钢筋锈蚀问题是影响钢筋混凝土结构耐久性的最重要因素之一。钢筋锈蚀会使横肋锈损磨平、锈蚀钢筋和混凝土间产生锈层、保护层开裂。这些现象都会影响钢筋和混凝土之间的粘结,因此研究锈蚀钢筋和混凝土之间的粘结性能尤其重要。当前学者为缩短试验时间,采用通电加速锈蚀代替自然锈蚀来使混凝土中钢筋达到预定锈蚀率,但通电采用的电流密度达到自然情况下几倍到上千倍。电流密度相差较大,使得通电加速锈蚀手段下锈蚀钢筋与混凝土的粘结性能规律、钢筋轮廓形貌和自然锈蚀情况下有着差异。本课题研究电流密度和锈蚀率影响下锈蚀钢筋与混凝土的粘结性能,且利用分形理论和统计学去表征锈蚀钢筋表面轮廓的粗糙度。同时利用XCT技术和图像处理技术,无损跟踪同根钢筋的锈蚀轮廓,求得并验证其粗糙度与电流密度和锈蚀率的关系。最后,探讨锈蚀钢筋混凝土粘结性能与锈蚀钢筋表面轮廓粗糙度之间的关系。本文希望找出不同电流密度和不同锈蚀率对锈蚀钢筋和混凝土的粘结性能规律以及锈蚀钢筋的锈蚀轮廓形貌特征。研究中得出如下结论:1)随着锈蚀率的增加,锈蚀钢筋和混凝土间的极限粘结强度呈现先增加后减小的趋势。相同锈蚀率时,低电流密度大于高电流密度影响下的极限粘结强度;并且相同锈蚀率下高电流密度的试块容易出现内裂缝。随着电流密度（75、150、300、600μA/cm2）的增加,最高的极限粘结强度呈现降低的趋势,分别为28.98MPa、28.16 MPa、27.3 MPa、25.24 MPa。在高锈蚀率时,300、150、75μA/cm2电流密度下的极限粘结强度平稳下降且趋势一致,而600μA/cm2电流密度下的极限粘结强度急速下降。2)低电流密度有利于提高构件的耗能水平和粘结刚度。3)根据分形几何,获取参数分形维数D和轮廓的特征轮廓参数r*,其结果表明:随着锈蚀率的增加,钢筋表面轮廓的粗糙度增加;相同锈蚀率下,低电流密度（20、75μA/cm2）比高电流密度（150、300、600μA/cm2）的粗糙度要大。4)锈蚀钢筋的轮廓算术平均偏差表明:相同锈蚀率下,低电流密度（75μA/cm2）比高电流密度的轮廓算术平均偏差大,证明低电流密度影响下的锈蚀钢筋轮廓更粗糙,也验证了使用分形几何的方法表征轮廓粗糙度的可行性。5)锈蚀钢筋的最小截面直径随着锈蚀率的增加而减小,在相同锈蚀率下,低电流密度影响下的最小截面直径更小。6)相同锈蚀率下,锈蚀钢筋与混凝土的极限粘结性能以及锈蚀钢筋轮廓的粗糙度都随电流密度的降低而增加,较低的电流强度影响钢筋表面的粗糙度,继而影响到锈蚀钢筋和混凝土间的极限粘结强度。