時(shí)間：2023-03-15 15:06:06
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關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；病害；對(duì)策
中圖分類(lèi)號(hào)： TU37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
引言
隨著當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國(guó)的土木工程行業(yè)也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，大量房屋、路橋等工程紛紛出現(xiàn)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)因其取材廣泛，成本低等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在這些工程中，但是，在其長(zhǎng)期使用中，會(huì)不可避免地發(fā)生各種病害，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)承載力下降，甚至發(fā)生一些安全事故。因此，采取有效的措施來(lái)防治鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的病害十分必要，這樣可以最大程度的降低經(jīng)濟(jì)損失。
病害產(chǎn)生的種類(lèi)及原因
1.1、混凝土的碳化
混凝土是由砂、石、水泥、水按照一定配合比配合拌制的。水泥水化產(chǎn)生大量水化熱，將混凝土中參與反應(yīng)后剩余的水份蒸發(fā)出來(lái)。這使得混凝土內(nèi)部存在了微小的空隙，形成一定的滲透通道?？諝庵械亩趸紨U(kuò)散到混凝土間隙，與水作用形成碳酸，并與水泥水化產(chǎn)生堿性物質(zhì)反應(yīng)，生成碳酸鈣等物質(zhì)；在自由水的作用下，碳酸鈣逐漸沉淀在混凝土內(nèi)部的空穴中，即為混凝土的碳化。一般情況下，混凝土碳化對(duì)混凝土本身沒(méi)有很大的危害，反而會(huì)使其強(qiáng)度有所提高。但相反，混凝土碳化卻會(huì)使結(jié)構(gòu)內(nèi)部的堿性環(huán)境破壞，PH值降低，鋼筋銹蝕發(fā)生得愈加容易。
1.2、鋼筋銹蝕
一般情況下，混凝土中的高堿性環(huán)境可以使鋼筋表面形成一層惰性的水化氧化鐵薄膜。該薄膜性質(zhì)穩(wěn)定，可以阻止鋼筋的銹蝕。通常，當(dāng)這一薄膜保持完整時(shí)，鋼筋就有著良好的抗銹蝕能力。然而，當(dāng)混凝土碳化深度到達(dá)鋼筋表面，高堿性環(huán)境破壞，鋼筋保護(hù)層附近的PH值降低，氧化鐵薄膜就會(huì)破壞。同樣，氯離子與氧離子的作用亦會(huì)破壞氧化鐵薄膜。從而使得鋼筋銹蝕很快開(kāi)始并發(fā)展。
1.3、凍融循環(huán)
混凝土是一種多孔隙的復(fù)合材料。通過(guò)毛細(xì)作用，外部水分沿著混凝土中的滲流通道進(jìn)入到結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。當(dāng)溫度降低到冰點(diǎn)以下，孔隙中的水凍結(jié)成冰，其體積發(fā)生大幅度的膨脹。當(dāng)孔隙中含水量較大，混凝土結(jié)構(gòu)處于飽水狀態(tài)時(shí)，結(jié)水成冰就會(huì)產(chǎn)生不容忽視的內(nèi)應(yīng)力?？紫扼w積膨脹，孔壁受壓變形；當(dāng)冰融化后，孔壁又可能產(chǎn)生拉應(yīng)力。反復(fù)凍融，當(dāng)作用于孔壁的拉應(yīng)力大于極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生微裂縫，進(jìn)而可使混凝土開(kāi)裂甚至是崩裂。
1.4、表層缺陷
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于設(shè)計(jì)或者施工階段不夠科學(xué)合理，例如混凝土在攪拌過(guò)程中未拌和均勻，攪拌時(shí)間不夠，就會(huì)致使混凝土振搗不密實(shí)，和易性差，或者是使用粘附水泥漿渣、表面不光滑等雜物沒(méi)有清楚干凈的模板，這樣就會(huì)造成的麻面、蜂窩等現(xiàn)象。除此之外，還有施工質(zhì)量差的原因，例如在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)鋼筋選配不當(dāng)，使得鋼筋布置過(guò)密，或施工時(shí)混凝土離析，砂漿分離，石子成堆，嚴(yán)重漏漿，又未進(jìn)行振搗亦能產(chǎn)生露筋、孔洞等現(xiàn)象。沒(méi)有經(jīng)過(guò)處理的變形縫、施工縫，未清除松散混凝土面層，未清除水泥表層薄膜，或者混凝土澆灌高度太大，沒(méi)有設(shè)置溜槽、串筒，就會(huì)產(chǎn)生混凝土離析，底層交接處未灌接縫砂漿層，易產(chǎn)生縫隙、夾層現(xiàn)象?；炷翝仓笕绻B(yǎng)護(hù)不夠好，就會(huì)出現(xiàn)脫水現(xiàn)象，使混凝土強(qiáng)度降低，或模板吸水膨脹使混凝土邊角拉裂，拆模時(shí)，邊角處被粘掉或者邊角受到外力或重物撞擊，或保護(hù)不好，導(dǎo)致棱角被碰掉以及模板未涂刷隔離層，或涂刷不均，易發(fā)生缺棱掉角的破壞現(xiàn)象。此外，混凝土澆筑后，表面未進(jìn)行掃平壓光，造成混凝土表面粗糙不平，模板的支撐面松軟、松動(dòng)、不足或泡水等，新澆灌混凝土將發(fā)生不均勻沉降，混凝土強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，上人操作或運(yùn)料，也將使混凝土表面出現(xiàn)不平或印痕。
對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的病害的處理對(duì)策
2.1、摻入高效減水劑
提高混凝土耐久性的最主要的方法就是降低拌和混凝土的用水量，這樣可以降低混凝土的孔隙率，特別是毛細(xì)管的孔隙率。但是在工程中，不能盲目減少用水量，因?yàn)榛炷恋墓ぷ餍耘c用水量是相關(guān)的。所以，我們要在混凝土正常工作的情況下，盡可能減小水灰比，降低用水量，減少混凝土的總孔隙率，特別是毛細(xì)管的孔隙率。我們采用的方法就是在拌合混凝土?xí)r摻入高效減水劑，減水劑不但能使水泥體系處于相對(duì)穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)，還能在水泥顆粒表面形成一層溶劑化水膜，釋放游離水，達(dá)到減水的目的。
2.2、防止鋼筋銹蝕
防止鋼筋銹蝕的根本舉措不是控制外荷載引起的橫向裂縫寬度，而是減慢二氧化碳、氧、水等腐蝕因子通過(guò)混凝土保護(hù)層向鋼筋表面滲透擴(kuò)散的速度，以及防止氯離子在鋼筋表面的積聚。主要措施有：保證必需的保護(hù)層厚度，提高混凝土密實(shí)度，設(shè)計(jì)合理的配筋及構(gòu)件形式，控制混凝土拌合物中的氯鹽含量等。當(dāng)然，也可以采用防護(hù)材料或其他外部措施，如采用噴塑（樹(shù)脂）鋼筋，鋼筋表面涂鋅，混凝土中摻加緩蝕劑、混凝土表面涂刷防護(hù)層，采用聚合物浸漬混凝土表層以及設(shè)置陰極保護(hù)設(shè)施等。
2.3、摻入高效活性礦物摻料
混凝土出現(xiàn)病害的另一主要因素是，一般的水泥混凝土的水泥石中水化物不夠穩(wěn)定。因此，要在混凝土中摻入活性礦物如硅灰、礦渣、粉煤灰等，這樣可以改善混凝土中水泥石的膠凝物質(zhì)的組成；同時(shí)，還能改善水泥石與集料的界面區(qū)和界面結(jié)構(gòu)性能。這些重要的作用，都對(duì)混凝土病害的防治有著本質(zhì)性的貢獻(xiàn)。
2.4、消除混凝土自身的結(jié)構(gòu)破壞因素
混凝土本身具有的一些物理化學(xué)因素，有可能引發(fā)混凝土結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重破壞，導(dǎo)致混凝土的功能失效。例如，混凝土的水化熱過(guò)高引起的溫度裂縫，化學(xué)干縮和收縮過(guò)大引起的開(kāi)裂，混凝土的堿集料反應(yīng)，以及硫酸鋁的延遲生成等。因此，要對(duì)混凝土病害進(jìn)行治理，就要限制或消除從原材料引入的堿、氧化硅、氯離子等可以引起鋼筋腐蝕和破壞的物質(zhì)，嚴(yán)格控制施工環(huán)節(jié)，避免產(chǎn)生裂縫，提高混凝土的耐久性。
2.5、增加混凝土的保護(hù)層厚度
增加混凝土保護(hù)層厚度可提高對(duì)鋼筋銹蝕膨脹的抵抗力，并且顯著地推遲腐蝕因子滲透到鋼筋表面的時(shí)間。保護(hù)層厚度的平方與混凝土碳化達(dá)到鋼筋表面的時(shí)間成正比，所以增大保護(hù)層厚度能有效地推遲碳化時(shí)間。應(yīng)注意，加大保護(hù)層厚度能提高建筑的耐久性，但是如過(guò)建筑物有外觀要求時(shí)，就不能任意加大保護(hù)層厚度，因?yàn)闀?huì)使構(gòu)件的表面橫向裂縫寬度增大?，F(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)督任意要對(duì)隱蔽工程進(jìn)行驗(yàn)收檢查，主要檢查混凝土保護(hù)層厚度是否滿足設(shè)計(jì)要求、鋼筋的位置是否正確。鋼筋墊塊最好采用定型的塑料墊塊，一般用細(xì)石混凝土塊或水泥砂漿塊也可以，但不得采用石子，更不能使用短鋼筋作為墊塊。
2.6、加強(qiáng)對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)及監(jiān)測(cè)
夏季高溫時(shí)，為防止水分蒸發(fā)過(guò)快，應(yīng)進(jìn)行保水養(yǎng)護(hù)，采取覆蓋、澆水等措施；冬季則應(yīng)采取蓋草袋。加防凍劑等保暖措施，以防止內(nèi)外溫差過(guò)大或凍壞；對(duì)于一些大體積的混凝土結(jié)構(gòu)，往往需要進(jìn)行內(nèi)部溫度的檢測(cè)控制，以便及時(shí)調(diào)節(jié)溫度，防止因溫差過(guò)大而產(chǎn)生裂縫。
結(jié)語(yǔ)
綜上所述，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)病害的防治是一個(gè)重要、迫切需要加以解決的問(wèn)題。要提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性與安全性，需要從結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工及監(jiān)督、檢測(cè)評(píng)價(jià)、材料等諸多方面考慮。我們要不斷加強(qiáng)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)病害的治理，在施工與維護(hù)中，不斷尋求有效可行的措施。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：混凝土，結(jié)構(gòu)用鋼
一、熱軋鋼筋
是經(jīng)過(guò)熱軋成型并自然冷卻的成品鋼筋。
根據(jù)其表面形狀分光圓鋼筋和帶肋鋼筋兩類(lèi)。（1）熱軋光圓鋼筋：經(jīng)熱軋成型，橫截面通常為圓形，表面光滑的成品鋼筋。1）分級(jí) 鋼筋按屈服強(qiáng)度特征值分為235、300級(jí)。（2）熱軋帶肋鋼筋：經(jīng)熱軋成型，橫截面通常為圓形，且表面帶肋的混凝土結(jié)構(gòu)用鋼材。1）分級(jí) 鋼筋按屈服強(qiáng)度特征值分為335、400、500級(jí)；2）牌號(hào) 鋼筋牌號(hào)的構(gòu)成及其含義如表7-3所示；3）種類(lèi) 普通熱軋鋼筋和細(xì)晶粒熱軋鋼筋兩類(lèi)
熱扎鋼筋的應(yīng)用情況：HPB235鋼筋的強(qiáng)度較低，但塑性及焊接性較好，便于各種冷加工，因而廣泛用于小型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的主要受力筋以及各種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的構(gòu)造筋。HRB335、HRB400鋼筋的強(qiáng)度較高，塑性及焊接性也較好，是鋼筋混凝土的常用鋼筋，廣泛用于大、中型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的主要受力鋼筋。HRB500鋼筋強(qiáng)度高，但塑性和焊接性能較差，可用作預(yù)應(yīng)力鋼筋
二、冷拔低碳鋼絲
冷拔低碳鋼絲是由φ6～8mm的Q235或Q215熱軋圓盤(pán)條經(jīng)冷拔而成。低碳鋼經(jīng)冷拔后，屈服點(diǎn)可提高40%～60%，同時(shí)塑性降低。因此冷拔低碳鋼絲已失去低碳鋼的特性，變得硬脆。牌號(hào)：根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 13788-2008《冷軋帶肋鋼筋》，冷軋帶肋鋼筋的牌號(hào)由CRB和鋼筋的抗拉強(qiáng)度特征值及H構(gòu)成。C、R、B分別為冷軋（Cold-rolled）、帶肋（Ribbed）、鋼筋（Bar）三個(gè)詞的英文首位字母，H為高延性（High elongation）的簡(jiǎn)稱。帶肋鋼筋分為CRB600H、CRB650H、CRB800H三個(gè)牌號(hào)。
CRB600H級(jí)鋼筋宜用做普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的受力主筋、架立筋、箍筋和構(gòu)造鋼筋。
三、冷軋帶肋鋼筋
冷軋帶肋鋼筋的牌號(hào)表示方法與技術(shù)要求。根據(jù)《冷軋帶肋鋼筋》（GB 13788―2008）的規(guī)定，冷軋帶肋鋼筋的牌號(hào)由
CRB和抗拉強(qiáng)度最小值表示，有CRB550、CRB650、CRB800、CRB970四個(gè)牌號(hào)，其力學(xué)性能和工藝性能應(yīng)符合表7-4的規(guī)定。冷軋帶肋鋼筋既具有冷拉鋼筋強(qiáng)度高的特點(diǎn)，同時(shí)又具有很強(qiáng)的握裹力，混凝土對(duì)冷軋帶肋鋼筋的握裹力是同直徑冷拔低碳鋼絲的3～6倍，大大提高了構(gòu)件的整體強(qiáng)度和抗震能力。
四、預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲
是應(yīng)用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼制作，經(jīng)冷拉或冷拉后消除應(yīng)力處理制成?！额A(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲》（GB/T5223-2002）規(guī)定：按加工狀態(tài)分為冷拉鋼絲（代號(hào)為RCD）和消除應(yīng)力光圓鋼絲（代號(hào)為S）、消除應(yīng)力刻痕鋼絲（代號(hào)為SI）、消除應(yīng)力螺旋肋鋼絲（代號(hào)為SH）四種；刻痕鋼絲與螺旋肋鋼絲與混凝土的粘結(jié)力好，也即鋼絲與混凝土的整體性好；消除應(yīng)力鋼絲的塑性比冷拉鋼絲好。按松弛性能分為低（HRB335）松弛鋼絲（代號(hào)為WLR）和普通（HPB235）松弛鋼絲（代號(hào)為WNR）兩種。預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲質(zhì)量穩(wěn)定、安全可靠、強(qiáng)度高、無(wú)接頭、施工方便，主要用于大跨度的屋架、薄腹架、吊車(chē)梁或橋梁等大型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，還可用于軌枕、壓力管道等預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。
五、預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線
是由若干根直徑為2.5～5.0mm的高強(qiáng)度鋼絲，以一根鋼絲為中心，其余鋼絲圍繞其中心鋼絲絞捻，再經(jīng)消除應(yīng)力熱處理而制成。如圖7.8所示
根據(jù)《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》（GB/T5224-1995）規(guī)定，按應(yīng)力松弛性能分為HPB235松弛和HRB335松弛。根據(jù)鋼絲的股數(shù)分為三種結(jié)構(gòu)類(lèi)型：1×2、1×3和1×7。1×7結(jié)構(gòu)鋼絞線以一根鋼絲為芯、六根鋼絲圍繞其周?chē)碇贫伞?/p>
預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線的標(biāo)記方式為：預(yù)應(yīng)力鋼絞線 結(jié)構(gòu)類(lèi)型―公稱直徑―強(qiáng)度級(jí)別―松弛等級(jí)―GB/T5224―1995
標(biāo)記示例。①公稱直徑為10.80mm，強(qiáng)度級(jí)別為1
720MPa Ⅰ級(jí)松弛的三根鋼絲捻制的鋼絞線標(biāo)記為：預(yù)應(yīng)力鋼絞線 1×3―10.80―1 720―Ⅰ―GB/T 5224―1995。②公稱直徑為15.20mm，強(qiáng)度級(jí)別為1 860MPa Ⅱ級(jí)松弛的七根鋼絲捻制的標(biāo)準(zhǔn)型鋼絞線標(biāo)記為， 預(yù)應(yīng)力鋼絞線 1×7標(biāo)準(zhǔn)型―
關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；腐蝕；機(jī)理；防腐措施
Abstract: in most of our country in the monsoon belt, in hot summer and more rain, cold in winter, this makes a lot of reinforced concrete structure erosion. Reinforced concrete disease performance: surface desertification, structure and the intensity of the loose decline. This article analyses the corrosion mechanism of reinforced concrete structure, based on study of reinforced concrete structures in the construction of the actual experience, put forward the measures of anti-corrosion of reinforced concrete structure, and I hope to building the anti-corrosion of reinforced concrete structures provide a theoretical support and work in practice guidance.
Keywords: reinforced concrete; Corrosion; Mechanism; Anticorrosion measures
中圖分類(lèi)號(hào)：TU528文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
前言
我國(guó)地處北半球季風(fēng)帶，夏季風(fēng)從太平洋方向吹來(lái)炎熱多雨，冬季風(fēng)從西伯利亞吹來(lái)干燥寒冷，這樣的氣候條件對(duì)建筑物鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)造成侵蝕作用，表現(xiàn)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)表面疏松、混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)松散、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降等現(xiàn)象。導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕原因有很多，在酸性、硫酸鹽、氯鹽等介質(zhì)中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)物理和化學(xué)性質(zhì)的下降。要治理鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕，應(yīng)從混凝土中鋼筋腐蝕機(jī)理入手，找到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)防腐的具體措施，更好地為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量保證工作和建筑整體質(zhì)量作出基礎(chǔ)上的努力。
1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋腐蝕的機(jī)理
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的經(jīng)常出現(xiàn)的腐蝕有兩種，即：化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，其成因是鋼筋的不均質(zhì)性和雜質(zhì)等原因，在鋼筋表面和內(nèi)部發(fā)生腐蝕，降低鋼筋和混凝土的附著度和鋼筋的強(qiáng)度。化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕可以單獨(dú)出現(xiàn)，在一定條件下也可以共同出現(xiàn)，影響鋼筋的性能。
1.1鋼筋的電化學(xué)腐蝕
鋼筋的電化學(xué)腐蝕分為兩種：陰極反應(yīng)和陽(yáng)極反應(yīng)，陰極反應(yīng)是指在鋼筋的負(fù)極處氧氣和水接受電子生成具有腐蝕性的堿根離子，腐蝕鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。陽(yáng)極反應(yīng)是指在鋼筋的陽(yáng)極處鐵原子分解為二價(jià)鐵離子，降低鋼筋的強(qiáng)度
1.2鋼筋的化學(xué)腐蝕
鋼筋在酸性環(huán)境下會(huì)置換出酸中的氫離子，釋放氫氣，使鋼筋性質(zhì)和強(qiáng)度降低，在建筑業(yè)將這一現(xiàn)象稱為“氫脆”
1.3鋼筋的綜合性腐蝕
鋼筋混凝土的介質(zhì)中存在電位較高的氧化劑時(shí)電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕會(huì)綜合作用，對(duì)鋼筋帶來(lái)更大的腐蝕危害，不但在鋼筋中引發(fā)交換電流導(dǎo)致腐蝕。而且加速腐蝕的擴(kuò)散速度。
2鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中混凝土腐蝕的機(jī)理
2.1氯鹽對(duì)混凝土的腐蝕
氯鹽離子透過(guò)混凝土保護(hù)層被吸附在鋼筋陽(yáng)極區(qū)的鈍化膜上，與鈍化膜的氧化鐵反應(yīng)生成無(wú)保護(hù)作用的氯化鐵，銹蝕的鋼筋體積膨脹，擠壓破壞混凝土，從而產(chǎn)生順筋破壞。鋼筋混凝土中氯鹽的侵入有兩種途徑：一種是在鋼筋混凝土拌合時(shí)為了改善混凝土的某些性質(zhì)如工作性、早強(qiáng)性等作為外加劑時(shí)加入的。另一種是在鋼筋混凝土硬化后，外界氯離子通過(guò)滲透作用從混凝土毛細(xì)孔中引入的。當(dāng)混凝土有裂縫時(shí)，氯鹽進(jìn)入的量會(huì)增加。一般認(rèn)為在混凝土拌合時(shí)加入的氯鹽，其氯離子被C-S-H膠體吸附，對(duì)鋼筋的腐蝕沒(méi)有多大的影響。但滲透進(jìn)入的氯離子到達(dá)表面時(shí)，盡管一般不改變鋼筋周?chē)膲A性環(huán)境，但它降低鋼筋作為陽(yáng)極反應(yīng)的活化能，使鋼筋容易發(fā)生腐蝕。
2.2碳化作用對(duì)混凝土的腐蝕
混凝土空隙中的二氧化碳與水泥中的氫氧化鈣發(fā)生反應(yīng)，生成碳酸鈣的過(guò)程，我們稱之為混凝土的碳化。鋼筋混凝土中的氫氧化鈣使混凝土保持堿性，有利于鋼筋的鈍化，但當(dāng)碳化的鋒面到達(dá)鋼筋時(shí)，鋼筋周?chē)膲A性環(huán)境也就消失了。同時(shí)碳化使被C-S-H膠體吸附的氯離子成為自由活動(dòng)的氯離子，使鋼筋容易發(fā)生腐蝕。但在密實(shí)的鋼筋混凝土中，碳化對(duì)鋼筋混凝土也是有利的。
3鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕防治措施
3.1嚴(yán)格控制鋼筋混凝土原材料的質(zhì)量
首先，優(yōu)先選用普通硅酸鹽水泥，低堿水泥，使用高性能混凝土，控制水泥的質(zhì)量，力爭(zhēng)制止不合格產(chǎn)品進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。其次，采用合格的摻合料和低堿外加劑。優(yōu)質(zhì)Ⅰ、Ⅱ級(jí)粉煤灰的細(xì)度可達(dá)600m2/kg，顆粒外形呈圓形，與水泥摻合后形成良好的物理級(jí)配，從而可大大提高混凝土的密實(shí)性。最后，選用合格的功能材料，促進(jìn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中氫氧化鈣生成強(qiáng)度較高的水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，不但降低了混凝土的堿度，大大改善混凝土內(nèi)的孔結(jié)構(gòu)和骨料界面結(jié)構(gòu)，而且提高混凝土的強(qiáng)度和密實(shí)性，阻止空氣和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的接觸。
3.2采用摻高性能的外加劑
磨細(xì)礦粉與粉煤灰一樣，具有火山灰活性。磨細(xì)礦粉中的二氧化硅，Al2O3與水泥水化產(chǎn)物氫氧化鈣反應(yīng)生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣。另一方面，在氫氧化鈣激發(fā)劑的作用下，礦粉中的Al2O3能與水泥中的石膏反應(yīng)，生成水化硫鋁酸鈣。從而產(chǎn)生比較高的混凝土強(qiáng)度，同時(shí)降低了混凝土的堿度和提高了混凝土的密實(shí)性。但是大摻量的磨細(xì)礦粉可能使混凝土自收縮偏大，稍有不慎可能造成混凝土收縮裂縫。建議摻量30%~35%為宜，不宜超過(guò)50%。
3.3做好物理防護(hù)工作
鋼筋混凝土澆注過(guò)程中加強(qiáng)振搗和養(yǎng)護(hù)保濕措施，減少混凝土空隙，減少氯離子，二氧化碳，氧氣等進(jìn)入的途徑，同時(shí)要振搗均勻，使混凝土成為均勻物質(zhì)，防止鋼筋因處于不均勻的介質(zhì)中發(fā)生局部腐蝕嚴(yán)重的情況。
3.4控制鋼筋混凝土的水灰比
降低水灰比不但可以降低鋼筋和水分的接觸，并且可以減少混凝土孔隙率，使混凝土吸水率降低，從而降低氧氣攝入量。
3.5涂覆防護(hù)層
在鋼筋混凝土的澆筑和施工前對(duì)鋼筋混凝土表面進(jìn)行防腐層涂刷，或者在鋼筋表面做一層涂層，這有利于防止有害液體從混凝土孔隙中深入與鋼筋接觸而產(chǎn)生腐蝕，還有利于鋼筋混凝土表面防止碳化。
結(jié)束語(yǔ)
做好鋼筋混凝土防腐工作對(duì)于建筑企業(yè)來(lái)說(shuō)意義非常重要，只要能在認(rèn)清鋼筋混凝土腐蝕機(jī)理的基礎(chǔ)上，做好鋼筋混凝土中各項(xiàng)原材料的防腐施工，在設(shè)計(jì)、施工和后期養(yǎng)護(hù)中強(qiáng)化防腐意識(shí)就可以做好鋼筋混凝土的防腐工作，對(duì)進(jìn)一步提高建筑工程質(zhì)量和確保有關(guān)各方面的利益作出基礎(chǔ)型的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；爆炸荷載
Abstract: the reinforced concrete structure under impact loading in explosion dynamic response is a complicated process, and reinforced concrete structure of the experiment was relatively small. Most scholars is through the finite element software to simulate the process, but by finite element method, the related theory of development, for example the dynamic characteristic of explosion, material and structure of the shock wave interaction theory, reinforced the bond-slip theory, and material plastic damage theory and so on. This paper introduced the reinforced concrete structure in the explosion load of dynamic response and failure mode of the related theory, and presents some problems of the further solution.
Keywords: reinforced concrete structure; Explosion load
中圖分類(lèi)號(hào)：TU37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
一、引 言
由于恐怖襲擊（汽車(chē)炸彈，等）或者是生活、生產(chǎn)中的疏忽和意外，爆炸時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重威脅建筑物的安全與穩(wěn)定以及人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。比如近些年，阿富汗、伊拉克、以色列、巴勒斯坦等許多國(guó)家都發(fā)生過(guò)影響巨大的恐怖爆炸事件。
二、現(xiàn)有研究成果及存在的主要問(wèn)題
1、爆炸波與結(jié)構(gòu)相互作用理論
國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)爆炸沖擊荷載作用下應(yīng)力波的傳播規(guī)律進(jìn)行了廣泛的研究，通過(guò)對(duì)大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合而得出的諸多經(jīng)驗(yàn)公式，為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、理論分析和數(shù)值模擬結(jié)果的比較提供了重要的理論基礎(chǔ)。
W.E.Baker等基于大量實(shí)驗(yàn)研究提出了不同沖擊波形式下的入射波壓力與時(shí)間關(guān)系曲線中的正壓力部分的描述方程。美國(guó)防護(hù)設(shè)計(jì)手冊(cè)TM5-1300，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果給出了壓力峰值、正壓力持續(xù)時(shí)間等沖擊波參數(shù)與折合距離的關(guān)系曲線圖表，同時(shí)也給出了在自由空氣爆炸作用下的反射波壓力與入射波壓力峰值的關(guān)系曲線。J.Henrych等]學(xué)者通過(guò)數(shù)值模擬給出自由空氣爆炸作用下的壓力峰值、預(yù)測(cè)壓力、質(zhì)點(diǎn)速度峰值、質(zhì)點(diǎn)加速度峰值和持續(xù)時(shí)間的擬合公式。賈光輝、王志軍、張國(guó)偉等]人通過(guò)對(duì)爆炸過(guò)程的分析，運(yùn)用質(zhì)量和動(dòng)量守恒原理，導(dǎo)出了爆炸過(guò)程中應(yīng)力波傳播規(guī)律。該規(guī)律表明隨著介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)距裝藥中心距離的增大，應(yīng)力波幅值在衰減，應(yīng)力波波形在變化，其傳播速度也在減小。都浩、李忠獻(xiàn)、郝洪應(yīng)用非線性顯式動(dòng)力分析軟件建立了建筑物外部爆炸超壓荷載的數(shù)值分析模型，分析了網(wǎng)格劃分尺寸的大小對(duì)爆炸超壓荷載計(jì)算結(jié)果的影響，模擬了建筑物外部的剛性地面上發(fā)生爆炸的過(guò)程，研究了爆炸沖擊波在建筑外部空間中的傳播與衰減規(guī)律，以及作用在建筑物外表面的爆炸超壓荷載的特性，模擬了鄰近建筑物對(duì)爆炸沖擊波的反射和阻擋作用，同時(shí)研究了鄰近建筑物的幾何尺寸和位置等因素對(duì)作用在目標(biāo)建筑物上的爆炸超壓荷載的影響。
2、爆炸荷載作用下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)損傷破壞的理論分析
（1）鋼筋的動(dòng)態(tài)響應(yīng)
Rohr I等使用試驗(yàn)和數(shù)值模擬的方法研究了高強(qiáng)鋼筋在大應(yīng)變率下的動(dòng)力性能。林峰等采用靜力和高應(yīng)變率試驗(yàn)系統(tǒng)，研究了等級(jí)為HPB235、HRB335和HRB400的建筑鋼筋在靜載以及應(yīng)變率為2～80/s下的力學(xué)性能,并經(jīng)過(guò)回歸分析，給出了以鋼筋力學(xué)性能特征值為基礎(chǔ)的建筑鋼筋動(dòng)態(tài)本構(gòu)模型和Johnson-Cook模型中的參數(shù)。由于鋼筋材料的靜態(tài)本構(gòu)模型較成熟，大多數(shù)鋼筋材料的動(dòng)態(tài)本構(gòu)模型是基于已有的靜態(tài)本構(gòu)模型，通過(guò)引入應(yīng)變率參數(shù)修正得到，比如歐洲國(guó)際混凝土委員會(huì)（CEB）提出的高應(yīng)變率下鋼筋材料屈服強(qiáng)度的提高系數(shù)。林峰等提出的修正三折線鋼筋動(dòng)態(tài)本構(gòu)模型，彈塑性隨動(dòng)強(qiáng)化模型和廣泛使用的Johnson-Cook模型等。由此可以看出，當(dāng)前對(duì)鋼筋材料的動(dòng)態(tài)本構(gòu)模型的試驗(yàn)研究工作相對(duì)較少，需要更多的試驗(yàn)研究。
（2）混凝土的動(dòng)態(tài)響應(yīng)
混凝土在動(dòng)態(tài)荷載作用下，其動(dòng)態(tài)特性和損傷特性與靜態(tài)情況下相差很大?；炷恋膭?dòng)態(tài)損傷模型有：1．粘彈性模型：其中具有代表性的粘彈性模型有Maxwell模型和Kelvin模型；2.粘彈性—彈塑性模型：該模型將荷載等效為在較大的靜荷載的基礎(chǔ)上疊加一個(gè)較小的循環(huán)動(dòng)載。3.粘塑性模型，具有代表性的有根據(jù)Malvern和Perzyna的基本理論建立的一維過(guò)應(yīng)力模型，及在其基礎(chǔ)上發(fā)展的三維Perzynall模型及擬線性模型；4.塑性損傷模型：該模型用損傷變量來(lái)定義和描述材料的損傷程度和狀態(tài)，用經(jīng)典塑性理論來(lái)處理材料的不可逆變形。Lee和Fenves基于混凝土的斷裂能提出了一種新的循環(huán)荷載作用下的混凝土的塑性損傷模型，對(duì)于材料的不同損傷狀態(tài)，分別用受拉和受壓損傷兩個(gè)變量來(lái)描述。屈服函數(shù)用多個(gè)損傷硬化變量來(lái)進(jìn)行修正。
（3）鋼筋和混凝土的粘結(jié)滑移
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在爆炸荷載作用下，鋼筋的粘結(jié)滑移不能忽略。影響鋼筋與混凝土的粘結(jié)因素有：鋼筋表面情況、埋長(zhǎng)、變形肋的尺寸和位置、混凝土的密實(shí)性、混凝土保護(hù)層厚度、鋼筋間凈距等。T.D.Mylreal 和Mains提出了沿鋼筋長(zhǎng)度上的粘結(jié)應(yīng)力的分布規(guī)律。S.Sorotz，Hamad等通過(guò)試驗(yàn)研究了變形鋼筋肋的尺寸和形狀對(duì)粘結(jié)應(yīng)力的影響。L.A.Lutz用有限元法分析了握裹層混凝土的應(yīng)力狀態(tài)及相應(yīng)變形。R.Tepferst應(yīng)用有限元方法重點(diǎn)分析了鋼筋橫肋附近混凝土咬合齒的應(yīng)力狀態(tài)Kemp和Wilhelm對(duì)配置箍筋的試件進(jìn)行了研究，給出了配置箍筋構(gòu)件的劈裂粘結(jié)應(yīng)力和極限粘結(jié)應(yīng)力，Darwin等學(xué)者根據(jù)他們多年的研究成果給出了粘結(jié)力的計(jì)算公式。Esfahani和Rangan在R．Tepfers研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果給出了普通混凝土和高強(qiáng)度混凝土的劈裂粘結(jié)應(yīng)力計(jì)算公式。
（4）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在爆炸荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)及損傷
爆炸荷載作用下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)(尤其是破壞模式)的計(jì)算與分析是當(dāng)前抗爆結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域重要研究課題。國(guó)外許多專家學(xué)者都在從事著結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的動(dòng)態(tài)響應(yīng)方面的研究工作，做了很多相關(guān)的試驗(yàn)與理論分析。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在爆炸荷載作用可能發(fā)生彎曲破壞、剪切破壞或彎剪破壞。彎曲破壞通常表現(xiàn)為鋼筋的屈服、拉斷以及受壓區(qū)混凝土的壓碎；剪切破壞通常表現(xiàn)為支座處發(fā)生直剪破壞或剪跨區(qū)發(fā)生斜剪破壞。數(shù)值模擬結(jié)果表明，在爆炸荷載作用下，以上三種破壞模式均有可能發(fā)生。
壓力—沖量曲線，即P-I曲線，常用來(lái)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件在爆炸沖擊荷載作用下的損傷進(jìn)行評(píng)估。國(guó)內(nèi)外對(duì)于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的P-I曲線的研究由來(lái)已久，并取得了一定的成果。P-I曲線能夠簡(jiǎn)單的通過(guò)爆炸荷載的超壓峰值和爆炸荷載的沖量大小來(lái)確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損傷程度。不同的文獻(xiàn)對(duì)損傷程度的劃分不一樣，大致分為：未破壞、輕微破壞、嚴(yán)重破壞、徹底破壞。目前常用的破壞準(zhǔn)則有結(jié)構(gòu)中最大位移、最大應(yīng)力、最大應(yīng)變和剩余承載力。以上破壞準(zhǔn)則都有其局限性，例如最大位移，不同的破壞模式，相同的最大位移所對(duì)應(yīng)的破壞程度相差較大，所以如何確定一個(gè)能夠全面、準(zhǔn)確的反應(yīng)破壞程度的破壞準(zhǔn)則至關(guān)重要。
目前，繪制鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的P-I曲線有試驗(yàn)方法，數(shù)值方法，和解析方法。在解析方法中[27-29]，通常將結(jié)構(gòu)構(gòu)件簡(jiǎn)化為單自由度體系，但單自由度體系僅能代表結(jié)構(gòu)某階模態(tài)的響應(yīng)，因此，簡(jiǎn)化為單自由度體系對(duì)于分析爆炸荷載作用下構(gòu)件的動(dòng)力行為可能并不合適。試驗(yàn)方法是通過(guò)試驗(yàn)得到結(jié)構(gòu)構(gòu)件在一系列爆炸荷載作用下的損傷程度，將各個(gè)損傷程度對(duì)應(yīng)的爆炸荷載點(diǎn)繪制到P-I空間中，然后根據(jù)這些點(diǎn)通過(guò)曲線擬合方法得到某一特定損傷程度對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的P-I曲線。試驗(yàn)法是得到結(jié)構(gòu)構(gòu)件P-I曲線的精確方法。但實(shí)驗(yàn)法需要大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)巨大。數(shù)值方法與試驗(yàn)方法相比有著經(jīng)濟(jì)、高效、可重復(fù)性高等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)則是數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性受到材料模型及破壞理論的限制。同時(shí)，數(shù)值方法同樣需要很大量的數(shù)據(jù)點(diǎn)，雖然不需耗資巨大，但需要較多的計(jì)算時(shí)間和復(fù)雜的計(jì)算。
三、需要進(jìn)一步研究的幾個(gè)問(wèn)題
盡管近年來(lái)，學(xué)者們對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗爆及加固方法有了較多的研究，但仍然存在許多問(wèn)題。
首先，理論分析中都是單獨(dú)考慮鋼筋和混凝土的材料特性，其實(shí)鋼筋在混凝土中的材料特性不同于裸筋的單軸拉伸和壓縮的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系[64]，結(jié)構(gòu)的延性對(duì)承載力的影響、鋼筋的粘結(jié)滑移、混凝土的剝落、鋼筋對(duì)混凝土整體性的影響考慮的相對(duì)較少；而且混凝土動(dòng)態(tài)損傷本構(gòu)模型的研究主要基于混凝土單軸動(dòng)態(tài)損傷特性，有些損傷模型的推導(dǎo)是建立在靜態(tài)損傷模型的基礎(chǔ)上，缺乏足夠的試驗(yàn)驗(yàn)證；大多數(shù)混凝土動(dòng)態(tài)損傷本構(gòu)模型研究的主要內(nèi)容都是混凝土在一次荷載作用下的應(yīng)變率效應(yīng)損傷演化問(wèn)題，沒(méi)有考慮動(dòng)態(tài)荷載歷史及動(dòng)態(tài)周期荷載作用下疲勞累積損傷演化問(wèn)題。因此，要建立合理的動(dòng)態(tài)損傷演化方程和損傷本構(gòu)模型，既要考慮動(dòng)態(tài)荷載的應(yīng)變率效應(yīng)損傷問(wèn)題，也要考慮周期性荷載的疲勞累積損傷問(wèn)題。
其次，在數(shù)值模擬研究方面，雖然近年來(lái)有較多研究成果，但在數(shù)值計(jì)算模型的準(zhǔn)確性、拓寬構(gòu)件抗爆動(dòng)力性能的研究范圍以及簡(jiǎn)化數(shù)值計(jì)算模型方面，仍然需要進(jìn)一步總結(jié)一些對(duì)實(shí)際工程有指導(dǎo)意義的規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】鋼筋混凝土；結(jié)構(gòu)；加固技術(shù)
當(dāng)今社會(huì)，人民的生活水平逐漸的提高外加我國(guó)的建設(shè)方面發(fā)展得也比較迅速，逐漸的建造了許多民用的和工業(yè)用的建筑物。緊接著建筑物結(jié)構(gòu)建造的年代、建筑物使用的年限、建筑物的設(shè)計(jì)和建筑物實(shí)際使用功能上的一些區(qū)別、并且遭受人為的或者自然災(zāi)害等等一些因素的影響，大量的已經(jīng)完工的或者是正在建設(shè)中建筑物產(chǎn)生了或多或少程度的破壞，為此，我們必須進(jìn)行一些結(jié)構(gòu)的改造或者是結(jié)構(gòu)的加固，從而延伸建筑物的使用年限。當(dāng)下，我國(guó)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工比較規(guī)范，也比較標(biāo)準(zhǔn)，這樣就會(huì)大范圍的應(yīng)用在建筑物的設(shè)計(jì)中去，同時(shí)作為一名鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的人員，在這方面碰到一些技術(shù)方面的問(wèn)題，這就會(huì)值得我們來(lái)進(jìn)一步的探討和研究。
1.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)改造加固機(jī)理的思考
人們都知道，在土木工程中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)越來(lái)越被廣泛的應(yīng)用，這樣就會(huì)滿足新的荷載需要、施工缺陷、薄弱的結(jié)構(gòu)等等，這些會(huì)在工程中可能出現(xiàn)的一系列的錯(cuò)誤。同時(shí)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)也可以用來(lái)修補(bǔ)因自然災(zāi)害或者是人為因素的一些工程結(jié)構(gòu)。特別是一些年代比較長(zhǎng)的建筑物。所以說(shuō)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)作為一種現(xiàn)代的技術(shù)，并且這種技術(shù)在建筑工程方面也取得了比較大的成績(jī)，例如外包粘鋼法就可以加固鋼筋混凝土梁。外粘鋼板或者是一些聚合物片材補(bǔ)強(qiáng)加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一些技術(shù)，現(xiàn)在已經(jīng)能夠成功的用在土木工程中了。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)一般在土木工程中是經(jīng)常進(jìn)行受彎加固的。一般在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受拉的地方粘結(jié)鋼板或者是一些聚合物板材來(lái)進(jìn)行加固，這是一種減少撓度和控制裂縫和增加受彎承載力的一種有效的方法。纖維增強(qiáng)聚合物系列有許多的優(yōu)點(diǎn)，例如：本身比較輕、比較耐腐蝕和使用比較便捷等等。
2.混凝土結(jié)構(gòu)改造加固的方法的討論
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固的方法一般情況下可以分為兩種：直接加固和間接加固。在進(jìn)行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)可以根據(jù)當(dāng)時(shí)的實(shí)際條件和當(dāng)時(shí)的使用要求來(lái)選擇合適的辦法。
2.1直接加固的一般的方法
（1）錨栓錨固法。這種方法比較適用于混凝土強(qiáng)度等級(jí)比較大的混凝土承重結(jié)構(gòu)的加固和改造，這種方法不適用于那種長(zhǎng)久地經(jīng)受比較嚴(yán)重的風(fēng)化的建筑物。（2）粘鋼加固的方法。鋼筋混凝土的構(gòu)件承載力不足的地方需要受彎構(gòu)件在外面粘鋼來(lái)加固。由此來(lái)提高鋼筋混凝土構(gòu)件的承受力。并且其施工的過(guò)程也比較簡(jiǎn)單方便迅速。（3）繞絲法。這種方法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)和加大橫截面的加固方法比較接近，這種方法比較適用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面的承載能力比較低的情況下然后加固，或者是對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的構(gòu)件施加一些橫向的約束力。（4）有粘接外包型鋼加固法。它是把型鋼家在構(gòu)建的外面，外包型鋼加固鋼筋混凝土梁經(jīng)常用濕式外包法，也就是用環(huán)氧樹(shù)脂化灌漿等方法把型剛和應(yīng)該被加固的構(gòu)建連接在一塊兒，這樣以后，加固后的構(gòu)件的承受力和剛度提高是因?yàn)樗氖芾褪軌轰摻孛娴拿娣e提高而形成的。（5）加大橫截面加固法：加大受力面的截面的加固方法，它的施工工藝比較簡(jiǎn)單、也能適用，比且含有施工的經(jīng)驗(yàn)，主要適用于粱、板、柱、墻和一般的建筑物的混凝土的加固，如果現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)間比較長(zhǎng)的話，就會(huì)對(duì)生產(chǎn)和生活的有很大的影響。（6）粘貼纖維增強(qiáng)塑料加固法。外貼纖維加固是用那些膠結(jié)材料把纖維增強(qiáng)復(fù)合材料貼在被加固的鋼筋混凝土構(gòu)件中受拉力的地方，這樣就會(huì)使其達(dá)到提高鋼筋混凝土構(gòu)件的承載能力。它具有耐腐蝕、本身比較輕、使用年代比較長(zhǎng)、維護(hù)的費(fèi)用也比較低、比較防潮。（7）置換混凝土加固法。置換混凝土加固法的優(yōu)點(diǎn)是加固以后不會(huì)影響建筑物的凈空但是和加大橫截面加固法的施工時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)也一樣，比較適用于受壓的地方混凝土的強(qiáng)度比較低和一些梁柱承重構(gòu)件的加固。
2.2間接加固的一般方法
（1）鋼筋混凝土外加層的加固方法。鋼筋混凝土外加層的加固方法的優(yōu)點(diǎn)是施工工藝比較簡(jiǎn)單、砌體加固后的承載能力也提高了很多、適應(yīng)性比較強(qiáng)，這種方法具有比較成熟的施工經(jīng)驗(yàn)，一般適用于柱、帶壁墻的加固方面。它的缺點(diǎn)就是現(xiàn)場(chǎng)施工的時(shí)間比較長(zhǎng)，對(duì)生產(chǎn)和生活還是有影響的，并且它在加固后建筑物的凈空面積有所減少。（2）預(yù)應(yīng)力加固法。這種加固法克服了一部分從外面荷載所產(chǎn)生的彎矩，同時(shí)也減少了外部荷載的效應(yīng)，在這個(gè)的同時(shí)卻增加了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的構(gòu)件的抗彎的能力。
3.結(jié)語(yǔ)
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期的自然環(huán)境和使用環(huán)境的作用下，它的功能肯定會(huì)慢慢的下降，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的工程的任務(wù)不僅要做好建筑物剛開(kāi)始的設(shè)計(jì)工作，而且還要能科學(xué)的去評(píng)估結(jié)構(gòu)受損壞的客觀規(guī)律和損壞程度，而且一定要采取一些有效的方法來(lái)為結(jié)構(gòu)的安全是用作保障，從而使得鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固以后會(huì)成為一項(xiàng)非常重要的工作。在當(dāng)今社會(huì)，建筑物一般都會(huì)以混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)等等為主要的建筑結(jié)構(gòu)，所以我們還是得把鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固這方面為突破方向當(dāng)成主要研究的方面。
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關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；建筑施工；機(jī)理；因素；防腐措施
有資料顯示造成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)破壞的主要原因是腐蝕，長(zhǎng)期各界以來(lái)對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)防腐工作重視程度一直不高，這導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)外觀缺陷、安全性下降、耐久性降低等情況，最終造成人力和資金巨大的浪費(fèi)。應(yīng)該站在科學(xué)發(fā)展的高度，在已有鋼筋混凝土施工經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)鋼筋混凝土腐蝕的機(jī)理進(jìn)行分析，對(duì)鋼筋混凝土腐蝕的主要因素進(jìn)行歸納，精心進(jìn)行鋼筋混凝土施工的每個(gè)操作，找到有效控制鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)防腐的措施，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)防腐、企業(yè)進(jìn)步和社會(huì)健康持續(xù)發(fā)展服務(wù)。
1 鋼筋混凝土腐蝕機(jī)理分析
鋼筋混凝土腐蝕是一個(gè)綜合性、長(zhǎng)期性的物理化學(xué)和生物過(guò)程，根據(jù)目前國(guó)際上通行的機(jī)理分析，本文提出如下幾種鋼筋混凝土腐蝕機(jī)理：
1.1 鋼筋混凝土腐蝕的物理機(jī)理
其一，鋼筋混凝土外界的侵蝕作用，鋼筋混凝土環(huán)境中的侵蝕性介質(zhì)長(zhǎng)期與混凝土接觸，造成混凝土中可溶性和可揮發(fā)性物質(zhì)溶解和揮發(fā)，導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的破壞。其二，鋼筋混凝土內(nèi)部的結(jié)晶作用，鋼筋混凝土是一種具有孔隙的建筑材料，環(huán)境中的水分、鹽類(lèi)沿著孔隙形成結(jié)晶，引起鋼筋混凝土的膨脹和酥軟，典型的代表是東北地區(qū)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的凍融破壞。
1.2 鋼筋混凝土腐蝕的化學(xué)機(jī)理
首先，改變性質(zhì)類(lèi)腐蝕，鋼筋混凝土在化學(xué)腐蝕過(guò)程中產(chǎn)生了新的物質(zhì)，而新物質(zhì)的力學(xué)性能和化學(xué)性能的改變，使鋼筋混凝土強(qiáng)度和功能發(fā)生降低或改變。其次，流失類(lèi)腐蝕，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在化學(xué)腐蝕過(guò)程中產(chǎn)生易溶于水或易揮發(fā)的物質(zhì)，溶解或揮發(fā)的周?chē)沫h(huán)境中，引起鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的改變。最后，復(fù)合類(lèi)腐蝕，在鋼筋混凝土中原材料與腐蝕性介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)生成新物質(zhì)，在混凝土的毛細(xì)孔中結(jié)合水而形成體積較大的晶體，造成水泥石脹裂破壞。
1.3 鋼筋混凝土生物腐蝕的機(jī)理
在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中受到植物根莖的侵蝕、硫化細(xì)菌的侵?jǐn)_，導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫擴(kuò)大和生物腐蝕。
1.4 鋼筋腐蝕的機(jī)理
由于混凝土中鋼筋材質(zhì)的原因，其表面總有可能形成電位差電，為電化學(xué)腐蝕提供了可能，特別是在潮濕環(huán)境下會(huì)造成鐵銹的產(chǎn)生，不但對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生形變的危害，而且使關(guān)進(jìn)的力學(xué)性能降低。
2 鋼筋混凝土腐蝕的主要因素
2.1 鋼筋混凝土密實(shí)性對(duì)腐蝕的影響
鋼筋混凝土的密實(shí)程度直接影響著混凝土毛細(xì)孔隙的大小、數(shù)量和分布，特別是在普通硅酸鹽水泥鋼筋混凝土施工中，混凝土密實(shí)性對(duì)腐蝕的速度、程度和深度有直接的影響。
2.2 鋼筋混凝土中硫酸鹽的影響
鋼筋混凝土受硫酸鹽的作用下可以生成鈣釩石，鈣釩石呈針柱狀晶體，又稱之為“水泥桿菌”，其體積比原物質(zhì)增加了近三倍，產(chǎn)生鈣釩石的膨脹性破壞
2.3 鋼筋混凝土中鎂鹽的影響
鋼筋混凝土在鎂鹽的作用下生成氫氧化鎂，降低了鋼筋混凝土的堿性，導(dǎo)致水泥石的粘結(jié)力下降，混凝土的強(qiáng)度大大降低.
2.4 鋼筋混凝土中氯鹽腐蝕
鋼筋混凝土外部氯離子一般通過(guò)滲透、擴(kuò)散等方式侵入混凝土中，生成易溶的氯化鈣，引起鋼筋混凝土表面的潰散，此外，氯化鈣的水合物對(duì)鋼筋混凝土有高強(qiáng)度的腐蝕性。
2.5 鋼筋混凝土堿性骨料反應(yīng)
該反應(yīng)首先是骨料在孔溶液表面作用下形成硅醇基，接著使活性硅質(zhì)骨料逐漸溶解，發(fā)生嚴(yán)重的堿骨料反應(yīng)。
2.6 鋼筋銹蝕
首先，鋼筋混凝土順筋開(kāi)裂的產(chǎn)生，鋼筋在銹蝕過(guò)程中，體積會(huì)膨脹，對(duì)混凝土造成巨大的膨脹應(yīng)力，使混凝土沿鋼筋產(chǎn)生順筋裂縫。其次，鋼筋與混凝土的粘結(jié)力下降，隨著鋼筋銹蝕反應(yīng)的發(fā)生，鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力將發(fā)生下降，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，引發(fā)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)局部或整體失效。最后，鋼筋有效面積減小，鋼筋在銹蝕過(guò)程中，鋼筋能夠承受荷載的有效面積減小，實(shí)際承載力下降。
3 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的防腐措施
3.1 做好鋼筋混凝土原材料的選擇工作
首先，做好水泥的選擇工作，水泥是混凝土的重要組成部分，其性質(zhì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性有著重要影響。其次做好外加劑的控制工作，使用外加劑時(shí)，除了要看到它有利的一面，還要重視其不利的一面，嚴(yán)格控制外加劑中的有害雜質(zhì)含量，積極推廣技術(shù)成熟的外加劑產(chǎn)品，慎用技術(shù)不成熟的外加劑。其三，控制礦物摻合料用量，應(yīng)該在實(shí)踐的基礎(chǔ)上加強(qiáng)對(duì)各種礦物摻合料的綜合性能研究，科學(xué)合理確定礦物摻合料的用量。其四，特種鋼筋的選用，建議選擇特種不銹鋼筋和環(huán)氧涂層鋼筋，它們也可以大幅度提高鋼筋混凝土的抗腐蝕能力，盡管特種鋼筋的價(jià)格較貴，初期成本投入較大，但其長(zhǎng)期的耐腐蝕性足以彌補(bǔ)初期成本的投入。
3.2 提高鋼筋混凝土保護(hù)層的厚度
適當(dāng)增加鋼筋保護(hù)層厚度，能顯著降低鋼筋腐蝕速率，提高混凝土的耐久性.因?yàn)樵黾颖Ｗo(hù)層厚度可以降低陰極區(qū)的氧離子以及有害離子氯離子和鎂離子在混凝土中的擴(kuò)散系數(shù)
3.3 噴涂鋼筋阻銹劑
鋼筋阻銹劑能抑制、阻止并延緩鋼筋腐蝕的電化學(xué)過(guò)程，禁止使用亞硝酸鹽類(lèi)鋼筋阻銹劑，制訂鋼筋阻銹劑的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，
3.4 在特殊部位實(shí)行陰極保護(hù)技術(shù)
土壤腐蝕環(huán)境介質(zhì)通常具有良好的導(dǎo)電性，對(duì)鋼筋混凝土基礎(chǔ)設(shè)施的下部結(jié)構(gòu)做好陰極保護(hù)工作，阻止鋼筋混凝土中鋼鐵構(gòu)件的電化學(xué)的腐蝕速度。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】鋼筋混凝土；結(jié)構(gòu)；檢測(cè)；評(píng)價(jià)
引言
施工質(zhì)量波動(dòng)大、材料質(zhì)量差異大等原因?qū)е铝朔涓C、露筋、夾渣、孔洞、起砂、麻面、缺棱角、開(kāi)裂、尺寸偏差、保護(hù)層厚度不足等混凝土結(jié)構(gòu)缺陷的產(chǎn)生。鋼筋混凝土構(gòu)件在混凝土結(jié)構(gòu)中應(yīng)用廣泛，加強(qiáng)對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的檢測(cè)與評(píng)價(jià)能夠在一定程度上改善上述質(zhì)量缺陷。
1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)
1.1 材料強(qiáng)度檢測(cè)
無(wú)損檢測(cè)與半破損檢測(cè)是常用的鋼筋混凝土材料強(qiáng)度檢測(cè)方法。無(wú)損檢測(cè)不會(huì)破壞鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的性能，其利用鋼筋混凝土材料強(qiáng)度和物理量之間的相關(guān)關(guān)系，先對(duì)鋼筋混凝土某些物理量的測(cè)試，再推算出鋼筋混凝土材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值。無(wú)損檢測(cè)常用的方法有超聲法、回彈法、成熟度法和射線法等，目前普遍采用的是回彈法。無(wú)損檢測(cè)具有費(fèi)用較低、測(cè)試方便等優(yōu)點(diǎn)，但是，鋼筋混凝土強(qiáng)度和被測(cè)物理量之間的相關(guān)性決定了檢測(cè)結(jié)果的可靠性。又因?yàn)橛绊戜摻罨炷翉?qiáng)度和被測(cè)物理量之間相關(guān)性的因素較多，所以推算出的材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值具有一定的局限性。半破損檢測(cè)在不破壞結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力的情況下，鉆取鋼筋混凝土的芯樣進(jìn)行檢測(cè)或進(jìn)行局部破壞性試驗(yàn)，利用鋼筋混凝土強(qiáng)度和試驗(yàn)值之間的相關(guān)關(guān)系，推算材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值。半破損的常用方法有拔出法、鉆芯法和射擊法等，目前普遍采用的是鉆芯法。半破損檢測(cè)比無(wú)損檢測(cè)推算出的測(cè)試結(jié)果更加直觀、可靠，然而半破損檢測(cè)對(duì)局部結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有破壞性，不宜大范圍使用。
1.2 施工缺陷檢測(cè)
鋼筋混凝土施工缺陷包括外觀缺陷和內(nèi)部缺陷。構(gòu)件缺陷主要表現(xiàn)為蜂窩、露筋、夾渣、孔洞、起砂、麻面以及缺棱角等現(xiàn)象。這些缺陷會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件內(nèi)部容易被有害物質(zhì)侵入，致使鋼筋耐久性下降與銹蝕。當(dāng)夾渣、露筋等缺陷出現(xiàn)在受力最大的構(gòu)件節(jié)點(diǎn)位置時(shí)，構(gòu)件容易被破壞。導(dǎo)致鋼筋混凝土構(gòu)件出現(xiàn)外部缺陷的原因主要有不合理的混凝土配合比例、不恰當(dāng)?shù)墓橇霞?jí)配、攪拌不均勻、振搗不實(shí)、澆筑離析、雨水沖刷、鋼筋過(guò)密、模板不善以及鋼筋位移等。檢測(cè)外部缺陷時(shí)應(yīng)當(dāng)采取全數(shù)檢測(cè)法，用肉眼檢查一般的外觀缺陷，并對(duì)缺陷的深度、大小進(jìn)行測(cè)量，繪制外部缺陷分布圖，判定缺陷的程度。鋼筋混凝土構(gòu)件的內(nèi)部缺陷檢測(cè)主要采用超聲波脈沖檢測(cè)法。因?yàn)椴牧系拿軐?shí)度影響著超聲波脈沖的速度，所以可以運(yùn)用超聲波脈沖檢查鋼筋混凝土的內(nèi)部缺陷。如果鋼筋混凝土內(nèi)部存在裂縫或空洞時(shí)，超聲脈沖波就會(huì)繞過(guò)裂縫或空洞傳播，傳播的路程就會(huì)變長(zhǎng)、聲速低、聲時(shí)長(zhǎng)。因?yàn)榛炷恋穆曌杩孤曙@著大于空氣的聲阻抗率，超聲脈沖波會(huì)在存在缺陷的部位發(fā)生散射或反射，導(dǎo)致聲能衰減，從而接受到較低頻率和波幅的脈沖波。所以，通過(guò)確定超聲波脈沖在鋼筋混凝土中的聲速、聲時(shí)、頻率和振幅等參數(shù)，可以檢測(cè)鋼筋混凝土的內(nèi)部缺陷。
1.3 結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)
載荷試驗(yàn)是結(jié)構(gòu)性能檢驗(yàn)的主要方法之一，其能夠直觀、準(zhǔn)確地檢測(cè)出鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)際性能。然而，載荷試驗(yàn)可能會(huì)導(dǎo)致被檢驗(yàn)的構(gòu)件遭到破壞或出現(xiàn)永久性損傷，所以這種檢測(cè)方法受到了一定的限制，通常用于校準(zhǔn)別的檢測(cè)方法。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)主要是預(yù)制構(gòu)件檢測(cè)，對(duì)允許存在一定裂縫的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件的裂縫寬度、撓度與承載力進(jìn)行檢測(cè)；對(duì)不允許存在裂縫的鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件的抗裂度、撓度與承載力進(jìn)行檢測(cè)。
2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)
2.1 結(jié)構(gòu)構(gòu)件評(píng)價(jià)
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力決定了結(jié)構(gòu)的安全性，是保證結(jié)構(gòu)安全可靠的關(guān)鍵因素。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力不足或下降，將會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)偏差、變形和裂縫等不良情況的出現(xiàn)。根據(jù)現(xiàn)有的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件所受的外力和構(gòu)件的極限承載能力，能夠推算出結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全等級(jí)與結(jié)構(gòu)的可靠性指標(biāo)。評(píng)定鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性要素可以分成四個(gè)等級(jí)。一級(jí)：符合國(guó)家先行標(biāo)準(zhǔn)；二級(jí)：略低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，不影響正常使用；三級(jí)：不符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求，不能夠安全使用；四級(jí)：完全不符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，危及安全。承載能力、變形、裂縫和構(gòu)造連接四個(gè)項(xiàng)目是進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全性評(píng)價(jià)的主要指標(biāo)。鋼材、混凝土的材質(zhì)決定了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力，是構(gòu)件評(píng)價(jià)中重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象。
2.2 結(jié)構(gòu)整體評(píng)價(jià)
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性等級(jí)評(píng)價(jià)能夠提供一定的科學(xué)依據(jù)，用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)整體安全性評(píng)價(jià)。結(jié)構(gòu)整體安全性評(píng)價(jià)可以采用從構(gòu)件評(píng)價(jià)到局部評(píng)價(jià)，從局部評(píng)價(jià)到整體評(píng)價(jià)的方法。鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)整體安全性評(píng)價(jià)可以分成三個(gè)部分：圍護(hù)系統(tǒng)評(píng)價(jià)，結(jié)構(gòu)布置與支撐系統(tǒng)評(píng)價(jià)、承重結(jié)構(gòu)體系評(píng)價(jià)，其中承重結(jié)構(gòu)體系評(píng)價(jià)是重點(diǎn)評(píng)價(jià)部分。因?yàn)榻ㄖ锸且粋€(gè)有機(jī)的整體，包括主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件構(gòu)成的承載結(jié)構(gòu)體系，隔熱、防寒等結(jié)構(gòu)構(gòu)建的維護(hù)體系，所以要進(jìn)行科學(xué)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)整體評(píng)價(jià)，就必須全面地認(rèn)識(shí)、分析建筑物整體，對(duì)建筑物各個(gè)子系統(tǒng)逐一評(píng)價(jià)。此外，建筑物處于特定的環(huán)境中，在進(jìn)行鋼筋混凝土檢測(cè)時(shí)應(yīng)當(dāng)綜合考慮外部環(huán)境的影響，進(jìn)而開(kāi)展定性與定量分析，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。
3 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的檢測(cè)包括材料強(qiáng)度檢測(cè)、施工缺陷檢測(cè)、結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)等，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)應(yīng)當(dāng)從結(jié)構(gòu)構(gòu)件評(píng)價(jià)和結(jié)構(gòu)整體評(píng)價(jià)兩方面分別進(jìn)行。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)及評(píng)價(jià)有利于建筑的加固，有利于改善建筑工程質(zhì)量偏差，有利于消除建筑物安全隱患，在提高建筑質(zhì)量方面發(fā)揮著重要的作用。
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