在恶劣的环境条件下，钢筋混凝土（RC）基础设施面临着严重的耐久性挑战。高湿度、氯化物侵入和混凝土碳化等不可避免的因素会加速嵌入钢筋的腐蚀。这一过程是全球结构过早失效的主要原因，据估计，近80%的受损混凝土结构问题都与腐蚀有关[1]。腐蚀带来的后果既有经济上的，也有社会上的：需要花费大量资金拆除和更换劣化的构件或整个结构，需要采取过度设计和预防性维护措施（例如保护涂层和阴极保护系统），以及丧失使用功能。同时，腐蚀还会带来安全隐患和倒塌风险，通过反复维修和更换消耗自然资源，并因腐蚀元素的视觉外观不佳而降低美观度——这些因素共同造成了巨大的经济、环境和社会负担[2]。
2009年至2011年的数据强调了腐蚀带来的巨大全球经济负担。在美国，2010年的一份报告估计直接成本每年为3000亿美元[约占国内生产总值（GDP）的3.1%]，间接成本大致相当，总计约占GDP的6.2%[3]。2011年，沙特阿拉伯的年成本估计为248.4亿美元，阿联酋为142.6亿美元，后者在2009-2011年间约占GDP的5.2%。全球范围内，2010年的腐蚀成本估计为2.2万亿美元——约占世界GDP的3%[4]。因此，人们越来越关注腐蚀RC结构的修复和改造，如图1所示，该图展示了研究文章的发展趋势。这些数据表明，解决腐蚀问题并评估有效解决方案对于减少其广泛影响至关重要。
由于混凝土内部的高碱性孔隙溶液，嵌入混凝土中的钢筋通常处于被动状态。然而，当二氧化碳或氯离子渗透到混凝土中时，这种保护性的碱性会被抑制，腐蚀就会开始。由于二氧化碳排放不可避免——尤其是在相对湿度较高的户外环境中——碳化引起的腐蚀只是时间问题。尽管如此，在海洋环境或经常使用除冰盐的地区，侵蚀性氯离子的侵入被认为是钢筋腐蚀的主要原因[5],[6]。RC腐蚀会导致三种关键的退化效应。首先也是最严重的是钢筋损失，这会降低承载能力和安全性，这可能是由于材料损失（由于腐蚀/生锈）或屈服强度降低（由于点蚀）[1],[6],[7],[8],[9],[10],[11]。其次，锈蚀的膨胀性会导致腐蚀产物占据比原始钢筋更大的体积，从而在钢筋周围产生径向应力，导致混凝土保护层开裂/剥落，使更多钢筋暴露在腐蚀性物质中，加速了退化过程[5],[12]。第三，锈蚀钢筋与周围开裂混凝土之间的粘结强度下降也是一个问题，当混凝土保护层剥落时，会在钢筋水平上引发额外的裂缝，这大大增加了钢筋滑移的风险，可能导致结构突然失效[5],[6],[13],[14]。
上述各种退化效应共同作用，会导致过度变形和刚度降低，现有裂缝宽度增加，以及剩余结构承载能力下降。此外，原本的延展性/抗弯破坏模式变得不确定，脆性断裂的可能性增加[7]。
为了持续减轻结构退化及其相关的经济负担，许多研究致力于评估剩余承载能力并开发预测模型[14],[15],[16],[17],[18],[19]，以支持对退化结构构件的处理决策。此外，还探索了多种针对腐蚀结构构件的修复策略，包括使用钢、水泥基复合材料和纤维增强聚合物等材料对RC梁在弯曲和剪切方向进行加固[20],[21],[22],[23],[24],[25],[26]。文献中也报道了RC柱和桥墩的修复方法[27],[28],[29],[30]，采用了不同的夹套复合材料和包裹技术。所有提出的修复技术和材料在应用便捷性、强度提升、对修复构件延展性和变形能力的影响以及长期耐久性方面存在差异。
尽管有少量研究评估了特定修复材料（如纤维增强聚合物（FRP）[31]）在一般加固应用中的效果，但目前尚无全面的研究来评估和比较各种腐蚀损伤修复策略的整体结构性能。此外，仍缺乏系统性的框架或设计矩阵来指导工程师选择合适的修复方法，以综合不同方案的可行性、适用性和局限性。
本文通过全面回顾使用多种复合材料、组合和系统修复腐蚀RC梁的文献，解决了这些空白。文章首先概述了腐蚀引起的结构退化及其背后的机制，接着总结了所研究的修复策略和材料组合，然后对每种系统进行了详细讨论和关键评估。随后，专门讨论了RC梁腐蚀退化的分析和数值建模方法——重点关注材料退化和粘结性能，为更可靠的腐蚀梁行为理论和数值预测提供了基础。此外，还概述了国际规范和报告中关于腐蚀修复和改造的建议和指南，并基于所研究的策略提出了一个综合设计矩阵。最后，指出了研究空白和未来研究方向，并进行了总结性评论。
