混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋腐蝕問(wèn)題的探討[權(quán)威資料]

混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋腐蝕問(wèn)題的探討 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 【摘要】本文介紹了混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)作用，闡述了混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋腐蝕 ，并對(duì)減輕鋼筋腐蝕和修補(bǔ)鋼筋銹蝕提出了一些方法。 【關(guān)鍵詞】混凝土結(jié)構(gòu) ，鋼筋腐蝕 ，原理， 對(duì)策 【 abstract 】 this paper introduces the protection of reinforced concrete, this paper expounds the concrete structure steel corrosion, and to reduce steel corrosion and corrosion of reinforcement repair put forward some methods. 【 key words 】 concrete structure, steel corrosion, principle, countermeasures TU37 A 混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋由于受到了混凝土的保護(hù)作用 ，一般不易受到腐蝕。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋銹蝕一般是由混凝土保護(hù)層被破壞或者施工中鋼筋除銹不徹底造成的。鋼筋銹蝕極易產(chǎn)生工程事故，必須研究對(duì)策，以減小產(chǎn)生事故的隱患。 一、混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)作用 鋼筋的鈍化膜和混凝土的保護(hù)層是防止鋼筋腐蝕的兩道重要防線。其中鋼筋鈍化膜是阻止鋼筋腐蝕的實(shí)質(zhì)，混凝土保護(hù)層是使鋼筋表面形成鈍化膜的前提。 由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的混凝土呈堿性，其 pH 值在水泥凝結(jié)硬化過(guò)程中可以達(dá)到 13.5-13.8，硬化后液相 pH 值一般大于 12.5。在這種高堿性狀態(tài)下，混凝 土內(nèi)部鋼筋表面可以保持鈍化狀態(tài)，從而形成一層不易滲透且牢固粘附于鋼筋表面的氧化物，即鈍化膜。這樣，在自然環(huán)境中活性很高的鐵就不會(huì)存在于鋼筋表面，無(wú)法進(jìn)行電化學(xué)腐蝕，從而使鋼筋免受腐蝕。 二、鋼筋腐蝕的機(jī)理 鋼筋腐蝕機(jī)理一般分為電化學(xué)腐蝕、應(yīng)力腐蝕和化學(xué)腐蝕，其中以電化學(xué)腐蝕為主。 1、電化學(xué)腐蝕 形成電化學(xué)腐蝕的必備條件有兩個(gè)： （ 1）在鋼筋表面不同電位區(qū)有電位差，形成陰極和陽(yáng)極； （ 2）陽(yáng)極部位鋼筋可以自由釋放電子，處于活化狀態(tài)，陰極部位鋼筋表面 有足夠反應(yīng)用的水和氧氣。 鋼筋腐蝕影響鋼筋混凝土強(qiáng)度的原因主要是，鋼筋腐蝕產(chǎn)物幾乎不具有強(qiáng)度而體積不斷增大，大大削弱了混凝土中鋼筋的有效截面面積，從而降低了混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度。 電化學(xué)腐蝕是鋼筋腐蝕的主要形式。鋼筋在潮濕的環(huán)境下，利用由表面的不均勻性和鋼筋材質(zhì)的不同而形成的電位差，發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，從而形成腐蝕。 2、應(yīng)力腐蝕 應(yīng)力腐蝕的原理為：鋼筋在受到各種類型的腐蝕之后會(huì)在表面形成各種大小不一、分散分布的腐蝕坑，就會(huì)在受拉時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力分布不均的情況，從而造成應(yīng)力集中，引 發(fā)鋼筋的早期斷裂。 電化學(xué)腐蝕與鋼筋中的應(yīng)力復(fù)合作用下會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。影響應(yīng)力腐蝕的主要因素有：鋼筋的應(yīng)力水平、鋼筋的材料和腐蝕介質(zhì)。對(duì)于高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼筋尤其應(yīng)該注意應(yīng)力腐蝕產(chǎn)生的危害。 3、化學(xué)腐蝕 化學(xué)腐蝕有酸腐蝕、堿腐蝕和鹽腐蝕等，其中酸腐蝕是化學(xué)腐蝕的主要形式。 三、鋼筋腐蝕對(duì)結(jié)構(gòu)的危害 1、降低鋼筋和混凝土之間的握裹力。 鋼筋銹蝕產(chǎn)生沒(méi)有強(qiáng)度的腐蝕物，大大降低了鋼筋與混凝土之間的握裹力，這樣就大大破壞了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋和混凝土共同工作、 相互傳遞應(yīng)力的受力機(jī)理，加快了混凝土裂縫的開(kāi)展。主要表現(xiàn)在： （ 1）鋼筋銹蝕膨脹體積增加，引起混凝土的開(kāi)裂，減弱了混凝土對(duì)鋼筋的約束作用； （ 2）鋼筋的腐蝕物是由氯化物和氧化物組成的一種疏松產(chǎn)物，它能在鋼筋表面將鋼筋和混凝土隔離，從而降低鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)作用； （ 3）已經(jīng)變形的鋼筋在受到腐蝕之后的變形肋將逐漸變小，甚至有嚴(yán)重的情況是變形肋和混凝土之間的機(jī)械咬合作用將基本消失。 2、結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能降低 例如疲勞性能、抗震性能等的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能在鋼筋 腐蝕之后將大大降低。目前國(guó)內(nèi)很多廠房的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在腐蝕環(huán)境下工作多年，抗震性能不斷降低。這都是由于腐蝕影響鋼筋截面和破壞混凝土，對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能的不利影響變得更嚴(yán)重。 3、混凝土開(kāi)裂 鋼筋銹蝕后產(chǎn)生的腐蝕物能增加鋼筋體積至 2-10 倍，如黑銹體積增大 2 倍，紅銹體積增大四倍等。體積增大后的鋼筋腐蝕物會(huì)對(duì)周圍混凝土產(chǎn)生壓力，迫使混凝土沿著鋼筋方向產(chǎn)生開(kāi)裂，進(jìn)而破壞保護(hù)層。保護(hù)層成片脫落后又會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致更加劇烈的腐蝕，從而改變了結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，降低了結(jié)構(gòu)的耐久性。 4、使結(jié)構(gòu)及厚繭突 然破壞 鋼筋截面積變小，主要有效面積減小，當(dāng)達(dá)到屈服時(shí)，結(jié)構(gòu)的破壞形態(tài)將從有預(yù)兆的受彎塑性破壞變?yōu)闆](méi)有預(yù)兆的剪切脆性或少筋破壞。 鋼筋受到嚴(yán)重腐蝕時(shí)，箍筋和主筋受力橫截面積明星減小，鋼筋應(yīng)力過(guò)大，受到腐蝕的梁在鋼筋屈服之前沒(méi)有明顯的受力裂縫。但是一旦有明星的受力裂縫，表面此時(shí)鋼筋以及進(jìn)入屈服狀態(tài)，結(jié)構(gòu)將會(huì)毫無(wú)預(yù)兆地立即破壞。 四、減輕鋼筋腐蝕的措施 建議從以下幾個(gè)方面進(jìn)行減輕鋼筋腐蝕的工作： 1、控制混凝土的原材料。 （ 1）控制使用含氯鹽的原材料（ 如海砂、海水等）和外加劑； （ 2）在混凝土中加入適量緩蝕劑或阻銹劑，如亞硝酸鈣、亞硝酸鈉等，可以延緩鋼筋的銹蝕； （ 3）防止混凝土中帶入氯離子。 2、鋼筋表面做防銹處理。環(huán)氧樹(shù)脂涂層鋼筋有很好的化學(xué)抗腐蝕性能，在鋼筋表面形成的涂層和鋼筋粘著力高、干縮小、延性大，能夠有效地阻隔侵蝕物，從而有效延長(zhǎng)建筑物的使用壽命達(dá) 50 年以上。因此可以采用環(huán)氧樹(shù)脂涂層進(jìn)行防銹處理。 3、提高混凝土的密實(shí)度和施工質(zhì)量。最大限度提高混凝土我密實(shí)性，對(duì)于提高混凝土的強(qiáng)度和防止鋼筋腐蝕具有非常重 要的意義。 4、改善混凝土的工作環(huán)境。 （ 1）減少冷天路橋上的冰雪撒鹽，研究新的化雪措施； （ 2）對(duì)侵蝕性介質(zhì)比較多的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，可以在構(gòu)件物表面涂抹絕緣層，如瀝青漆、環(huán)氧樹(shù)脂涂料等； （ 3）若有嚴(yán)重侵蝕性介質(zhì)的場(chǎng)所，則應(yīng)在施工時(shí)適當(dāng)增加鋼筋保護(hù)層的厚度； （ 4）對(duì)于室內(nèi)有侵蝕性氣體、相對(duì)濕度較大、有粉塵介質(zhì)等情況，可以加強(qiáng)通風(fēng)措施，同時(shí)避免侵蝕性溶液直接接觸構(gòu)件。 4、水下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)采用外加電流式陰極防蝕系統(tǒng)。犧牲陽(yáng)極使陰極防蝕的技術(shù)在目前已經(jīng) 比較成熟，完全可以有效防止水下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件被附屬。該系統(tǒng)主要包括電流設(shè)備、導(dǎo)電介質(zhì)（含腐蝕因子的混凝土層）、陰極（鋼筋）、覆蓋層和外加陽(yáng)極。 五、鋼筋銹蝕的修補(bǔ) 鋼筋銹蝕可以分為不嚴(yán)重（即混凝土表面僅有細(xì)小裂縫或破損范圍較?。?、稍為嚴(yán)重、比較嚴(yán)重（混凝土裂縫破裂，保護(hù)層剝離較多）、很嚴(yán)重（混凝土破碎范圍較大）四個(gè)程度。對(duì)此，分別可采取以下措施進(jìn)行修補(bǔ)處理。修補(bǔ)后，若有必要，可再用厚漿型建筑防水涂料、鈍化性砂漿、聚合物砂漿等涂覆混凝土表面，減少阻銹劑的流失，從而阻斷濕氣等沿裂縫侵入 。 （ 1）鋼筋銹蝕不嚴(yán)重?？刹捎脼r青、環(huán)氧樹(shù)脂、過(guò)氧乙烯漆、砂漿等對(duì)混凝土裂縫或破損處進(jìn)行封閉或修補(bǔ)。 （ 2）鋼筋銹蝕稍為嚴(yán)重。采用鋼筋阻銹劑堵塞裂縫的方法：嚴(yán)重混凝土裂縫和銹跡，用分工開(kāi)鑿引導(dǎo)空，注入阻銹劑，使其在鋼筋表面形成保護(hù)膜，最后用環(huán)氧水泥砂漿填補(bǔ)引導(dǎo)空和混凝土上的裂縫。所用的阻銹劑能夠使鋼筋的腐蝕電流降低 75%，并且能夠承受混凝土中的高堿性環(huán)境，具有較高的緩蝕率。阻銹劑可以用于混凝土表面滲入抵達(dá)鋼筋表面，也可以直接滲入混凝土的拌合料中。 （ 3）鋼筋銹蝕較為嚴(yán)重。鋼筋 腐蝕減小有效受力面積，增焊相應(yīng)面積鋼筋不強(qiáng)，用高一級(jí)的摻入阻銹劑的混凝土修補(bǔ)?？梢韵燃优R時(shí)支撐；鑿除腐蝕松散部分的混凝土，徹底清除存在于鋼筋上的腐蝕物；在需要做修補(bǔ)處理的久混凝土銜接面上鑿毛，并用丙酮清洗油污處；涂抹阻銹劑。 （ 4）鋼筋銹蝕很嚴(yán)重。除去銹蝕鋼筋表面腐蝕物，清除混凝土松碎部分；采用壓力灌漿法進(jìn)行進(jìn)一步修補(bǔ)。若有必要，再采用加鋼筋網(wǎng)、黏貼鋼板和加貼碳纖維等方法補(bǔ)強(qiáng)。 六、結(jié)語(yǔ) 鋼筋腐蝕能嚴(yán)重危害到混凝土結(jié)構(gòu)的安全性，應(yīng)認(rèn)真分析研究鋼筋腐蝕有關(guān)內(nèi)容，在掌握鋼筋腐蝕規(guī)律 的基礎(chǔ)上，制定出防范措施，從而保證鋼筋混凝土工程質(zhì)量。 參考文獻(xiàn) 1李富民 ,袁迎曙 .混凝土中鋼筋的腐蝕動(dòng)力學(xué)行為J.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) .2008,37(4). 2葉偉江 .關(guān)于鋼筋腐蝕問(wèn)題的探討 J.科技與生活 .2010,(4). 3孫紅波 .混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋腐蝕問(wèn)題初探J.2009，（ 11） . 閱讀相關(guān)文檔 :現(xiàn)澆砼屋面裂縫滲漏原因分析及防治措施 淺談建筑工程施工造價(jià)控制措施 建筑弱電工程中安防系統(tǒng)的應(yīng)用與施工 高層建筑中央空調(diào)安 裝施工技術(shù)探討 對(duì)沉井工程施工要點(diǎn)及常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題的探討 芻議鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水工程建設(shè)與管理 淺談住宅工程外墻滲漏的原因和防治 房建工程防水施工質(zhì)量控制 建筑工程造價(jià)管理淺析 淺析橋梁工程加固技術(shù) 統(tǒng)計(jì)分析在工程項(xiàng)目施工中的應(yīng)用 淺談城市道路綠化設(shè)計(jì) 淺談給排水管道安裝施工技術(shù) 超高壓輸電線路放線技