混凝土中钢筋锈蚀与结构耐久性
钢筋锈蚀与混凝土结构的耐久性

Se 20 p. 07 Vo1 1 No. .2 3
第2 1卷
第 3期
钢筋锈蚀与混凝 土结构的耐久性
朱 训 恒
( 胜利 石 油 管 理 局 井 下 作 业 二 公 司 , 东 东 营 2 7 5 ) 山 5 0 5
[ 摘 要] 分析了氯离子侵蚀、 混凝土中性化和环境因素等对钢筋锈蚀的影响机理, 并分别从混凝土高性能化结构设
是 降 低 结 构 ( 构 件 ) 承 载 能 力 , 小 安 全 储 备 ; 是 降 或 的 减 二
低 结 构 ( 构 件 ) 刚 度 , 大 变 形 , 至 使 混 凝 土 保 护 层 剥 或 的 增 甚
落 , 响 正 常使 用 ; 是 降 低 结 构 ( 影 三 或构 件 ) 的延 性 , 至 改 变 甚
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20 0 7年 9月
中 国 石 油 大 学 胜 利学 院学 报
J u n lo h n l C l g h n i e s y o to e m o r a fS e g i o l e C i a Un v r i fPe r lu e t
之一。
时 , 凝 土 碱 度 就会 降低 ( H 值 可 降 至 9以下 ) 当 P 混 P 。 H< 1 0
时 钝 化 膜 就 维 持 不住 而逐 渐破 坏 , 而 失 去 对 钢 筋 的保 护 作 从
用 , 有 空 气 和 水 分 侵人 , 筋便 开始 锈 蚀 。 混 凝 土 中含 有 若 钢 在
点 蚀 。 因为 是 大 阴极 对 小 阳极 , 以这 种 点 蚀 十 分 迅 速 。 所
1 钢 筋锈 蚀 的本 质 及 其 影 响 因素
钢 筋 锈 蚀 被 认 为 是 混 凝 土 结 构 破 坏 和 耐 久 性 不 足 的 首 要 因 素 。 是 一个 复 杂 、 合 的过 程 , 分 为 先 天 因素 与 后 天 这 综 可 因素 , 者 与 工 程 设 计 、 工 质量 有关 , 者 与 环 境 和 人 为 使 前 施 后 用 维 护 有 关 。 国 内 外 大量 事 实表 明 , 起 混 凝 土 钢 筋 锈 蚀 的 引 主 要 环境 因 素是 “ 害 ”其 次 是 混 凝 土 的 “ 盐 , 中性 化 ” 。
混凝土中钢筋锈蚀对强度影响的研究

混凝土中钢筋锈蚀对强度影响的研究一、研究背景钢筋锈蚀是混凝土结构中常见的问题,它会导致钢筋断裂、混凝土表面爆裂、裂缝增多等问题,进而削弱混凝土结构的承载力和耐久性。
因此,研究钢筋锈蚀对混凝土强度的影响,可以为混凝土结构的设计和维护提供科学依据。
二、钢筋锈蚀的成因及影响因素1. 成因钢筋锈蚀的成因主要是由于钢筋表面受到氧气、水份、二氧化碳等物质的影响,形成铁锈。
铁锈的体积比原来的钢筋大,会导致钢筋周围的混凝土受到挤压,造成混凝土开裂,从而导致混凝土结构的强度下降。
2. 影响因素钢筋锈蚀的影响因素主要有以下几个方面:(1)混凝土表面的pH值和含盐量。
(2)钢筋的表面处理方式和保护层的厚度。
(3)混凝土中氯离子、硫酸盐等离子的含量。
(4)混凝土的抗压强度和抗拉强度。
三、钢筋锈蚀对混凝土强度的影响机理1. 钢筋断裂钢筋锈蚀会导致钢筋的截面积减小,从而降低了钢筋的抗拉强度。
当钢筋的抗拉强度降至混凝土的抗拉强度以下时,钢筋就会发生断裂,从而导致混凝土结构的强度下降。
2. 混凝土开裂钢筋锈蚀会导致钢筋周围的混凝土受到挤压,从而造成混凝土开裂。
混凝土开裂会导致混凝土的抗压强度和抗拉强度下降,从而降低混凝土结构的承载力。
3. 钢筋与混凝土之间的黏结力下降钢筋与混凝土之间的黏结力会受到钢筋锈蚀的影响而下降。
黏结力的下降会导致钢筋与混凝土之间的力传递受到影响,从而使混凝土结构的强度下降。
四、混凝土中钢筋锈蚀对强度影响的实验研究1. 实验设计为了研究钢筋锈蚀对混凝土强度的影响,可以进行以下实验:(1)制备不同浓度的氯离子、硫酸盐溶液,并将钢筋浸泡在其中,使其发生锈蚀。
(2)制备不同强度的混凝土试件,并将锈蚀的钢筋埋入其中。
(3)在不同时间点对混凝土试件进行力学性能测试,如抗压强度、抗拉强度等。
2. 实验结果分析通过实验可以得到以下结果:(1)随着锈蚀时间的延长,混凝土试件的强度逐渐下降。
(2)锈蚀浓度越高,混凝土试件的强度下降越明显。
钢筋锈蚀钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的最关键问题

◆ 这是由于钢筋锈蚀是一个电化学过程,因此锈蚀主要取决于氧气通过混凝土保护层向钢筋表面的阴极的扩散速度,而这种扩散速度
密实度。 主要取决于混凝土的密实度。
◆ 钢筋锈蚀产生的铁锈(氢氧化亚铁Fe(OH)3),体积比铁增加2~6倍,保护层被挤裂,使空气中的水份更易进入,促使锈蚀加快发 展。
◆ 当构件使用环境很干燥(湿度<40%),或完全处于水中,钢筋的锈蚀极慢,几乎不发生锈蚀。
的密实性和混凝土的保护层厚度。 ◆ 裂缝的出现仅是使裂缝处钢筋局部脱钝,使锈蚀过程得以开始,但它对锈蚀速度不起控制作用。
◆ 当混凝土未碳化时,由于水泥的高碱性,钢筋表面形成一层致密的氧化膜,阻止了钢筋锈蚀电化学过程。
◆ 主要取决于混凝土的密实度。
◆ 当构件使用环境很干燥(湿度<40%),或完全处于水中,钢筋的锈蚀极慢,几乎不发生锈蚀。
裂缝宽度无明显关系,在一般大气环境下,裂缝宽 ◆ 而裂缝的发生为氧气和水份的浸入创造了条件,同时也使混凝土的碳化形成立体发展。
◆ 但近年来的研究发现,锈蚀程度与荷载产生的横向裂缝宽度无明显关系,在一般大气环境下,裂缝宽度即便达到0. ◆ 这是由于钢筋锈蚀是一个电化学过程,因此锈蚀主要取决于氧气通过混凝土保护层向钢筋表面的阴极的扩散速度,而这种扩散速度
5、钢筋锈蚀
钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的最关键问题。
◆ 当混凝土未碳化时,由于水泥的高碱性,钢筋表面形成一层 致密的氧化膜,阻止了钢筋锈蚀电化学过程。
◆ 当混凝土被碳化,钢筋表面的氧化膜被破坏,在有水份和氧 气的条件下,就会发生锈蚀的电化学反应。
钢筋锈蚀对混凝土结构的影响

钢筋锈蚀对混凝土结构的影响在建筑领域,混凝土结构被广泛应用于各类建筑物和基础设施中。
然而,钢筋锈蚀这一问题却给混凝土结构的安全性和耐久性带来了巨大的挑战。
钢筋锈蚀不仅会削弱结构的承载能力,还可能导致结构的过早破坏,给人们的生命和财产安全带来严重威胁。
接下来,让我们深入探讨一下钢筋锈蚀对混凝土结构的具体影响。
首先,钢筋锈蚀会导致其截面积减小。
想象一下,原本粗壮的钢筋由于锈蚀逐渐被侵蚀,其有效承载面积不断缩小。
这就如同原本能承受重物的梁柱,因为内部的支撑被削弱,承受能力自然大打折扣。
当锈蚀发展到一定程度时,钢筋所能提供的抗拉强度大幅降低,无法有效地抵抗外部荷载,从而影响整个结构的稳定性和安全性。
其次,钢筋锈蚀会改变其力学性能。
锈蚀后的钢筋,其延性和韧性都会下降。
原本具有一定弹性和变形能力的钢筋,在锈蚀后变得更加脆硬。
这意味着在受到突发的外力作用时,钢筋可能无法像正常情况下那样发生一定的变形来吸收能量,而是更容易发生突然的断裂,进而引发结构的局部甚至整体破坏。
再者,钢筋锈蚀产物的体积膨胀会对周围的混凝土产生压力。
铁锈的体积通常比原本的钢筋体积大得多,这种膨胀会在混凝土内部产生拉应力。
当这种拉应力超过混凝土的抗拉强度时,混凝土就会开裂。
这些裂缝不仅破坏了混凝土的整体性,还为外界有害物质的侵入提供了通道,进一步加速了钢筋的锈蚀和混凝土结构的劣化。
从结构的耐久性角度来看,钢筋锈蚀引起的混凝土开裂和剥落,使得结构暴露在更恶劣的环境中。
水分、氧气和其他腐蚀性物质更容易渗透到结构内部,加剧钢筋的锈蚀和混凝土的破坏。
长期下去,结构的使用寿命将大大缩短,需要频繁的维修和加固,增加了维护成本。
此外,钢筋锈蚀还会影响混凝土结构的粘结性能。
钢筋与混凝土之间的粘结力是保证结构协同工作的关键。
然而,锈蚀会在钢筋表面形成一层疏松的锈层,降低了钢筋与混凝土之间的摩擦力和机械咬合力,使得两者之间的粘结性能变差。
这将导致钢筋与混凝土无法有效地共同承受荷载,影响结构的整体性能。
混凝土框架结构的耐久性分析

混凝土框架结构的耐久性分析混凝土框架结构是现代建筑中常用的一种结构形式,其具有稳定性好、承载能力高、耐久性强等优点。
然而在长期使用过程中,混凝土框架结构也会面临着各种各样的问题,比如裂缝、腐蚀、变形等。
因此,对于混凝土框架结构的耐久性分析显得尤为重要。
本文将从以下几个方面来探讨混凝土框架结构的耐久性分析。
一、混凝土框架结构的耐久性问题混凝土框架结构在使用过程中,可能会面临以下几个方面的耐久性问题:1.混凝土的抗压强度会随着时间的推移而降低,从而导致结构的承载能力下降。
2.混凝土内部的钢筋易被氧化、锈蚀,导致钢筋断裂或失效,从而使得结构的稳定性受到影响。
3.混凝土表面的裂缝会影响混凝土的整体强度,同时也会进一步加速结构的老化。
4.在地震、风灾等自然灾害的作用下,混凝土框架结构易受到破坏,从而影响其耐久性。
二、混凝土框架结构的耐久性分析方法为了确保混凝土框架结构的耐久性,需要对其进行全面的耐久性分析。
常用的分析方法如下:1.力学分析法通过对混凝土框架结构进行力学分析,确定其受力状态和应力分布情况,从而评估其耐久性。
2.材料试验法通过对混凝土和钢筋等材料进行试验,测定其物理力学性能,从而评估混凝土框架结构的耐久性。
3.现场检测法通过对混凝土框架结构进行现场检测,包括外观检查、测量、取样分析等方法,从而评估其耐久性。
4.结构模拟法通过建立混凝土框架结构的模型,进行计算仿真分析,从而评估其耐久性。
三、提高混凝土框架结构的耐久性的方法为了提高混凝土框架结构的耐久性,需要从以下几个方面入手:1.材料选用应选择优质的混凝土和钢筋等材料,并严格按照标准进行配比和施工,确保材料质量。
2.结构设计结构设计应满足工程使用要求,并考虑地震、风灾等自然灾害的影响,保证结构的稳定性和耐久性。
3.施工过程施工过程中应注意质量控制,保证施工质量,同时应注意施工安全。
4.维护保养结构完工后,应加强维护保养,及时处理混凝土表面的裂缝和钢筋的腐蚀问题,保证结构的耐久性。
浅谈钢筋锈蚀对钢筋混凝土结构耐久性的影响

技术创新186 2015年7期浅谈钢筋锈蚀对钢筋混凝土结构耐久性的影响孟凡晓中煤第五建设有限公司第三十一工程处,河北邯郸 056003摘要:钢筋锈蚀是混凝土结构耐久性破坏的主要形式之一。
钢筋锈蚀对钢筋混凝土结构的破坏分的三个时期,前期是钢筋表面局部锈蚀出现锈斑、锈片等;中期是钢筋整个表面锈蚀,并产生膨胀,与保护层脱离,发生层裂;后期表现为钢筋铁锈进一步膨胀,混凝土本身发生破坏,出现顺筋胀裂,混凝土脱离,直至钢筋不断锈蚀,有效截面不断减小,结构承载力不断下降,钢筋混凝土构件丧失基本承载能力。
因为如今钢筋混凝土结构在工程建设中得到了广泛的应用,防止钢筋锈蚀的措施是十分重要的。
关键词:钢筋锈蚀;耐久性;措施中图分类号:TU375 文献标识码:A 文章编号:1671-5780(2015)6-0186-021 混凝土结构的钢筋锈蚀原因大气中的二氧化碳与混凝土中的氢氧化钙反应生成中性的碳酸钙使混凝土的碱性降低pH小于9,由于混凝土中的钢筋保持钝化状态的pH值不小于11.5,因此碳化后的混凝土中钢筋锈蚀不能避免。
这种锈蚀主要属电化学锈蚀,阴极—阳极反应可表示为:Fe→Fe2++2e-阳极反应2H2O+O2+4e-→4OH-阴极反应4Fe2++8OH-+2H2O+O2→4Fe(OH)3(红铁锈)当钢筋表面生成红铁锈则体积膨胀数倍引起混凝土开裂。
施工过程掺入氯盐外加剂或含有氯离子成分的拌合水及骨料(如海水、海砂等)拌入混凝土内,由于氯离子Cl-的半径小、活性大具有很强的渗透能力导致混凝土中钢筋失去钝化状态发生锈蚀。
钢筋钝化膜破坏的部位露出了铁基体与完好的钝化膜区域之间构成电位差,产生电化学锈蚀。
铁基体作为阳极,大面积的钝化膜作为阴极,锈蚀电池作用的结果使阳极钢筋表面产生点蚀(坑蚀)。
由于形成大阴极(钝化膜区)对应于小阳极(钝化膜破坏点),所以坑蚀发展非常迅速。
锈蚀过程氯离子自身不参加反应,只是周而复始地强化离子通道,降低了阴、阳极之间的电阻,加快钢筋电化学锈蚀的过程。
钢筋锈蚀对混凝土结构的影响

钢筋锈蚀对混凝土结构的影响摘要:钢筋锈蚀是混凝土结构耐久性的主要病害之一,所以防止钢筋锈蚀对提高混凝土耐久性尤为重要。
本文阐述了混凝土中钢筋锈蚀的原理及造成的严重影响,并提出了防止钢筋锈蚀相应措施,希望对相关工程具有一定借鉴意义。
关键词:混凝土结构;钢筋锈蚀;原理与影响;措施引言结构腐蚀是影响混凝土结构耐久性、可靠性的至关重要的因素。
钢筋锈蚀对钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构的耐久性和安全性影响极大。
混凝土结构中钢筋锈蚀源于在多种因素作用下(如碳化、氯离子侵蚀等),钢筋原先在碱性介质中生成的钝化膜被渐渐破坏而失去保护作用,导致锈蚀生成的铁锈,其体积是被腐蚀掉的金属体积大3-4倍,使混凝土保护层沿钢筋纵向开裂。
钢筋锈蚀引起的裂缝一旦产生,钢筋锈蚀速度将大大加快,结构构件的承载力与可靠性劣化的速度大大加快,有的甚至发展到钢筋锈断,危及结构的安全。
1991年在法国召开的第二届混凝土耐久性国际学术会议上,美国加州大学Mehta教授的主题报告“混凝土耐久性50年进展”中提出,目前钢筋锈蚀已经成为钢筋混凝土构件破坏的最主要的原因。
基于此,对钢筋锈蚀对混凝土的影响研究势在必行[1-2]。
1 腐蚀原理与影响钢筋锈蚀的原因有两个方面[3]:一是钢筋保护层的碳化,其碳化的原因是混凝土不密实,抗渗性能不足。
硬化的混凝土,由于水泥水化,生成氢氧化钙,故显碱性,pH值>12,此时钢筋表面生成一层稳定、致密、钝化的保护膜,使钢筋不生锈。
当不密实的混凝土置于空气中或含CO2环境中时,由于CO2的侵入,混凝土中的氢氧化钙与CO2反应,生成碳酸钙等物质,其碱性逐渐降低,当混凝土的pH值<12时,钢筋的钝化膜就不稳定,当pH值<11.5时,钢筋的钝化保护膜就遭破坏,钢筋的锈蚀便开始进行;二是氯离子的含量。
据有关试验证明,即便是pH值较高的溶液(如pH值>13),只要有4~6mg/L的氯离子含量,就足可以破坏钢筋的钝化膜,使钢筋失去钝化,在水和氧气的作用下导致钢筋锈蚀。
混凝土结构耐久性标准

混凝土结构耐久性标准混凝土结构耐久性标准一、引言混凝土结构作为现代建筑的主要结构形式之一,其耐久性直接关系到建筑的使用寿命和安全性。
本标准旨在规范混凝土结构的耐久性要求,以保障建筑的长期安全使用。
二、适用范围本标准适用于建筑工程中的混凝土结构,包括框架结构、梁柱结构、板壳结构、筒体结构等。
三、耐久性指标1. 抗渗性混凝土结构应具有良好的抗渗性能,以防止水分渗透导致混凝土的腐蚀和钢筋的锈蚀。
具体指标如下:(1)混凝土表面吸水率应小于0.5%;(2)混凝土中的氯离子含量应小于0.05%;(3)混凝土中的碳化深度应小于2mm。
2. 抗冻性混凝土结构应具有良好的抗冻性能,以防止冻胀损坏。
具体指标如下:(1)混凝土的抗压强度应符合设计要求;(2)混凝土的气孔率应小于5%;(3)混凝土的减水率应小于6%。
3. 耐久性混凝土结构应具有良好的耐久性能,以保证建筑的长期安全使用。
具体指标如下:(1)混凝土的抗压强度应符合设计要求;(2)混凝土的气孔率应小于5%;(3)混凝土的收缩率应小于0.05%;(4)混凝土的干缩率应小于0.08%;(5)混凝土的碳化深度应小于2mm。
四、检验方法1. 抗渗性检验方法:(1)混凝土表面吸水率可以通过测量干燥质量和浸水后质量的差值来计算;(2)混凝土中的氯离子含量可以通过氯化物离子选择性电极测定;(3)混凝土中的碳化深度可以通过视察或取样检测来确定。
2. 抗冻性检验方法:(1)混凝土的抗压强度可以通过压缩试验来测定;(2)混凝土的气孔率可以通过水浴法或压汞法来测定;(3)混凝土的减水率可以通过干燥后质量和饱和后质量的差值来计算。
3. 耐久性检验方法:(1)混凝土的抗压强度可以通过压缩试验来测定;(2)混凝土的气孔率可以通过水浴法或压汞法来测定;(3)混凝土的收缩率可以通过取样试验和计算来确定;(4)混凝土的干缩率可以通过取样试验和计算来确定;(5)混凝土的碳化深度可以通过视察或取样检测来确定。
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目录目录 (2)引言 (4)第一章钢筋混凝土结构的组成材料 (4)1.1混凝土材料……………………………………………………………………………1.2钢筋材料..........................................................................................第二章钢筋混凝土的腐蚀原理与过程 (5)2.1混凝土中钢筋腐蚀的基本理论 (5)2.2混凝土中气体、水、离子的传输过程 (5)2.3混凝土碳化诱导的腐蚀 (5)2.4氢离子诱导腐蚀 (5)2.5腐蚀防护知识及钢筋混凝土阻锈剂的使用 (6)第三章混凝土成分对钢筋的影响 (6)3.1抗碳化性能 (6)3.2抗氢离子侵入性能 (6)3.3胶凝材料对氢离子扩散系数的影响 (6)3.4水泥用量对氢离子扩展系数的影响 (6)3.5腐蚀速率的影响因素 (6)第四章:钢筋混凝土表面处理和涂层 (7)4.1钢筋混凝土腐蚀的原因 (7)4.2防护与修补的方法 (7)4.3基层处理 (7)4.4填充混凝土中的裂缝与孔洞 (7)4.5砂浆与混凝土 (7)4.6混凝土表面的保护层 (7)第五章:钢筋混凝土结构的耐久性 (8)5.1混凝土结构的耐久性的含义 (8)5.2提高混凝土的耐久性 (9)结论 (11)参考文献 (12)致谢 (13)混凝土中钢筋锈蚀与结构耐久性摘要:建筑工程安全性与耐久性在我国探讨话题中占据了越来越重要的地位,根据建设部近几年的调查研究发现,国内大部分地区大多数钢筋混凝土建筑物在使用寿命达到25~30年后即需大修,甚至处于严酷环境下的钢筋混凝土建筑物使用寿命仅仅只有15~20年。
还有一部分工程在建成后几年就出现钢筋锈蚀、混凝土开裂等现象。
钢筋混凝土腐蚀和耐久性成为当今一大研究对象。
在本文将对钢筋混凝土结构发腐蚀性和耐久性做出一系列的探讨。
关键词:钢筋;腐蚀性;耐久性Abstract: construction engineering safety and durability discussed topics in our country have occupied more and more important role in recent years, according to the survey of the ministry of construction, the study found in most parts of China most reinforced concrete building in the service life of 25 to 30 years to that need to overhaul, even in a harsh environment of the reinforced concrete building use life only 15 to 20 years. And part of the project in a few years after the completion of the appears rebar corrosion, and concrete cracking wait for a phenomenon. Reinforced concrete durability corrosion and be the one big research subjects. In this paper will be of the reinforced concrete structure durability corrosion resistance and hair make a series of discussion.Keywords: reinforced; Corrosive; durability引言建筑工程安全性与耐久性在我国探讨话题中占据了越来越重要的地位,根据建设部近几年的调查研究发现,国内大部分地区大多数钢筋混凝土建筑物在使用寿命达到25~30年后即需大修,甚至处于严酷环境下的钢筋混凝土建筑物使用寿命仅仅只有15~20年。
还有一部分工程在建成后几年就出现钢筋锈蚀、混凝土开裂等现象。
近年因混凝土顺筋开裂和剥落,需要大修的屡见不鲜,不足为奇。
用可持续发展观来看待这种现状,不仅会导致资源、能源不合理的消耗,而且还会因大量失效或毁坏的结构物拆除而形成大量的垃圾。
从西方先行国家的经验中可以看出,混凝土结构修补和加固所需要的费用比新建的还要大得多。
随着生产的发展,一方面,处于严酷环境中的混凝土结构工程数量增多,另一方面水泥和混凝土材料的性能有了很大的变化,而现有关混凝土结构设计与施工的规范很少考虑这种情况。
生产管理者和工人的知识和观念陈旧,对混凝土结构耐久性的认识不足,耐久性设计和施工的技术夜不成熟,大大增加了当前混凝土结构工程的隐患。
面对当前严峻的形式和响应可持续发展的号召,只有加强建筑行业知识的更新管理,并且加强在钢筋混凝土技术方面的着重管理,跟上时代的步伐,大力更新我们陈旧的知识观,用现代先进的科技观来武装自己,以此来承担建筑行业的沉重使命。
第一章钢筋混凝土结构的组成材料1.1混凝土材料1.1.1混凝土的强度普通混凝土是由水泥、砂、石和水按照一定的比例拌合,经凝固硬化后做成的人工石材混凝土强度的大小不仅与组成材料的质量和配合比有关,而且与混凝土的养护条件、受力情况以及测定其强度时所用的试件形状、尺寸和实验方法也有密切关系。
混凝土的强度等级,是按照立方体抗压强度标准值确定的,用符号C表示,共有14个等级,即C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80。
字母C后面的数字表示以牛每平方毫米为单位的立方强度标准值。
其中,C50-C80属于高强度混凝土。
混凝土强度可以通过立方体抗压强度、轴心抗压强度、轴心抗拉强度来恒定。
1.1.2混凝土的徐变混凝土在长期不变压应力作用下,其应变随时间增加的现象称为混凝土徐变。
混凝土的变形分为两类,一类称为混凝土的受力变形,包括混凝土一次短期加荷的变形;荷载长期作用下的变形等;另一类称为混凝土体积变形,包括混凝土由于收缩和温度变化产生的变形等。
1.1.3混凝土的选用在实际工程中,钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C15;当采用HRB335级钢筋时,混凝土强度等级不宜低于C20;当采用HRB400和RRB400级钢筋及对承受重复荷载的构件,混凝土强度等级不得低于C20。
一般来说,以受弯为主的构件如梁、板,混凝土强度等级不超过C30;对于受压为主的构件如柱、墙,混凝土强度等级不低于C30。
1.2钢筋材料1.2.1钢筋的种类目前我国钢筋混凝土结构中采用的钢筋和钢丝按生产、加工工艺的不同,可以分为热轧钢筋、钢丝、钢绞线、和热处理钢筋等。
按照外形还可以分为光面钢丝、刻痕钢丝和螺旋肋钢丝。
光面钢丝和螺旋肋钢丝按直径分为4MM—9MM,共6种。
钢绞线是由多根消除应力钢丝用绞盘绞结成一股而形成,可分3股和7股两种。
热处理钢筋是将特定强度的热轧钢筋通过加热、淬火和回火等调制工艺处理的钢筋。
热处理后钢筋的强度能得到较大的提高,而塑性降低并不多。
1.2.2钢筋的选用钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力钢筋宜采用HRB335和HRB400级钢筋,也可采用HPB235级和RRB400级钢筋,以HRB400级钢筋作为主导钢筋;预应力钢筋宜采用预应力钢绞线、钢丝,也可采用热处理钢筋。
HPB235级钢筋强度低,多作为现浇楼板的受力筋和构造筋;HRB335级,HRB400和RRB400级的钢筋强度较高,与混凝土的粘接力也好,多作为受力钢筋。
第二章钢筋混凝土的腐蚀原理与过程2.1混凝土中钢筋腐蚀的基本理论2.1.1一般性质一般情况下,混凝土是由沙、石、骨料等组成。
混凝土碳化和氢离子的侵蚀这两个主要过程会破坏混凝土中的钝化层(混凝土中孔溶液的PH值一般大于12.5)。
在建筑工程中,钢筋腐蚀经常会以不同的形式出现,其中主要有大范围的全面腐蚀和小范围的局部腐蚀,全面腐蚀主要表现为导致混凝土早期开裂与剥落,而局部腐蚀则表现为形成蚀坑。
2.1.2腐蚀具备条件及腐蚀发生后的腐蚀速率影响因素混凝土中钢筋腐蚀条件包括:发生阳极反应时、发生阴极反应时、阳极反应部位阴极反应部位之间形成离子流时、形成电子流时。
对于给定的混凝土品种,腐蚀发生后的腐蚀速率主要与温度、水分含量与混凝土的电阻、氧气可获性、孔溶液的PH值等有关。
腐蚀速率随着温度的升高而增大,这对混凝土碳化引起的腐蚀都是这样形成的。
2.2混凝土中气体、水、离子的传输过程2.2.1传输机理在传输过程中,混凝土中的气体、水、离子的传输只可能发生在裂缝、集料边缘与空隙中。
主要是由压力水、绝对压力差引起的。
在这一传输过程中的特征参数主要有水吸收与渗透、离子活动性。
2.2.2相对湿度的影响毛细管吸力对干燥混凝土比对湿或者潮湿混凝土更有效果,其表现为离子扩散系数随着混凝土水分含量的增加而增加,对于气体来说,则反之。
2.3混凝土碳化诱导的腐蚀混凝土含水量不同会表现出不同的腐蚀效果,由于混凝土高水分含量时,二氧化碳的扩散很低,而且碳化反应需要水,所以在相对湿度处于中等范围内时碳化速率最大。
一般情况下,碳化混凝土中钢筋腐蚀的产物通常比非腐蚀的金属体积大。
然而正因为这一问题导致了在钢筋周围产生压力,然后出现可见裂缝,以至于最后导致了钢筋表面上的混凝土的剥落,从而影响了钢筋混凝土的耐久性能,在这一过程中碳化产物起着非常重要的作用,铁锈之类的产物是导致混凝土剥落不可代替的重要因素之一。
所以在现代工程中规定了钢筋混凝土中保护层的厚度,依据G101图集可知在一类环境下,墙的保护层厚度分别为20和15,柱子的保护层厚度为30,梁的保护层厚度为20、25和30,都是根据混凝土等级选择参数。
2.4氢离子诱导腐蚀2.4.1氢离子的副作用氢离子的副作用主要体现在增大了混凝土电导率、破坏钢筋钝化膜引起钢筋腐蚀的可能、因混凝土中吸收了大量水分、混凝土中氢氧化钙的降低、混凝土强度降低。
2.4.2氢离子的扩散氢离子在混凝土中扩散最快的方式是含氢离子的水的毛细管吸收作用,并且或多或少的会造成更深的氢离子分布,混凝土的干湿循环也很有可能会加速氢离子的侵入,循环为氢离子提供了绝对的侵入机会。
循环次数的加大更使氢离子的扩。