刘浩，巴光忠，苗吉军，刘才玮

(1. 青岛理工大学 土木工程学院，山东 青岛 266033；2. 上海海事大学 海洋科学与工程学院，上海 201306)

在混凝土结构使用期间，其内部的钢筋往往因碳化作用或氯离子侵蚀而发生锈蚀，钢筋锈蚀导致结构性能劣化，危及钢筋混凝土结构的安全和使用性能[1]。如何预测混凝土中钢筋的锈蚀程度是混凝土结构耐久性研究领域一直探讨的课题。相较于电化学方法[2]，目视检查在现场检测评估结构性能退化时更加简便易行，因此，许多学者研究了混凝土构件的锈胀裂缝宽度与锈蚀钢筋质量损失之间的相关性[3-4]，而钢筋锈蚀引起的质量损失与截面损失之间的关系也受到了关注[5]。但钢筋的锈蚀是不均匀且随机的[6]，锈蚀过程中经常会发现点蚀的存在，局部蚀坑减少了钢筋的横截面积，导致蚀坑部位出现应力集中[7]，进而使得钢筋强度下降[8]，变形能力减弱[9]。受力过程中，锈蚀钢筋往往在最小截面处失效[10]，因此，关于锈蚀钢筋最小截面积的研究至关重要。然而，锈坑具有随机且不规则的特性，很难获取准确的残余横截面积。传统的量测锈蚀钢筋表面形貌的方法有游标卡尺方法、排水法、X射线与图像处理方法。其中，游标卡尺方法[11]通过测量锈蚀钢筋的直径损失来近似描述钢筋的横截面积损失，但如果锈坑又深又窄，则存在测量困难且难以保证精度的问题；排水法[12]是将锈蚀钢筋注入盛满水的容器中，通过排除水的质量来计算锈蚀钢筋的体积，此方法可以计算钢筋锈蚀后的平均横截面积，但无法得出最小横截面积；……