桥梁结构混凝土中氯盐含量与钢筋锈蚀问题论文

桥梁结构混凝土中氯盐含量与钢筋锈蚀问题探讨【摘要】氯盐是引起桥梁钢筋锈蚀的主要因素之一，钢筋锈蚀直接影响桥梁结构的耐久性。混凝土中的氯盐主要来源于防冻盐、外加剂（如氯化钙）和含氯盐环境（如海水）等。当氯离子达到一定量时，钢筋便开始锈蚀。锈蚀进一步发展，就会出现混凝土保护层的开裂和剥落，进而危及结构物的安全。本文对此作了分析，并提出了预防锈蚀的措施和处理修复的办法。

【关键词】钢筋锈蚀；成因；危害；预防；修复

1.机理

钢筋在水、氧具备的条件下，产生下列电化学反应。在阳极，铁释放电子e：fe→fe+++2e；在阴极，水中的溶解氧吸收来自阳极的电子而生成oh-：2h2o+o2+4e→4oh；电子由阳极不断流向阴极，产生锈蚀电流，在钢筋表面生成氢氧化亚铁薄膜，并与水、氧结合，生成氢氧化铁，即铁锈。其过程可作如下：2fe+2h2o+o2→2fe（oh）2；2fe（oh）2+h2o+o2→2fe（oh）3。

2.自然因素

2.1气候因素

我国从南到北沿海有14个省、市、自治区和特区，都受到季风气候的影响，依次为热带季风、亚热带季风、温带季风。我国沿海大部分地区属中纬度地带，温湿季风区，气候温和，四季分明。春季冷、暖空气交替活动频繁；夏季梅雨过后，常出现高温少雨的伏旱；秋季有连续阴雨。这种气候特点，极易裸露的钢筋生锈。

8m钢筋混凝土空心板简支梁桥上部结构计算书完整版

8m钢筋混凝土空心板简支梁桥 上部结构计算书 7.1设计基本资料 1.跨度和桥面宽度 标准跨径：8m（墩中心距） 计算跨径：7.6m 桥面宽度：净7m（行车道）+2×1.5m（人行道） 2技术标准 设计荷载：公路-Ⅱ级，人行道和栏杆自重线密度按照单侧8kN/m计算，人群荷载取3kN/m2 环境标准：Ⅰ类环境 设计安全等级：二级 3主要材料 混凝土：混凝土空心板和铰接缝采用C40混凝土；桥面铺装采用0.04m 沥青混凝土，下层为0.06m厚C30混凝土。沥青混凝土重度按23kN/m3计算，混凝土重度按25kN/m3计算。 钢筋：采用R235钢筋、HRB335钢筋 2.构造形式及截面尺寸 本桥为c40钢筋混凝土简支板，由8块宽度为1.24m的空心板连接而成。 桥上横坡为双向2%，坡度由下部构造控制

空心板截面参数：单块板高为0.4m ，宽1.24m ，板间留有1.14cm 的缝隙用于 灌注砂浆 C40混凝土空心板抗压强度标准值Mpa f ck 8.26=，抗压强度设计值 Mpa f cd 4.18=，抗拉强度标准值Mpa f tk 4.2=，抗拉强度设计值Mpa f td 65.1=， c40混凝土的弹性模量为Mpa E C 41025.3?= 图1 桥梁横断面构造及尺寸图式（单位：cm ） 7.3空心板截面几何特性计算 1.毛截面面积计算 如图二所示 2)-4321?+++=S S S S S A （矩形 2 15.125521cm S =??= 2 cm 496040124=?=矩形S 225.1475)5.245(cm S =?+= 2 35.2425.2421cm S =??=

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。 资料表明，钢筋锈蚀引起钢筋混凝土结构的过早破坏已成为世界各国普遍关注的一大灾害。混凝土中钢筋锈蚀的影响因素有：混凝土的密实度、混凝土保护层厚度、混凝土碳化、环境湿度、氯离子侵入等。在这些因素中，混凝土保护层的碳化和氯离子侵入是造成钢筋锈蚀的主要原因。钢筋锈蚀主要对混凝土结构造成影响存在以下几方面： （一）钢筋腐蚀对结构受力的影响

第三学期-建筑结构复习题

建筑结构复习题 一、填空题 1、混凝土一个方向受拉、另一个方向受压时，强度会 。 2、混凝土在长期不变荷载作用下将产生 变形。 3、钢筋混凝土结构设计中使用的极限状态有 。 4、钢筋混凝土轴心受压构件承载力计算公式为 。 5、通过对适筋梁受弯性能的试验研究可以得出，受弯构件的正截面抗裂验算是以 阶段为依据；裂缝宽度和变形验算是以 阶段为依据；承载力计算是以 阶段为依据。 6、钢筋混凝土受扭构件根据所配箍筋和纵筋数量的多少，构件的破坏类型有 。 7、 钢筋混凝土板内分布钢筋不仅可使主筋定位和分布局部荷载，还可 。 8、钢筋混凝土偏压柱所采用的钢筋等级不宜 ，混凝土等级不宜 。 9、为提高钢筋混凝土构件抗扭承载力，应该配置的钢筋为 。 10、通过对适筋梁受弯性能的试验研究可以得出，受弯构件的正截面抗裂验算是以 阶段为依据；裂缝宽度和变形验算是以 阶段为依据；承载力计算是以 阶段为依据。 11、钢筋混凝土结构设计中最简单的实用设计表达式为 。 12、受弯构件强度计算中采用等效矩形应力图形的原则是 和 。 13、梁的斜截面破坏主要有斜压、剪压和拉压破坏三种，却选用剪压破坏作为设计依据的原因是该形式的 好， 都能得到利用。 14、先张法预应力构件是靠 来传递预应力的，后张法是靠 来保持预应力的。 15、在钢筋混凝土受弯构件计算中，要求0h x b ξ≤是为了防止发生 。 二、单项选择题 1、同一强度等级的混凝土，其各项力学指标有如下关系（ ）。 A 、f cu ＜f c ＜f t B 、f cu ＞f c ＞f t C 、f c ＞f t ＞f cu D 、f cu ＞f t ＞f c 2、若用S 表示结构或构件截面上的荷载效应，用R 表示结构或构件截面的抗力，结构或构件截面处于极限状态时，对应于（ ）式。 A 、R>S B 、R=S C 、 R

混凝土结构设计原理习题之四五含复习资料钢筋混凝土受压受拉构件承载力计算试题

混凝土结构设计原理习题集之四 6 钢筋混凝土受压构件承载力计算 一、填空题： 1．偏心受压构件的受拉破坏特征是______________________________________ ， 通常称之 为_____ ；偏心受压构件的受压破坏特征是 _________________________________ ， 通常称之为_______ 。 2．矩形截面受压构件截面，当l/h__ 时，属于短柱范畴，可不考虑纵向弯曲的影0响，即 取___ ；当l/h___ 时为细长柱，纵向弯曲问题应专门研究。0 3．矩形截面大偏心受压构件，若计算所得的ξ≤ξ，可保证构件破坏时 ____ ；b x=ξh≥2a′可保证构件破坏时_______ 。s0b 4．对于偏心受压构件的某一特定截面（材料、截面尺寸及配筋率已定），当两种荷载组合同为大偏心受压时，若内力组合中弯矩M值相同，则轴向N越__ 就越危险；当两种荷载组合同为小偏心受压时，若内力组合中轴向力N 值相同，则弯矩M 越__ 就越危险。 5．由于轴向压力的作用，延缓了__ 得出现和开展，使混凝土的__ 高度增 加，斜截面受剪承载力有所___ ，当压力超过一定数值后，反而会使斜截面受剪承载力__ 。 6．偏心受压构件可能由于柱子长细比较大，在与弯矩作用平面相垂直的平面内发生 _____ 而破坏。在这个平面内没有弯矩作用，因此应按______ 受压构件进行承载 力复核，计算时须考虑______ 的影响。 7．矩形截面柱的截面尺寸不宜小于mm，为了避免柱的长细比过大，承载力降低过多，常取l/b≤，l/d≤（b为矩形截面的短边，d为圆形截面直径，l000为柱的计算长度）。 8．《规范》规定，受压构件的全部纵向钢筋的配筋率不得小于___ _ ，且不应超过 ___ 。 9．钢筋混凝土偏心受压构件在纵向弯曲的影响下，其破坏特征有两种类型：_______ 和 _________ ；对于短柱和长柱属于______ ；细长柱属于______ 。 二、选择题： ＜2a′时，受拉钢筋截面面积A1．在矩形截面大偏心受压构件正截面强度计算中，当x的ss求法是（） A．对受压钢筋的形心取矩求得，即按x=2a′求得。s B．要进行两种计算：一是按上述A的方法求出A，另一是按A′=0，x为未知，而求出s s A，然后取这两个A值中的较大值。ss C．同

钢筋混凝土结构的腐蚀及防护措施(标准版)

钢筋混凝土结构的腐蚀及防护 措施(标准版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0623

钢筋混凝土结构的腐蚀及防护措施(标准 版) 一.钢筋混凝土结构防腐蚀的意义 钢筋混凝土结构结合了钢筋和混凝土的优点，造价较低，在土建工程中应用范围非常广泛。在钢筋混凝土结构中，钢筋锈蚀是钢筋混凝土结构过早被破坏的主要原因之一。新鲜混凝土是呈碱性的，其PH值一般大于12.5，在此碱性环境中钢筋容易发生钝化作用，使钢筋表面产生一层钝化膜，能阻止混凝土中钢筋的锈蚀。但当有二氧化碳、水汽和氯离子等有害物质从混凝土表面通过孔隙进入混凝土内部时和混凝土材料中的碱性物质中和，从而导致混凝土的PH值降低，就出现PH值小于9这种情况，钢筋表面的钝化膜就会被逐渐破坏，钢筋就会发生锈蚀，并且随着锈蚀的加剧，会导致混凝土保护层开裂，钢筋与混凝土之间的黏结力破坏，钢筋受力截面减少，

结构强度降低等，从而导致结构耐久性的降低。 据调查,我国20世纪90年代前兴建的海港工程,一般10～20年就会出现钢筋严重腐蚀破坏,结构使用寿命基本上都达不到设计基准期要求。我国50年代至70年代建的海港工程,高桩码头不到20年,甚至7～8年就出现严重钢筋锈蚀破坏,海工混凝土结构破坏已成为我国港口建设中不得不重视并迫切需要解决的问题。 国外学者曾用“5倍定律”形象地描述了混凝土结构耐久性设计的重要性,即设计阶段对钢筋防护方面节省1美元;在发现钢筋锈蚀时采取措施需要追加维修费5美元;混凝土表面顺筋开裂时采取措施将追加维修费25美元;严重破坏时将追加维修费125美元。我国海洋工程中广泛使用的钢筋混凝土结构因腐蚀引起破坏的情况同样严重。除海洋环境本身属于强腐蚀环境因素外,环境的日益恶化、相关的混凝土结构耐久性规定标准偏低、施工质量不能保证等因素,致使我国混凝土结构大部分在使用10年左右即出现较严重的腐蚀破坏,给国家建设和经济发展造成了巨大的损失。因此,如何采取有效的防腐蚀技术措施,防止钢筋混凝土结构过早出现钢筋锈蚀破坏,确保建

钢筋混凝土结构中钢筋的锈蚀与保护问题

钢筋混凝土结构中钢筋的锈蚀与保护问题 钢筋混凝土结构是现代工程界广泛应用的结构形式之一。这些钢筋混凝土建筑物和构筑物由于自然环境的恶劣或生产工艺的限制，长期受着有害介质的侵蚀作用，造成了钢筋混凝土结构的腐蚀性破坏，其损失是惊人的。因此，钢筋混凝土结构中钢筋的锈蚀与保护是一个十分重要的课题，必须引起工程界技术人员的广泛重视。 一、钢筋锈蚀的基本原理 钢筋混凝土是一种复合材料。在钢筋混凝土结构中，钢筋主要承受拉力，而混凝土则主要承受压力并保护钢筋免受腐蚀及火灾时高温的作用。在这种结构中混凝土是直接与周围介质接触的，若混凝土十分密实并能长期发挥保护钢筋的作用，那么，这种结构将是耐久的。 但是，工程实践中并非任何钢筋混凝土结构都能稳定并长期保护钢筋的。往往出现这样两种情况，一种情况是在结构物建造后不久钢筋很快锈蚀；另一种情况是，要经过一段时间或更长一段时间钢筋才开始锈蚀的。介质不直接破坏混凝土，而是使混凝土液相发生改变，钢筋在其内部发生锈蚀。 当钢筋以水为介质发生锈蚀时，大部分是电化学锈蚀，发生的氧化还原反应过程如下： 1.氯化物的作用。氯化物是一种钢筋的活化剂，当其浓度不高时，亦能使处于碱性混凝土介质中钢筋的钝化膜破坏。这与氯离子的高吸附性有直接关系。它置换吸附的氧破坏钝化膜而导致钢筋发生溃烂锈蚀。 2.钙盐的作用。当含卤气体，如氯化氢、氯气、二氧化氯、溴和碘的蒸气渗入混凝土孔隙时，溶解在其液相中形成酸，该酸又与水泥石中的氢氧化钙、硅酸盐、铝酸盐及其它化合物发生反应生成相应钙盐、硅酸凝胶等水化物，于是混凝土被中和而导致水泥石变质，逐渐丧失钝化钢筋的能力。这种钙盐具有可溶性、吸湿性，在高湿度的条件下其对钢筋的溶蚀作用也是强烈的。 3.PH值大小。混凝土的碱性及其孔隙中的PH值为12-13的氢氧化钙饱和溶液有利于形成和保持钢筋的钝化膜，则钢筋处于高抗腐蚀状态。当混凝土的PH 值由于各种原因降至11.8或更低时，由于不能保存钝化膜，则钢筋的钝化变得不稳定，甚至被破坏。因为混凝土失去了钝化钢筋的性能，导致钢筋处于活化状态并进而发生锈蚀。 二、钢筋锈蚀破坏的形式及其危害 钢筋锈蚀后产生的垢块之体积是其锈蚀层体积的2.5~3倍，因而挤压周围的混凝土并发生超过其抗拉强度的拉应力，结果使保护层沿着锈蚀的钢筋形成裂

钢筋混凝土桥梁施工质量控制要点

钢筋混凝土桥梁施工质量控制要点 关键词：原材料、钢筋加工安装、混凝土浇筑、混凝土养生 桥梁是在路线经过特殊地理位置时如跨越江河、深沟、山堑时为道路跨越天然或人工障碍物而修建的建筑物。桥梁按结构体系可分为：梁桥、拱桥、刚架桥、斜拉桥、悬索桥五大类。桥梁的三个主要组成部分是：上部结构（上部结构由桥跨结构、支座系统组成），下部结构（下部结构由桥台、桥墩和基础几部分组成）和附属结构（附属构件，主要包括伸缩缝、灯光照明、桥面铺装、防排水系统、护栏等几部分。）。结合着我县桥梁建设现况，今天主要给大家简述的是钢筋混凝土梁桥的施工质量控制要点。 一、原材料 水泥、粗（细）集料、外加剂、水、是混凝土的重要组成部分，也是桥梁的主要施工原料，其质量是否符规范和设计文件的要求，将直接影响混凝土的强度、耐磨性、稳定性、耐久性。桥梁整体质量、功能和使用寿命，因此在桥梁的施工过程中，加强原材料的质量监管，把好原材料进场质量检测关，是混凝土工程质量保证的前提条件。下面讨论这几种原材料的控制方法。 1水泥质量控制

水泥品种较多，包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤硅酸盐水泥以及复合硅酸盐水泥。在使用水泥的时候必须区分水泥的品种及强度等级掌握其性能和使用方法，根据工程的具体情况合理选择与使用水泥，这样既可提高工程质量又能节约水泥。 1.1 水泥进货验收 3.生产厂家的资格、业绩及企业信用评价。 1.检查水泥的牌号、品种、强度、出厂日期等是否符合供货要求。 2.检查厂家的自检报告和合格证，报告应包括3d强度试验结果、化学成分分析、凝结时间、安定性、细度等指标。 4?生产厂家的质量证明书。质量证明书应包括生产单位名称、购货单位名称及水泥品种、规格、数量、主要技术质量指标、购货日期等。 1.2 水泥抽样检验 1抽样方法：按照《混凝土结构工程施工质量验收规范（2011 年版）》7.2.1 条款规定“同一生产厂家、同一等级、同一品种、同一批号且连续进场的水泥，袋装不超过200 为一批，，每批抽样不少于一次”执行。检测项目：凝结时间、安定性、强度等指标。 1.3 水泥储存质量控制 1运到工地的水泥，应按标明的品种、强度等级、生产厂家和出厂批号，分别储存到有明显标志的仓库中，不得混装。露天堆放应放在至少30cm 垫板上，水泥周围严密遮盖防水雨布；室内存放时，应保证室内通风良好，避免

钢筋混凝土结构的维护

钢筋混凝土结构的维护 一、钢筋混凝土结构裂缝的维修 钢筋混凝土结构上产生的裂缝,常见于非预应力受弯、受拉等构件中,以及预应力构件预应力端头等部位。对于各种裂缝,必须查明其性质和产生的原因,进而确定具体的维修措施。 (一)损坏的现象和原因 (1)荷载裂缝,主要系结构在荷载作用下变形过大而产生的裂缝。 (2)温度裂缝,主要系由大气温度变化、周围环境温差的影响和大块体混凝土施工时产生的水化热等因素造成。 (3)干缩裂缝,其产生的主要原因是:混凝土浇捣后,养护不及时,表面水分散失太快,体积收缩大;而内部混凝土湿度变化小,收缩也小,表面变形受约束后出现拉应力而导致表面干裂;其次是与所采用的水泥品种、水灰比大小、骨料含泥量、水泥含量、气候环境、有无配筋外加剂、振捣是否密实等因素有关。 (4)张拉裂缝,即预应力构件内由于张拉应力而引起的裂缝。主要原因是:预应力经放张后,构件表面及端头局部受力不均或受到附加力时,而产生的横向、斜向、端头等裂缝。 (5)沉降裂缝,现浇构件因地基或砌体过大不均匀沉降;平卧法生产的预制构件因侧向刚度差,在其侧面产生沉降裂缝;模板刚度不足、支撑间距大、支撑松动、过早拆模等,也可导致产生沉降裂缝。

除此以外,还有腐蚀、施工、振动所引起的裂缝。 (二)裂缝治理方法 混凝土结构或构件出现裂缝,有的破坏结构整体性,降低构件刚度,影响结构承载力;有的是对承载能力无多大影响,但会引起钢筋锈蚀、降低耐久性,或发生渗漏,影响使用。因此,应根据裂缝性质、大小,结构受力情况和使用要求,区别情况,及时进行治理。一般有以下几种处理办法。 1.表面修补法。这种办法适用于承载能力无影响的表面裂缝,以及大面积细裂缝防渗、漏水的处理。 一般采用表面涂抹水泥砂浆或表面涂抹环氧胶泥或用环氧粘贴玻璃布以及表面凿槽嵌补的方法。 2.内部修补法。内部修补是用压浆泵将胶结料压入裂缝中,由于其凝结硬化而起到补缝作用,以恢复结构的整体性。此修补方法适用于对结构整体性有影响,或有防水、防渗要求的裂缝修补。常用灌浆材料有水泥和化学材料,可按裂缝的性质、宽度以及施工条件等具体情况选用。一般对宽度大于0.5mm的裂缝,可采用水泥灌浆;宽度小于0.5mm的裂缝,或较大的温度收缩裂缝,宜采用化学灌浆。 (1)水泥灌浆。一般适用于大体积构筑物裂缝的修补,主要施工程序包括:钻孔、冲洗、止浆及堵漏、埋管、试水、灌浆。 (2)化学灌浆。这适用于多种情况下的裂缝修补及堵漏、防渗处理。其操作主要工序为:表面处理、布置灌浆嘴和试气、灌浆及对孔。 二、钢筋混凝土内钢筋腐蚀的维修

钢筋锈蚀对混凝土的影响

混凝土中钢筋腐蚀与防护技术(1) ——钢筋腐蚀危害与对混凝土的破坏作用 混凝土中钢筋锈蚀已成为世界关注的大问题，被认为是当今影响混凝土结构耐久性的首要原因。钢筋锈蚀已经或正在给国民经济带来巨大经济损失。基于此，美国总结正反两个方面的经验教训，提出了“立足前期措施，着眼长远效益”，并强行实施基建工程管理中的“全寿命经济分析法”(LCCA)。目前，我国正处于基本建设**时期，国内外的经验教训应认真吸取，这已不是单纯技术问题。本讲座结合大量国内外新近资料与工程实例，以知识性和使用性为主分5讲系统介绍了钢筋腐蚀危害及对混凝土的破坏作用、钢筋锈蚀的电化学过程及混凝土对钢筋的保护、氯盐对钢筋的腐蚀、中性化的影响、钢筋防腐蚀技术、钢筋锈蚀的检测与判定技术等，供业内人士参考。 ——编者 STEEL CORROSION AND PROTECTIVE TECHNOLOGY IN CONCRETE(1) ——DAMAGE OF STEEL CORROSION AND FAILURE EFFECT ON CONCRETE Hong Naifeng (Central Research Institute of Building & Construction,MMI

Beijing 10 0088) 1 钢筋锈蚀危害与经济损失 世界一些国家的腐蚀损失，平均可占国民经济总产值的2%～4%；其中，被认为与钢筋腐蚀有关者可占40%(至今我国尚无确切统计数据)。 美国1984年报道，仅就桥梁而言，57.5万座钢筋混凝土桥，一半以上出现钢筋腐蚀破坏，4 0%承载力不足和必须修复与加固处理，当年的修复费为54亿美元；1998年报道钢筋混凝土腐蚀破坏的修复费，一年要2?500亿美元，其中桥梁修复费为1?550亿美元(是这些桥初建费用的4倍 )；还有报道说，到本世纪末，美国要花4?000亿美元用于修复和重建钢筋腐蚀破坏的工程。如此巨大的经济投入，引起美国朝野人士的震惊与高度重视，并制定法律法规，限制腐蚀破坏的发生和挽回部分经济损失。加拿大早期大量使用“防冰盐”，使钢筋混凝土桥梁等破坏严重。欧洲、英国、澳大利亚、海湾国家等，都有以氯盐为主的钢筋腐蚀破坏问题(英国修复费为每年50亿英镑)。韩国曾发生一系列建筑物破坏、倒塌事件，其中也与“盐害”有关。我国台湾重修澎湖大桥和不断发生的“海砂屋”事件，也是氯盐腐蚀钢筋所造成的。 混凝土耐久性已是当今世界的重大问题，在第二届国际混凝土耐久性会议上，梅塔教授指出：“当今世界混凝土破坏原因，按递减顺序是：钢筋锈蚀、冻害、物理化学作用”。他明确将“钢筋锈蚀”排在影响混凝土耐久性因素的首位。而来自海洋环境和使用“防冰盐”中的氯盐，又是造成钢筋锈蚀的主要原因。当然，混凝土中性化、冻融等也促进钢筋

钢筋混凝土结构中的钢筋有哪几种

钢筋的分类和用途 钢筋种类很多，通常按化学成分、生产工艺、轧制外形、供应形式、直径大小，以及在结构中的用途进行分类： 1．按化学成分分 碳素钢钢筋和普通低合金钢筋。碳素钢钢筋按碳量多少，又分为低碳钢钢筋（含碳量低于0.25％，如I级钢筋），中碳钢钢筋（含碳量0.25％～0.7％，如IV级钢筋），高碳钢钢筋（含碳量0.70％～1.4％，如碳素钢丝），碳素钢中除含有铁和碳元素外，还有少量在冶炼过程中带有的硅、锰、磷、硫等杂质。普通低合金钢钢筋是在低碳钢和中碳钢中加入少量合金元素，获得强度高和综合性能好的钢种，在钢筋中常用的合金元素有硅、锰、钒、钛等，普通低合金钢钢筋主要品种有：20MnSi、40Si2MnV、45SiMnTi等。 各种化学成分含量的多少，对钢筋机械性能和可焊性的影响极大。一般建筑用钢筋在正常情况下不作化学成分的检验，但在选用钢筋时，仍需注意钢筋的化学成分。下面介绍钢筋中主要的五种元素对其性能的影响。 碳（C）：碳与铁形成化合物渗碳体（Fe3C）,材性硬且脆，钢中含碳量增加渗碳体量就大，钢的硬度和强度也提高，而塑性和韧性则下降，材性变脆，其焊接性也随之变差。 锰（Mn）：它是炼钢时作为脱氧剂加入钢中的，可使钢的塑性及韧性下降，因此含量要合适，一般含量在1.5％以下。

硅（Si）：它也是作为脱氧剂加入钢中的，可使钢的强度和硬度增加。有时特意加入一些使其含量大于0.4％，但不能超过0.6％，因为它含量大时与碳（C）含量大时的作用一样。硫（S）:它是一种导致钢热脆性、使钢在焊接时出现热裂纹的有害杂质。它在钢中的存在使钢的塑性和韧性下降。一般要求其含量不得超过0.045％。 磷（P）：它也是一种有害物质。磷使钢容易发生冷脆并恶化钢的焊接性能，尤其在200℃时，它可使钢材或焊缝出现冷裂纹。一般要求其含量低于0.045％，即使有些低合金钢也必须控制在0.050％～0.120％之间。 2．按轧制外形分 （1）光面钢筋：I级钢筋（Q235钢钢筋）均轧制为光面圆形截面，供应形式有盘圆，直径不大于10mm，长度为6m~12m。 （2）变形钢筋/带肋钢筋：有螺旋形、人字形和月牙形三种，一般Ⅱ、Ⅲ级钢筋轧制成人字形，Ⅳ级钢筋轧制成螺旋形及月牙形。 3．按直径大小分 钢丝（直径3~5mm）、细钢筋（直径6~10mm）、粗钢筋（直径大于22mm）。 4．按力学性能分 Ⅰ级钢筋（235/370级）；Ⅱ级钢筋（335/510级）；Ⅲ级钢筋

混凝土结构钢筋腐蚀的影响因素及防护

郑州大学土木工程学院 硕士研究生课程论文 课程名称《工程结构耐久性》 学时36 学分2 姓名 主讲教师 指导教师 培养类型：□科学学位?专业学位 □工程硕士□高校教师 年级12级 学号 供职单位无 联系电话 Email 提交日期2013.5.29

混凝土结构钢筋腐蚀的影响因素及防护 姓名：郑萌立学号：201222212462 郑州大学土木工程学院 摘要：钢筋混凝土结构从出现到21世纪，经历了比较久的发展时期，并且依旧占据着建筑结构中最重要的一部分。然而，近年来的工程实际情况表明，在役钢筋混凝土结构因为耐久性问题而引起破坏的现象越来越严重，因此，有必要对钢筋锈蚀对混凝土结构耐久性的影响做研究。尤其是混凝土中影响钢筋锈蚀的因素和针对这些因素所采取的措施。 关键词：混凝土结构；耐久性；钢筋锈蚀；预防措施 Factors Influencing The Corrosion of Steel In Concrete And Its Protection Name：ZHENG Meng-li ID：201222212462 School of Civil Engineering of Zhengzhou University Abstract：From being create to twenty-first century，Reinforced concrete structure experienced a period of development for a long time, and still plays the most important part of the building structure. However, the actual situation of the project shows that in recent years, the damage caused by durability problems in existing reinforced concrete structure is more and more serious, which is leaded by the orrosion of steel bar give a large part. Therefore, it is necessary to do research on the influence of reinforcement corrosion on the durability of concrete structures.Especially the influence factors of steel corrosion in concrete and the measures taken in response to these factors.

钢筋混凝土结构学

钢筋混凝土结构学复习要点 绪论 1.钢筋混凝土结构是由钢筋和混凝土两种材料组成的共同受力的结构。 2.一般来说，在钢筋混凝土结构中，混凝土主要承担压力，钢筋主要承担拉力，必要时也可承担压力。钢筋和混凝土这两种性能不同的材料能结合在一起共同工作，主要是它们之间有良好的粘结力和较为接近的温度膨胀系数。 3.按其在在结构中所起作用的不同和化学成分的不同划分钢筋的品种。 4.为什么以屈服强度为标准：屈服强度（流限）是软钢的主要强度指标。钢筋混凝土结构构件中的钢筋，当应力达到屈服强度后，载荷不增加，应变会继续增大，使得混凝土裂缝开展过宽，构件变形过大，结构构件不能正常使用，所以软钢钢筋的受拉强度限值以屈服强度为准。硬钢没有明确的屈服台阶（流幅），所以设计中硬钢一般以协定流限作为强度标准。 5.为什么不采用高强度钢筋：采用高强度钢筋可以节约钢材，取得较好的经济效果，但混凝土结构中钢筋的强度并非越高越好。由于钢筋的弹性模量并不因其强度提高而增大，高强钢筋若充分发挥其强度，则与高应力相应的大伸长变形势必会引起混凝土结构过大的变形和裂缝宽度。（问答） 6.A双向受压时，混凝土的抗压强度比单向受压的强度为高。B双向受拉时，混凝土一向抗拉强度基本上与另一方向拉应力大小无关。C一向受拉一向受压时，混凝土抗压强度随另一向的拉应力的增加而降低。D三向受压时，混凝土一向抗压强度随另二向压应力的增加而增加，并且极限压应变也可以大大提高。 7.混凝土在荷载长期持续作用下，应力不变，变形也会随时间的增长而增长，这种现象称为混凝土的徐变。 8.徐变和塑性变形不同，塑性变形主要是混凝土中结合面裂缝的扩展延伸引起的，只有当应力超过了材料的弹性极限后才发生，而且是不可恢复的。徐变不仅部分可恢复，而且在较小的应力时就能发生。（问答） 9.实验表明，光圆钢筋的粘结力由三部分组成：①水泥凝胶体与钢筋表面之间的胶结力； ②混凝土收缩，将钢筋紧紧握固而产生的摩擦力；③钢筋表面不平整与混凝土之间产生的机械咬合力。 10.未了保证钢筋在混凝土中锚固可靠，设计时应该使受拉钢筋在混凝土中有足够的锚固长度0l。 11.接长钢筋有三种办法：绑扎搭接、焊接、机械连接。 12.机械连接接头可分为挤压套筒接头和螺纹套筒接头两大类。 第二章 1.工程结构的功能要求主要包括三个方面：安全性、适用性、耐久性。被统称为结构的可靠性。 2.工程结构设计的基本目的是使结构在预定的使用期限内能满足设计所预定的各项功能要求，做到安全可靠和经济合理。 3.随时间的变异分类：永久荷载、可变荷载、偶然荷载。 4.出现Z<0的概率，也就是出现R

混凝土桥梁结构构造

混凝土桥梁结构构造研究现状浅析 摘要：本文对国内外关于混凝土桥梁结构构造的研究进行了归纳总结，并指出了其中存在的不足。 关键词：混凝土桥梁，结构构造作用，结构构造，国内外研究现状1 前言 由于桥梁结构的整体性能下降包括耐久性下降、受力性能降低、应力损伤等一系列问题，单从一方面进行研究无法达到预期的目的。在这种情况下，集提高桥梁结构的耐久性和改善桥梁结构受力性能于一体的混凝土桥梁结构构造的研究就提到重要的议事日程，国内外一些专家和学者也己开始进行这方面的研究工作。 2 国内外结构构造作用研究 结构构造是指结构内部各部分之间的布置方式，具体到混凝土桥梁及其他混凝土结构，则是指混凝土结构构成形式及构件的截面形式、钢筋的布置形式、保护层厚度等。结构构造的作用，主要表现在对混凝土结构耐久性提高和受力性能改善等方面。 在人们的普遍观点中，耐久性主要是指材料的耐久性，对于钢筋混凝土结构而言，耐久性主要是研究钢筋的锈蚀和混凝土的劣化。张誉等指出影响混凝土结构耐久性的因素包括设计构造、材料质量、施工质量和外界环境条件4个方面，并将设计构造的原因排在第一位。陈肇元院士则将构造措施和材料选取、施工要求等并列为耐久性设计的主要考虑因素，在构造措施中提到了防水层设置、保护层厚度、配置构造钢筋、伸缩缝、施工缝的防护等。

在桥梁结构受力性能方面，人们在桥梁设计中一直偏重于结构计算方法的研究，结构计算方法主要针对桥梁的结构体系，而忽视对构造方面的关注。实际上，由于计算模式和计算理论自身存在的缺陷，导致了一些计算上有保障而实际上存在隐患的设计出现。特别是在桥梁的设计方面，许多设计人员往往只追求满足规范对结构强度计算上的安全度需要，而忽视从结构体系、结构构造等方面去加强和保证结构的耐久性和安全性。因此，良好的结构设计和适宜的结构构造可以通过保证桥梁成桥时的先天性能来保证桥梁后期的耐久性。 3 国内外结构构造研究 由于长期以来混凝土桥梁的设计主要是基于强度理论的结构体系 方面的设计，而对结构构造方面考虑的较少，造成许多混凝土桥梁由于构造方面的原因导致耐久性或受力性能下降。结合混凝土桥梁由于结构构造设置不合适导致的病害，国内外专家也进行了相关的研究。这些结构构造主要包括混凝土保护层厚度、桥梁横向连接构造、桥面板构造、防排水构造以及可检修可更换构造等方面，下面就分别进行论述。 3.1 桥梁防排水构造 l)病害特征 水是造成混凝土桥梁耐久性问题的最关键的因素，由于过去没有对桥梁防排水进行足够的重视，造成许多防排水构造设置的不合理，导致防水未能有效防住、排水又没完全排出的现象，从而造成混凝

钢筋混凝土结构的腐蚀及防护措施

钢筋混凝土结构的腐蚀 及防护措施 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

钢筋混凝土结构的腐蚀及防护措施一.钢筋混凝土结构防腐蚀的意义 钢筋混凝土结构结合了钢筋和混凝土的优点，造价较低，在土建工程中应用范围非常广泛。在钢筋混凝土结构中，钢筋锈蚀是钢筋混凝土结构过早被破坏的主要原因之一。新鲜混凝土是呈碱性的，其PH值一般大于12.5，在此碱性环境中钢筋容易发生钝化作用，使钢筋表面产生一层钝化膜，能阻止混凝土中钢筋的锈蚀。但当有二氧化碳、水汽和氯离子等有害物质从混凝土表面通过孔隙进入混凝土内部时和混凝土材料中的碱性物质中和，从而导致混凝土的PH值降低，就出现PH值小于9这种情况，钢筋表面的钝化膜就会被逐渐破坏，钢筋就会发生锈蚀，并且随着锈蚀的加剧，会导致混凝土保护层开裂，钢筋与混凝土之间的黏结力破坏，钢筋受力截面减少，结构强度降低等，从而导致结构耐久性的降低。 据调查,我国20世纪90年代前兴建的海港工程,一般10～20年就会出现钢筋严重腐蚀破坏,结构使用寿命基本上都达不到设计基准期要求。我国50年代至70年代建的海港工程,高桩码头不到20年,甚至7～8年就出现严重钢筋锈蚀破坏,海工混凝土结构破坏已成为我国港口建设中不得不重视并迫切需要解决的问题。

国外学者曾用“5倍定律”形象地描述了混凝土结构耐久性设计的重要性,即设计阶段对钢筋防护方面节省1美元;在发现钢筋锈蚀时采取措施需要追加维修费5美元;混凝土表面顺筋开裂时采取措施将追加维修费25美元;严重破坏时将追加维修费125美元。我国海洋工程中广泛使用的钢筋混凝土结构因腐蚀引起破坏的情况同样严重。除海洋环境本身属于强腐 蚀环境因素外,环境的日益恶化、相关的混凝土结构耐久性规定标准偏低、施工质量不能保证等因素,致使我国混凝土结构大部分在使用10年 左右即出现较严重的腐蚀破坏,给国家建设和经济发展造成了巨大的损失。因此,如何采取有效的防腐蚀技术措施,防止钢筋混凝土结构过早出 现钢筋锈蚀破坏,确保建筑物达到预期的使用寿命是国内外学术界、工程界极为关切的热点。 二.钢筋的锈蚀原理及分类 1．钢筋的锈蚀条件： 钢筋混凝土构件内钢筋的锈蚀需要三个条件： (1)钢筋表面碱性钝化膜破坏。正常情况下钢筋是包裹在砼之内的，砼则由于水泥的水化反应造成其初始碱性(含有一定Ca(OH)2)较强，正常情况：下钢筋在这种碱性环境下不会发生氧化腐蚀。当PH值大于1O时， 钢筋腐蚀的速度很慢，当PH值小于5时，其锈蚀的速度就快。由此可

普通钢筋混凝土桥梁结构施工阶段模拟

装配式钢筋混凝土简支T梁施工阶段分析 及RC设计例题

目录 一、结构描述 (3) 二、建立模型 (4) 三、定义荷载 (7) 四、定义施工阶段 (12) 五、执行分析及后处理 (13) 六、RC设计 (15)

装配式钢筋混凝土简支T 梁施工阶段分析及RC 设计例题 本模型模拟的是普通钢筋混凝土简支梁桥的预制拼装过程，并对上部梁结构和下部墩柱按照JTG D62规范进行各项验算。例题参考《钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理》P132页（张树仁等著，人民交通出版社）。 一、结构描述 1、设计资料 （1）桥面净宽 m 1213?+ （2）设计荷载 公路-Ⅱ级汽车荷载 人群荷载 2 /5.3m KN 结构重要性系数 1.10=γ （3）材料规格 钢筋：主筋采用HRB400钢筋 相对界限受压区高度53.0=b ξ 箍筋采用HRB335钢筋 混凝土：主梁采用C30混凝土 （4）截面形式 图1 T 梁横断面尺寸（单位：mm ） 2、结构描述 装配式简支梁桥，桥墩为双柱墩，采用矩形断面，混凝土采用C30。首先施工桥墩，然后对称吊装RC 预制T 梁，首先吊装中间的两片纵梁，并通过横梁体系将相邻两片纵梁连为整体。在最后一个阶段，加载铺装荷载。

二、建立模型 1、首先定义模型中涉及的材料和截面类型，如下表所示表1 构件材料截面截面对齐方式尺寸（mm） T梁JTG04（RC）-C30 设计截面〉T形截面顶对齐1780x1000x100x240 盖梁JTG04（RC）-C30 设计截面〉中腹板截 顶对齐400x500，400x300 面 桥墩JTG04（RC）-C30 数据库〉矩形截面中心对齐800x400 虚拟横梁JTG04（RC）-C30 数据库〉矩形截面顶对齐1000x120，500x120 2、然后建立有限元结构模型 结构建模根据个人习惯有多种方式，这里采用由上至下的建模方法。 1)首先建立一片T梁，然后通过复制功能生成8片纵梁； 图2 建立纵梁单元 2)然后建立模拟纵梁间横向联系作用的虚拟横梁；除端部两根横梁采用 500x120mm的矩形断面外，其他的横梁均属于标准横梁。

钢筋锈蚀的机理

钢筋锈蚀的机理 1前言 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。混凝土在多种因素作用下（如碳化、氯离子侵蚀等），钢筋因原先在碱性介质中生成的钝化膜被破坏而渐渐失去保护作用，导致钢筋锈蚀，生成的铁锈体积比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，而裂缝一旦产生，钢筋锈蚀速度大大加快，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。 文献资料表明，钢筋锈蚀引起钢筋混凝土结构的过早破坏已成为世界各国普遍关注的一大灾害。美国标准局1975年的调查表明，混凝土中钢筋的腐蚀占全美各种腐蚀的40%；日本新干线使用不到10年，就出现大面积因钢筋腐蚀引起的混凝土开裂、剥蚀。在我国，大量采用钢筋混凝土结构已有几十年历史，对于遭受恶劣环境条件的腐蚀作用影响，尤其是在20世纪五六十年代，由于要求早强或防冻在混凝土中掺加过量的氯盐的结构，耐久性破坏现象非常严重。长期以来，人们发现混凝土结构在复杂恶劣的环境下会出现未老先衰的现象，尤其是接连不断的工程事故，使学术界在血的教训面前深刻认识到研究和提高混凝土耐久性的现实意义。 笔者将对钢筋锈蚀机理、影响因素、腐蚀过程、锈后钢筋混凝土的力学性能及粘结性能等进行分析，提出钢筋锈蚀应采取的预防措施，提高混凝土的耐久性和结构的安全性，减少耐久性破坏造成的损失，将是一项具有重大实际意义和社会经济效益的研究课题。 2对钢筋锈蚀的分析 2.1混凝土中钢筋锈蚀机理的研究 2.1.1钢筋的腐蚀过程——电化学反应过程 混凝土空隙中的水分通常以饱和的氢氧化钙的溶液形式存在，其中还含有一些氢氧化钠和氢氧化钙，pH值为12.5。在这样的强碱性的环境中，钢筋表面形成钝化膜，它是厚度为2×10-9~6×10-9m的水化氧化物（nFe3O3·mH2O），阻止钢筋进一步腐蚀。因此，施工质量良好、没有裂缝的钢筋混凝土结构，即使处在海洋环境中，钢筋基本上也能不发生腐蚀。但是，当钢筋表面的钝化膜受到破坏，成为活化态时，钢筋就容易腐蚀。 呈活化态的钢筋表面所发生的腐蚀反应的电化学机理是，当钢筋表面有水分存在时，就发生铁电离的阳极反应和溶液态氧还原的阴极反应，相互以等速度进行，其反应式如下：阳极反应2Fe-4e-→2Fe2+ 阴极反应O2+2H2O+4e-→4OH- 腐蚀过程的全反应是阳极反应和阴极反应的组合，在钢筋表面析出氢氧化铁，其反应式为 2Fe+ O2+2H2O→2Fe2++4OH-→2Fe（OH2） 4 Fe（OH2）+ O2+2H2O→4 Fe（OH）3 该化合物被溶解氧化后生成氢氧化铁Fe（OH）3，并进一步生成nFe3O3·mH2O（红锈），一部分氧化不完全的变成Fe3 O4（黑锈），在钢筋表面形成锈层。红锈体积可大到原来体积的4倍，黑锈体积可大到原来的两部。铁锈体积膨胀，对周围混凝土产生压力，将使混凝土沿钢筋方向开裂（通常称之为“顺筋开裂”、“先锈后裂”），进而使保护层成片脱落，而裂缝及保护层的剥落又进一步导致钢筋更剧烈的腐蚀。 2.1.2裂缝状态下钢筋的腐蚀 当结构出现横向裂缝，根据电化腐蚀机理，裂缝处的钢筋表现为阴极，氧主要是通过未裂区域混凝土传递到阴极。 根据电化学作用原理，钢筋锈蚀须具备4个条件：

浅谈混凝土结构中钢筋的腐蚀与防护

浅谈混凝土结构中钢筋的腐蚀与防护引言 在建筑材料和结构中，钢筋混凝土是比较耐久的，在正常环境下，能够达到长期使用的目的。然而，在腐蚀的环境和介质中，钢筋混凝土却能过早的破坏，这些破坏都是钢筋锈蚀引起的。腐蚀环境是广泛存在的，如海洋和沿海地区、盐湖和盐碱地等都是能够引起盐腐蚀的自然环境；而工业环境和在道路上撒化冰盐等大都是人们为了达到生产、便利交通等而造成的人为腐蚀环境。在腐蚀环境中结构物不能耐久，出现未老先衰的现象，尤其是接连不断的工程事故，使我们深刻认识到研究和提高混凝土耐久性的现实意义，从经济利益和安全出发，钢筋锈蚀破坏的危害性、修复工作的重要性越来越引起世人的重视。下面将对钢筋锈蚀机理、影响因素、锈后钢筋混凝土的力学性能等进行分析，提出了钢筋锈蚀应采取的几点预防措施。 1 对钢筋锈蚀的分析 1.1 混凝土中钢筋锈蚀机理的研究 1.1.1钢筋的腐蚀――电化学反应过程 钢筋混凝土结构中的钢筋腐蚀主要是电化学腐蚀，这是由于混凝土空隙中的水分通常以饱和的氢氧化钙的溶液形式存在，其中还含有一些氢氧化钠和氢氧化钙，pH值为12.5。在这样的强碱性的环境中，钢筋表面形成钝化膜，它是厚度为2×10-9－6×10-9m 的水化氧化物(nFe203·mH2O)，阻止钢筋进一步腐蚀。但是，当钢筋表面的钝化膜受到破坏，成为活化态时，钢筋就容易腐蚀。呈活化态的钢筋表面所发生的腐蚀反应的电化学机理是，当钢筋表面有水分存在时，就发生铁电离的阳极反应和溶液中氧还原的阴极反应，相互以等速度进行，其反应式如下： 阳极反应2Fe－4e-→2Fe2+ 阴极反应O2+2H2O+4e-→4OH- 腐蚀过程的全反应是阳极反应和阴极反应的组合，在钢筋表面析出氢氧化亚铁，其反应式为2Fe+02+2H20→2Fe2++4OH-→2Fe(0H)2 4Fe(OH)2+02+2H2O→4Fe(OH)3 该化合物被溶解氧化后生成氢氧化铁Fe(OH)3，并进一步生成nFe2O3·mH2O (红锈)，一部分氧化不完全的变成Fe304(黑锈)，在钢筋表面形成锈层。红锈体积可大到原来体积的4倍，黑锈体积可大到原来的两倍。铁锈体积膨胀，对周围混凝土产生压力，将使混凝土沿钢筋方向开裂，进而使保护层成片脱落，而裂缝及保护层的剥落又进一步导致钢筋更剧烈的腐蚀。 1.1.2裂缝状态下钢筋的腐蚀