴阳比为1∶7的钢筋在0°~190°区间内的腐蚀电流密度大于1∶3的钢筋，两者对应的阴阳极间距分别为100 mm和200 mm，说明阴阳极间距越小，腐蚀电流密度越大，这是由于间距越大，锈蚀反应的电阻越大，使电子在混凝土中的传递过程受阻，如图8所示，距阳极钢筋距离越远，阴极钢筋表面的氧气浓度越高，阴极氧化反应的速率越低，对应阳极区域的腐蚀速率也会相应受到阻碍。
图7 不同阴阳比下距阴极最近的钢筋的腐蚀电流密度
Fig.7 The current density of steel that nearest to the cathode under different area ratios of cathode to cathode
图8 不同阴阳比下钢筋周围的氧气浓度分布
Fig.8 Distribution of oxygen concentration around steel under different area ratios of cathode to cathode
图9为阴阳比为1∶1时，管片不同钢筋沿圆周方向上的腐蚀电流密度变化曲线，由图9可知，钢筋的腐蚀电流密度整体呈现先减小后增大的趋势，在90°～270°区间内的腐蚀电流密度小于0°～90°及270°～360°区间范围内的腐蚀电流密度，说明靠近管片外侧的钢筋的锈蚀速率要大于靠近管片内侧的锈蚀速率，且离阴极钢筋距离越近，腐蚀电流密度越大，产生最大腐蚀电流密度的位置集中在308°～360°之间，产生最小腐蚀电流密度的位置集中在128°～180°之间。
图9 不同钢筋沿圆周方向的腐蚀电流密度变化曲线
Fig.9 Corrosion current density variation curve along the circumferential direction of different steel
为了表征横截面上不同钢筋锈蚀形态的差异性，采用不均匀锈蚀系数k及夹角θ作为形态变化的度量参数，其中k为钢筋圆周方向上最小腐蚀电流密度与最大腐蚀电流密度的比值，定义通过盾构隧道管片圆心和未锈蚀钢筋圆心的直线为连心线，θ为钢筋最大锈蚀电流密度所在点与连心线的夹角，以管片外弧面与连心线的交点为0°。
表5、表6和表7分别为不同阴阳比时各个钢筋的不均匀锈蚀系数、最大腐蚀电流密度及其与连心线的夹角。由表可知，距阴极距最近的钢筋的不均匀锈蚀系数最小，各个钢筋的不均匀锈蚀系数主要分布在0.81～0.87之间，最大不均匀系数为最小不均匀系数的1.07倍；钢筋最大锈蚀电流密度分布在0.1 A/m2～0.2 A/m2之间，最小值为最大值的0.5倍；各个钢筋最大锈蚀电流密度与连心线的夹角均分布在0°～52°之间。
图10为阴阳比为1∶1时，#5钢筋沿管片弧长方向上不同断面的腐蚀电流密度变化曲线，由图可知管片钢筋在中部的腐蚀电流密度均为最大，端部的腐蚀电流密度较小，中部最大腐蚀电流密度为左端部腐蚀电流密度的1.22倍，为右端部腐蚀电流密度的1.16倍，这是由于管片在外部荷载作用下的体积应变发生了改变，如图11所示，管片外弧面中部的体积应变小于两端，内弧面则相反，但外弧面两端的体积应变明显大于内弧面，因此，管片两端氧气的扩散速率较小，腐蚀速率相对较低。
表5 不同阴阳比下钢筋的不均匀锈蚀系数
Table 5 Non uniform corrosion coefficient of steel under different area ratios of cathode to cathode
阴阳比钢筋编号#2 #3 #4 #5 #6 #7 #8 1∶7 0.81 0.860.870.86 0.86 0.85 0.84 1∶3 ― 0.820.830.86 0.87 0.84 0.84 1∶1 ― ― ― 0.82 0.87 0.85 0.84 3∶1 ― ― ― ― ― 0.82 0.86
表6 不同阴阳比下不同钢筋的最大腐蚀电流密度 /(A/m2)
Table 6 Maximum corrosion current density of different steel under different area ratios of cathode to cathode
阴阳比 钢筋编号#2 #3 #4 #5 #6 #7 #8 1∶7 0.17 0.14 0.13 0.12 0.12 0.110.10 1∶3 ― 0.18 0.12 0.12 0.13 0.110.10 1∶1 ― ― ― 0.21 0.15 0.120.10 3∶1 ― ― ― ― ― 0.190.13
表7 不同阴阳比下钢筋的最大腐蚀电流密度所在点与连心线的夹角 /(°)
Table 7 The deflection between the point of maximum corrosion current density of different steel and the connecting circle line under different area ratios of cathode to cathode
阴阳比 钢筋编号#2 #3 #4 #5 #6 #7 #8 1∶7 0 30 0 0 0 30 0 1∶3 ― ― 52 0 0 30 0 1∶1 ― ― ― 52 0 30 0 3∶1 ― ― ― ― ― 52 0
图10 #5钢筋在不同断面处的腐蚀电流密度
Fig.10 Corrosion current density variation curves of different sections of #5 steel along arc length direction
2.2 不同氯离子含量下钢筋锈蚀速率
图12为阴阳比为1∶1时，氯离子含量与#5钢筋沿圆周不同角度的腐蚀电流密度变化关系，钢筋阳极及阴极的外部电位均为0.4 V及-0.4 V。由图可知管片不同钢筋的最大腐蚀电流密度均随着氯离子含量的增加呈非线性增长，但最大腐蚀电流密度所在的角度并未发生变化，说明氯离子含量的增加不会改变夹角θ，以#5钢筋为例，通过拟合得出最大腐蚀电流密度与氯离子含量的关系式为：
图11 管片内外侧边缘沿弧长方向的体积应变
Fig.11 Corrosion current density variation curve of inner and outer edges of segment along the arc length direction
图12 #5钢筋沿环向的腐蚀电流密度与氯离子含量关系
Fig.12 Relationship between corrosion current density of #5 steel at different circumferential angle and chloride content
式中：x为氯离子在管片钢筋表面的含量，≥0.4%；y为管片钢筋的最大腐蚀电流密度。
图13为阴阳比为1∶1时，不同钢筋不均匀锈蚀系数与氯离子含量的变化关系，钢筋阳极及阴极的外部电位均为0.4 V及-0.4 V。由图可知，各个钢筋的不均匀锈蚀系数随氯离子含量增大逐渐减小，其中不均匀锈蚀系数最小的为距阴极最近的#5钢筋，以#5钢筋为例，通过拟合得出两者间的关系式为：
式中：x为氯离子在管片钢筋表面的含量，≥0.4%；y为管片钢筋的不均匀锈蚀系数。
2.3 不同阴阳极电势差下钢筋锈蚀速率
图14为阴阳比为1∶1时，管片#5钢筋在不同阴阳极电势差下的腐蚀电流密度变化曲线，钢筋表面氯离子含量为0.8%。由图可知，随着阴阳极电势差的增加，钢筋不同角度的腐蚀电流密度呈线性关系进行增长，且增长的斜率均相等，说明阴阳极电势差的变化并不影响钢筋的不均匀锈蚀系数及夹角大小，只单一的增加钢筋的腐蚀电流密度。
图13 不同钢筋不均匀锈蚀系数与氯离子含量关系
Fig.13 Relationship between non uniform corrosion coefficient of different steel and chloride content
图14 #5钢筋在不同电势差下的腐蚀电流密度
Fig.14 Variation curves of corrosion current density of #5 steel under different potential difference
以#5钢筋为例，通过拟合得出钢筋最大腐蚀电流密度与阴阳极电势差的关系式为：
式中：x为钢筋的阴阳极电势差；y为管片钢筋的最大腐蚀电流密度。
3 管片钢筋表面锈层变化规律
3.1 管片钢筋表面锈层膨胀厚度
假定ic为流经钢筋表面的总体电流密度it，单位为A/m2，根据Faraday定律，沿钢筋环向的钢筋半径减小值r1(θ,t)可写为[9]：
式中：半径r1的单位为m；θ为沿钢筋周向的角度，为0°～360°；it为总体电流密度；t1为腐蚀开始时间；AFe为铁原子量，为55.85 g/mol；zFe为阳极反应化合价，为2；ρs为钢筋密度，取为7800 kg/m3；F为法拉第常数，为96486.7 C/mol。
不同腐蚀产物的体积膨胀率有差异，假定生成的腐蚀产物均为Fe2O3，体积膨胀率δ取值2.2[21]。
忽略掉腐蚀产物和钢筋之间的压缩变形，腐蚀层厚度r2(θ,t)可写为：
则锈蚀产物相对原钢筋的膨胀厚度表示为：
假定管片钢筋腐蚀时间为1年，图15为管片钢筋的锈层分布形态，钢筋表面氯离子的含量均为0.4%，正负极钢筋中的电压均为0.4 V和-0.4 V。由图可知，距阴极最近的钢筋的最大锈层膨胀厚度均集中在钢筋的左上方，距阴极最远的钢筋的最大锈层膨胀厚度均集中在钢筋的正上方。其中，最大的钢筋锈层膨胀厚度是0.28 mm，位于阴阳比为1∶1的#5钢筋，该点与连心线的夹角为52°，最小的钢筋锈层膨胀厚度是0.13 mm，位于阴阳比为1∶3的#8钢筋，该点与连心线的夹角为170°。
图15 管片钢筋在不同阴阳比下的锈层分布形态
Fig.15 Distribution form of rust layer of segment steel under different area ratios of cathode to cathode
3.2 管片钢筋非均匀锈层形态曲线模型
目前大多研究均假定钢筋锈层分布模型为同心圆模型[22]及椭圆锈层模型[23－24]，通过对前面钢筋锈层的形态分析发现，管片钢筋的锈层形态类似于平移后的同心圆，以此称之为偏心圆非均匀锈层形态，如图16所示，A点为钢筋未锈蚀前的圆心中点，A′为钢筋锈蚀膨胀后的圆心中点，α为钢筋的最大锈层膨胀厚度，β为钢筋的最小锈层膨胀厚度，θ为钢筋出现最大锈层膨胀厚度的位置与连心线的夹角。
图16 偏心圆非均匀锈层形态
Fig.16 Non uniform rust layer shape of eccentric circle
由图16可知，偏心圆非均匀锈胀形态的圆心坐标为
半径为
则管片钢筋的锈层形态曲线方程为：
通过表7的分析可知，θ取为0°～52°，α及β与钢筋外部荷载、氯离子含量及杂散电流强度密切相关，假定管片钢筋的阴阳极比均为图6的4种情况，结合前面的分析结果，建立多因素共同作用下管片钢筋的锈层计算模型，即：
式中：WF为荷载对α的影响系数，当钢筋位于管片端部时取1，位于中部则取值1.16～1.22；Wk为阴阳比大小及阴阳极间距对k的综合影响系数，距阴极最近的钢筋取值为1，其余钢筋取值为1～1.07；WM为阴阳比大小及阴阳极间距对α的综合影响系数，距阴极最近的钢筋取值为1，其余钢筋取值为0.5～1；fk(CCl )和fi(CCl)分别为氯离子含量对k及α的影响函数，f(DS)为杂散电流强度对α的影响函数，CCl代表混凝土内部的氯离子含量，CCl≥0.4%；DS代表阴阳极电势差。
4 结论
本文通过建立电-化-力三场耦合的三维数值模型，对拱腰部位管片钢筋的锈蚀率及锈层分布形态进行了分析，得出以下结论：
(1) 靠近管片外侧的钢筋锈蚀率比内侧的大，不同区域的钢筋出现最大锈蚀率的位置与连心线的夹角在0°～52°之间。
(2) 在荷载作用下管片钢筋的锈蚀率与体积应变有关，管片中部的锈蚀速率大于两端的锈蚀率，管片中部最大锈蚀率约为两端1.16倍～1.22倍。
(3) 在钢筋脱钝情况下，管片钢筋的锈蚀率随阴阳极电势差增大呈线性增加，随氯离子含量增大呈对数增加，并受阴阳极面积比及阴阳极间距的综合影响，阴阳比为1∶1时距离阴极最近的管片钢筋锈蚀率最大。
(4) 在三种因素共同作用下管片钢筋的锈层分布呈偏心圆形态，且偏心圆圆心坐标及半径的大小与钢筋不均匀锈蚀系数及最大腐蚀电流密度有关。
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