钢筋混凝土介质抗力研究
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钢筋混凝土介质抗力研究
摘要:钢筋混凝土是建筑工程中重要的建筑材料,其抗力如何将直接影响着工程建筑的质量。然而,钢筋混凝土构件的抗力会随着时间的变化性能有所降低,甚至会被碳化物或是氯化物腐蚀。在这种情况下对混凝土介质抗力进行分析是十分有必要的。本文主要从钢筋混凝土介质种类及腐蚀原因出发,对锈蚀钢筋混凝土构件的抗力进行了相应分析。
关键词:钢筋混凝土介质抗力
随着各种工程的发展,钢筋混凝土越来越广泛的被人们应用。但是在应用的过程中总会出现一些问题,特别是钢筋混凝土腐蚀后抗力性能降低问题。要想更好的解决这一问题,就需要对混凝土腐蚀过程中出现的问题进行相应的分析,并在此提出相应的建议。
一、钢筋混凝土介质种类及腐蚀原因
1.钢筋混凝土介质种类
一般情况下,可以引起钢筋混凝土腐蚀的介质有两种。一种是由电极反交换电流引起的腐蚀,钢铁在酸性溶液中溶解就属于这一类。而另一种则是扩散速度控制的腐蚀过程。这一类在钢筋混凝土中是比较常见的,本文主要以钢筋混凝土的介质为主进行相应的论述。在中性和碱性介质中,氢离子的浓度相对较小,能将溶解在溶液中的氧进行还原。而铁在溶解的过程中,其自身的溶解速度却受氧的极度扩散控制。之所以钢筋混凝土构件易腐蚀,其原因就是铁易受氧的极度扩散控制。就钢筋腐蚀来说,其长度较大,在含氧量不同的介质中会引起充气不均腐蚀。这种腐蚀过程在含氧量较多介质中腐蚀速度较慢,而在含氧量少的介质中腐蚀速度就会加快。因此,钢筋混凝土充气小的地方是极易引起腐蚀的。
2.钢筋混凝土腐蚀原因
在钢筋混凝土中,引起腐蚀的原因有两种,一种是受大气环境的影响,混凝土碳化致使钢筋表面的钝化膜消失,另一种是受海洋环境的影响,氯离子进入混凝土钢筋中所引起的钢筋腐蚀。所谓的碳化就是混凝土中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳发生了反应,生成碳酸钙的过程。本来混凝土中的氢氧化钙是可以使混凝土处在碱性状态下的,利于钢筋钝化的,然而当碳化锋面到达钢筋的时候,钢筋周围的碱性环境就会发生变化,也就是碳化。在这种情况下,被C2S2H 胶体粘结的氯离子就会变成自由运动的氯离子,从而对钢筋产生腐蚀作用;一般情况下,氯离子导致的钢筋混凝土腐蚀有两种,一种是混凝土在搅拌的过程中,为了使其具备某种性能而作为添加剂而加入的成分。另一种则是外界氯离子通过渗透的作用进入混凝土内,特别是在混凝土出现裂缝的情况下,氯离子随着裂缝进入钢筋混凝土中。但是最常见的是混凝土在在搅拌的时候进入的氯离子,虽然这种氯离子在刚开始的时候,对钢筋混凝土没有太大的作用,但是随着时间的变化,
氯离子会逐渐到达钢筋的表面,即使不能改变钢筋周围的碱性环境,也会降低钢筋的性能,使混凝土钢筋更易被腐蚀。在这种情况下,就需要采取一定的措施,降低钢筋混凝土腐蚀率。在混凝土搅拌的时候,尽量减少混凝土的孔隙率,降低混凝土的吸水率,减少氧气的摄入量;为了使混凝土成为均匀的介质,就应该注重振捣,以避免钢筋混凝土因混凝土不均质,而导致混凝土局部发生严重的侵蚀情况;在钢筋表面做一层涂层,可避免空隙溶液与钢筋接触后发生侵蚀;在钢筋的周围最好留有足够的保护层,以减少有害物质通过混凝土表面的毛细孔进入钢筋中,使钢筋易腐蚀,使其结构抗力性能变低。
二、锈蚀钢筋混凝土构件的抗力
一般情况下,钢筋混凝土锈蚀是由于混凝土结构耐久性损伤,二氧化碳、氯离子及氧气摄入而引起的。钢筋腐蚀造成的结构耐久性损伤主要表现在钢筋锈蚀引起的钢筋界面强度减少或是降低;因钢筋锈蚀产生的体积膨胀,使混凝土保护层沿筋开裂或者使脱落,导致混凝土截面产生相应的损伤;钢筋锈蚀后,混凝土和钢筋之间的结合力就会下降。在这种情况下,就应该根据出现的相关问题进行分析,并在此基础上会造出解决问题的方案。
1.对钢筋混凝土梁进行分析
钢筋混凝土梁在钢筋混凝土中有重要的作用,其是混凝土中重要的受力构件。这就需要对钢筋混凝土梁中的钢筋锈蚀后的性能进行相应的分析,并在此基础上对混凝土结构结构的耐久性进行探讨。钢筋混凝土的腐蚀程度在短时间内是看不出来的,只有长时间才能看出来。在这种情况下,要想快速的解决钢筋混凝土的锈蚀问题,就应该采取快速的锈蚀方案。虽然除了这种方法外,还有将实际工程中拆下来的钢筋混凝土构件或是在自然条件下暴露时间较长的混凝土进行相应的研究,用限元法对锈蚀的钢筋混凝土进行相应的分析,但是实践证明用快速锈蚀试验,对锈蚀构件抗弯承载力进行相应的分析效果是比较好的。
2.对锈蚀钢筋混凝土柱进行分析
钢筋混凝土柱作为钢筋混凝土基本构件之一,其主要作用是承受纵向压力。以纵向压力的作用位置为依据,可将受压构架分为轴心受压构件、大偏心受压构件和小偏心受压构件。但是就目前来看,国内对在受压构件上研究相对还很少,相应的数学模型还不够完善。现在一些学者根据大量的试验结果得出了锈蚀钢筋混凝土受压构件承载力计算原则。这种计算原则不仅考虑了构件锈蚀引起的钢筋界面损失及强度的降低、粘接力损失所引起的承载力问题,也对混凝土界面损失对承载力问题进行了分析,同时这种计算原则也是符合相关受压构件承载力相关规范的。
结束语
钢筋混凝土的应用,在给人们带来方便的同时,也存在一定的问题,钢筋混凝土腐蚀就是一个问题。钢筋混凝土腐蚀后,不仅会影响混凝土结构构件耐久性,
也会影响钢筋混凝土结构构件整体质量。要想解决这些问题,还需要对这些问题进行相应的研究,但就目前来看,想要找到有效解决办法,还有一定的困难,钢筋混凝土介质抗力研究工作仍任重道远。
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