不同因素下钢筋混凝土裂缝宽度与锈蚀率的关系_图文.
不同因素下钢筋混凝土裂缝宽度与锈蚀率的关系_图文.
2015年第6期(总2∞期安徽建筑口口 DOI:10.16330/ki.1007—7359.2015.04.083不同因素下钢筋混凝土裂缝宽度与锈蚀率的关系 Relationship between Crack Width and Corrosion Ratio of Steel Concrete under Different Factors鹿鸣,张同双(山东科技大学,山东青岛266590摘要:锈胀开裂是钢筋混凝土桥梁在腐蚀环境下最常见的灾害。
试验设计了12个钢筋混凝土构件,放入盐水中进行通电加速锈蚀。
并测得锈胀裂缝宽度。
文章研究了在保护层厚度不变的情况下,不同水友比和钢筋直径对锈胀裂缝宽度与锈蚀率之问关系的影响,对钢筋混凝土结构耐久性设计提供一定的参考。
关键词:水灰比;钢筋直径;锈胀裂缝宽度;钢筋锈蚀率中图分类号,TU392.2文献标识码:A文章编号:1007—7359(201506—0192—030引言钢筋混凝土锈蚀损伤耐久性问题已成为国内外广为关注的研究热点llI,已有的评估标准认为混凝土保护层一旦开裂耐久寿命便终结。
但是大量的研究表明,混凝土保护层锈胀开裂时钢筋的锈蚀率很小,钢筋与混凝土问的粘结性能无明显退咎化。
这时的损伤累积还不足以对结构的承载力构成威胁[231。
对气。
混凝土保护层锈胀开裂及开裂后的裂缝宽度扩展进行研究,在爱不破坏结构安全的情况下,通过外观检查测量,根据锈胀裂缝薹宽度与相关因素之间的关系,合理准确地进行结构耐久寿命评测估,确定维修加固措施以及基于耐久性的结构再设计,无疑具差有现实意义。
梗未安徽建筑192 1试验设计经过电化学加速腐蚀钢筋混凝土试件中的钢筋之后,使试件表面出现不同宽度的裂缝(0.2mm、0.4mm、O.7mm以及1.0mm,根据混凝土水灰比、钢筋直径等因素对锈蚀开裂的影响,说明不同水灰比和钢筋直径对锈胀裂缝宽度与锈蚀率之间关系的影响,并通过实测钢筋锈蚀率的试验结果加以完善和改进。
混凝土的钢筋锈蚀ppt课件
表面涂层 沥青、煤焦油类：用于地下工程，有较好的防水、防腐性能， 价格低廉。 油漆类：耐碱、弹性。一般不能在潮湿基面上施工，易老化、 不耐久。 防水涂料：有效防止水、水汽进入混凝土中，则能起到防止、 减缓钢筋混凝土腐蚀的效果。 树脂类涂料：环氧树脂、己烯基树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯等 都可用于混凝土的面层涂料，以环氧树脂为主的 涂层，有较好的防护性能和耐久性，可用于较严 酷的腐蚀环境中。
破坏钝化膜
腐蚀宏观电池
混凝土
腐蚀坑
钢筋钝化层
钢筋
Cl-在钢筋锈蚀中的作用
氯离子是极强的阳极活(去钝化)剂。在水泥的浸出液中，即使其pH值还很高(如达到13)，只要有4~6mg/L浓度的氯离子，就足以破坏钢筋钝化膜。 Fe2++2Cl-+4H2O-----FeCl2.4H2O FeCl2.4H2O-----Fe(OH)2+2Cl-+2H++2H2O 氯离子虽然并不构成腐蚀产物，在腐蚀中也不消耗，但作为促进腐蚀的中间产物，会给腐蚀起催化作用。
电化学保护法: 根据腐蚀电池原理，强制使钢筋成为原电池 阴极而受到保护不发生锈蚀的一种防锈技术。
Fe→Fe++＋2e Fe←Fe+++2e+Me(充负电)
混凝土中钢筋阴极保护示意 (a)-外加电流法；(b)-牺牲阳极法 1-混凝土；2-钢筋(阴极)；3-铸铁阳极；4-直流电源；5-水；6-镁阳极
钢筋混凝土结构裂缝与钢筋锈蚀的影响
建材发展导向2019年第7期钢筋混凝土结构裂缝与钢筋锈蚀的影响雷皓高刚（中铁建电气化局集团西安电气化制品有限公司，陕西西安710000）摘要：钢筋混凝土结构裂缝是当前建筑工程中难以克服的常见质量缺陷之一。
有些裂缝会破坏结构的完整性，降低构件的刚度，影响结构的承载能力。
其中一些对承载力影响不大，但会引起钢的腐蚀，降低耐久性或泄漏，这将影响结构的使用。
裂缝不仅会影响结构的抗渗性，还会引起钢筋的水蚀，从而影响钢筋的耐久性。
关键词：钢筋混凝土；裂缝；腐蚀在众多因素影响混凝土结构的耐久性，混凝土结构的开裂引起的钢腐蚀是钢筋混凝土结构耐久性失效的重要原因。
混凝土结构施工期间，在环境中有害介质侵入混凝土内部，破坏钢筋表面的钝化膜，造成钢筋的腐蚀和膨胀。
腐蚀产物的体积是原体积的2~4倍。
的体积膨胀混凝土结构受到周围的混凝土和钢筋和混凝土之间的界面产生压力，也就是说，钢筋的膨胀力。
钢铁腐蚀的加剧，钢铁腐蚀传播力的增加将导致混凝土保护层的拉伸裂纹。
钢筋的腐蚀裂纹首先出现在钢筋混凝土的内部接口，逐步扩大从内到外。
当的锈胀裂缝渗入到混凝土保护层，在环境中有害介质直接接触的混凝土和钢筋的锈胀裂缝。
钢筋的腐蚀速率大大加快，这进一步加剧混凝土腐蚀裂纹的扩张，甚至会导致混凝土保护层剥落。
1钢筋混凝土结构裂缝的成因钢筋混凝土结构裂缝的成因是复杂的，可以归纳如下：1）荷载引起的裂缝。
在静态和动态负载下，钢筋混凝土结构会产生直接和间接的压力。
当直接压力和间接应力大于混凝土的强度，裂纹会发生。
荷载裂缝的特点，根据负载变化。
这些裂缝通常出现在拉伸、压缩、剪切带或严重的振动。
拉伸裂纹通常和引起的力的方向垂直，大致相等的间距;压缩引起的裂纹通常平行的方向和力量，长度较短，密度较大。
荷载引起的裂缝通常是由计算、施工质量和超载引起的。
2）温度和湿度引起的裂缝变化、混凝土干缩和结构位移（如地基不均匀沉降）。
结构变化时，内部结构产生压力。
当应力超过混凝土的抗拉强度时，裂缝就会发生。
基于不同保护层厚度下混凝土构件角区锈胀裂缝宽度与钢筋锈蚀率的
基金项目:辽宁省自然科学基金(20170540414) 作者简介:杨晓明(1977A，男，博士，教授.主要从事结构损伤识别及耐久性研究.E-mail：xiao_m_y@ 163- com.
第10期
杨晓明等:基于不同保护层厚度下混凝土构件角区锈胀裂缝宽度与钢筋锈蚀率的关系研究
3333
用中会受到一些限制（50） %此外，很多学者间接通过研究混凝土构件表面保护层开裂情况来预测混凝土构 件内部钢筋的锈蚀程度。Aid/dc等［8）通过外加电流加速锈蚀的锈胀试验的基础上,揭示出钢筋锈蚀深度 与胀裂宽度呈线性比例关系# Vidal等（9）对两根基于自然锈蚀的构件进行锈胀裂缝研究，提出钢筋截面损失 与裂缝宽度呈现直线关系的经验公式;余红发（10）就保护层厚度与混凝土的使用寿命方面进行了研究，发现 混凝土的保护层和使用寿命成正相关;徐港等（⑴等通过实验及回归分析的方法得出了混凝土试件中钢筋锈 蚀深度与保护层厚度，钢筋直径及混凝土强度等级之间的关系。杨晓明等（12）通过对角部锈胀裂缝宽度与纵 筋锈蚀率之间的关系研究发现角部锈胀裂缝总宽度与纵筋锈蚀率之间存在线性关系。本文采用通电锈蚀的 方法，对6根钢筋混凝土试件进行试验,基于不同保护层厚度展开对锈蚀率与锈胀裂缝宽度的关系研究，得 出了钢筋位于角区时钢筋锈蚀率与锈胀裂缝的定量关系％对工程上通过结构表面的锈胀裂缝宽度来判断钢 筋的锈蚀情况具有一定的参考意义％
文献标识码:A
文章编号：1001R625(2019)10A332D7
混凝土构件锈蚀胀裂时的钢筋锈蚀率
2、锈蚀膨胀
钢筋发生锈蚀后，铁离子逐渐转化为铁氧化物，导致钢筋体积膨胀。根据文 献资料，钢筋锈蚀速率与氯离子浓度、环境湿度等因素有关。一般情况下，锈蚀 速率随着环境湿度的增加而加快，而氯离子浓度对锈蚀速率的影响具有双重性。 在低浓度范围内，氯离子促进钢筋锈蚀；而在高浓度范围内，氯离子则抑制锈蚀。
1、平截面假定：
Δt = α × 2.33 × √[c(0.65 × Δt0 + 1.75 × Δt1)]
其中，Δt为锈蚀深度，α为锈蚀因子，c为氯离子浓度，Δt0和Δt1分别为 混凝土保护层厚度和有效裂缝间距。
2、有限元模拟：
Ecorr = E0 × exp{-γ × (1 - pcl/p0)}
3、保护层胀裂
随着钢筋锈蚀的加剧，钢筋体积膨胀逐渐增大。当膨胀压力超过混凝土保护 层的约束力时，保护层胀裂。根据实际工程案例，保护层胀裂通常发生在梁、板 等水平构件的下部，并沿竖向钢筋发展。
影响因素
钢筋锈蚀导致混凝土构件保护层胀裂的影响因素主要包括环境因素、混凝土 保护层厚度、混凝土强度等级、钢筋直径及间距等。环境因素主要包括环境湿度、 氯离子浓度、氧气供应等；混凝土保护层厚度和混凝土强度等级直接影响着钢筋 锈蚀的速率和保护层的约束力；钢筋直径及间距则与锈蚀膨胀压力的分布有关。
接下来，对钢筋锈蚀的原理和过程进行了理论分析，包括混凝土的组成、保 护层厚度、氯离子含量等因素对钢筋锈蚀率的影响。随后，介绍了计算钢筋锈蚀 率的方法和相关公式，其中包括最常用的平截面假定和有限元模拟等。最后，通 过实际案例分析，对混凝土构件锈蚀胀裂时的钢筋锈蚀率进行计算，并对其结果 进行讨论。
一、背景介绍
四、方法与公式
计算钢筋锈蚀率的方法有很多种，其中最常用的包括平截面假定和有限元模 拟等。平截面假定是一种简化计算方法，它基于平截面假说，认为锈蚀深度在垂 直方向上是一致的。有限元模拟方法则更加精确，它通过建立混凝土和钢筋的有 限元模型，模拟氯离子扩散和钢筋锈蚀的过程。以下是这两种方法的计算公式：
混凝土产生裂缝的原因(经典)ppt课件
影响产生裂缝。
精选ppt
8 191..44产产生生裂裂缝缝的的原原因因
第十 九一章章变形变和形裂和缝裂宽缝度宽的度计的算计算
2、 骨料方面
骨料中泥份引起的裂缝
碱骨料反应引起的裂缝
精选ppt
9 191..44产产生生裂裂缝缝的的原原因因
第九章 变形和裂缝宽度的计算
混凝土下沉和泌水
钢筋
1~2mm/1m 高
7 191..44产产生生裂裂缝缝的的原原因因
第十 九一章章变形变和形裂和缝裂宽缝度宽的度计的算计算
dT 约 1mm/每 l=10m、每温升 10℃，但浇筑后 2~3 天恢复（dT→0）
水化热对框架结构的影响
大型构件与小尺寸构件共同组成的结构（如基础梁与薄墙板、
大尺寸梁与薄楼板等），以及梁柱框架结构中均可能因温差的
(c) 混凝土开裂断面状况
短龄期混凝土 完全硬化混凝土
精选ppt
3 9.4 产生裂缝的原因
第九章 变形和裂缝宽度的计算
一、材料原因 1、水泥方面
水泥异常凝结引起的裂缝
受风化的水泥，其品质很 不安定。
混凝土浇筑后达到一定强 度前，在凝结硬化阶段会 产生如图所示的短小的不 规则裂缝。
随着水泥品质的改善，这 种裂缝目前较少见到。
5 9.4 产生裂缝的原因
第九章 变形和裂缝宽度的计算
④ ③
板
②
①
水化热引起构件内部的温度变化
在实际结构中，内部因水化热产生蓄热的同时，构件表面还
产生放热，使得构件温度经上升后再下降。
精选ppt
6 9.4 产生裂缝的原因
第十 九一章章变形变和形裂和缝裂宽缝度宽的度计的算计算
变形
温度分布
钢筋混凝土构件中钢筋锈蚀速度的影响因素分析
钢筋混凝土构件中钢筋锈蚀速度的影响因素分析[摘要] 文章从研究钢筋混凝土构件中钢筋的锈蚀入手，着重分析了影响钢筋混凝土构件中钢筋锈蚀速度的因素，如保护层厚度、混凝土的强度、水泥品种、裂缝开展宽度及分布情况、构件的环境湿度、温度等。
[关键词]钢筋混凝土锈蚀裂缝[abstract] this article from the research of reinforced concrete structures of corrosion of steel, this article analyzes the impact of reinforced concrete members reinforced corrosion speed in the factors, such as cover thickness, the strength of concrete, cement varieties, crack development width and distribution, components of humidity, temperature, etc.[key words] reinforced concrete corrosion cracks中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：前言目前，大量的建筑物是由钢筋混凝土材料建成的，则钢筋混凝土构件的耐久性对建筑物的寿命起决定作用，而钢筋混凝土构件的破坏一般分为两个阶段：第一个阶段是混凝土的碳化；第二阶段是钢筋的锈蚀；钢筋锈蚀是造成混凝土结构耐久性损伤和承载力下降的最主要因素，研究混凝土构件的耐久性必须研究混凝土中钢筋的锈蚀。
本文就从研究钢筋混凝土构件中钢筋的锈蚀入手，着重分析影响钢筋混凝土构件中钢筋锈蚀速度的因素。
2 钢筋锈蚀速度的影响因素影响钢筋锈蚀速度的因素很多，按照各因素与混凝土构件的关系，一般可以分为两大类：一类是与混凝土构件本身有关系的因素，称为内因；另一类是与混凝土结构所处的环境有关系，与混凝土构件本身无关的因素，称为外因，如构件的环境湿度、温度及构件在混凝土结构中所处的位置及朝向等。
钢筋混凝土结构裂缝与钢筋锈蚀的影响
钢筋混凝土结构裂缝与钢筋锈蚀的影响摘要：因为一些裂缝会对结构的完整性带来不利影响，削弱构件的刚度，会影响到结构的承载性能。
但是话又说回来，某些对承载性能影响小，但会引起钢的腐蚀，继而影响结构的使用。
鉴于此，本文结合工程实例，从钢筋混凝土结构裂缝的成因、对裂纹形状对钢筋锈蚀的影响、防止钢筋锈蚀提高混凝土结构耐久性的技术措施这几个方面进行探讨，旨在全面提高混凝土的整体性能。
关键词：钢筋混凝土结构；裂缝；钢筋锈蚀引言结合相关资料可以发现，裂缝不但会对结构的抗渗性带来严重的影响，而且还会增加钢筋锈蚀情况出现的概率，继而对钢筋的耐久性带来不利影响。
鉴于此，本文针对钢筋混凝土结构裂缝以及钢筋锈蚀的影响进行探讨，笔者结合自身经验提出合理化建议，供相关人士参考与借鉴。
1项目概况马来西亚斗湖医院扩建项目总建筑面积为33000平方米，总占地面积为7680平方米，主要包含以下几个建筑：第一，一栋建筑高度35.6米结合门诊、病房、医技为一体的九层综合楼；第二，一栋单层独立设备楼。
该项目主要以混凝土框架结构为主，由马来西亚政府提供资金上的帮助，由上海建工集团股份有限公司承建，规定在30个月内完成。
2钢筋混凝土结构裂缝的成因第一，荷载引起的裂缝。
基于静态以及动态负载状况之下，钢筋混凝土结构会慢慢衍生出以下两种压力：一种是直接压力；另一种是间接压力。
如果这两种压力均不小于混凝土的强度，那么就会增加裂缝情况出现的概率。
荷载裂缝的特征，结合负载变化。
针对这些裂缝来说，其往往发生在拉伸、剪切带或者是严重的振动。
就拉伸裂缝而言，其一般与引起的力的方向垂直，大致相等的间距；针对压缩导致的裂纹而言，其一般平行的方向与力量，长度短，密度较大。
而就荷载产生的裂缝来说，其一般与以下几点密不可分：一是计算；二是施工质量；三是超载。
第二，材料选择不合理造成裂纹。
从客观的角度出发来讲，水泥的稳定性无法满足既定要求，砂砾石中杂质含量不合格，含有杂质的水以及添加剂使用不合理等均会增加裂缝情况出现的概率。
《建筑结构》钢筋混凝土构件的裂缝和变形PPT课件
三级：允许出现裂缝的构件；按荷载标准组合并考虑长期作用 影响计算时，构件的最大裂缝宽度应满足表11-6规定的限值。
.
18
第9章 变形和裂缝宽度的计算
环境 类别 一 二 三
表 11-6 裂缝控制等级与裂缝宽度限值
钢筋混凝土结构
预应力混凝土结构
裂缝控制等级 最大裂缝宽度限值 裂缝控制等级 最大裂缝宽度限值
三
0.3
三
0.2
三
0.2
二
——
三
0.2
一
——
[4] 其他措施 ◆ 对于结构中使用环境较差的构件，宜设计成可更换或易更
◆ 对四、五类环境种的建筑结构，应按专门规定考虑。
◆ 当对结构设计工作寿命有更高要求时（100年），混凝土保 护层厚度应将表5-1的数值乘以1.4或采用表面防护，定期维 修等措施。
[2] 混凝土的要求：
◆ 耐久性的另一个重要方面是混凝土密实性，因为密实性好对 延缓混凝土的碳化和钢筋锈蚀有很大作用。
◆ 提高混凝土密实性主要是减小水灰比和保证水泥用量。
§9.1 概 述
安全性— 承载能力极限状态
结构的 功能 —
适用性—
影响正常使用：如吊车、精密仪器 对其它结构构件的影响 振动、变形过大
对非结构构件的影响：门窗开关，隔墙开裂等
心理承受：不安全感，振动噪声
耐久性—
裂缝过宽：钢筋锈蚀导致承载力降低， 影响使用寿命
外观感觉
.
29
9.2 产生裂缝的原因
钢筋混凝构件中裂缝的分类,影响裂缝宽度的因素
钢筋混凝构件中裂缝的分类，影响裂缝宽度的因素
钢筋混凝构件中的裂缝可以分为以下几类：
1. 开裂：指裂缝宽度超过0.1mm，呈线状或片状。
2. 细裂缝：指裂缝宽度小于0.1mm，通常在表面凹凸不平的
地方更容易出现。
3. 硬裂缝：指由于混凝土受到约束或受到外部荷载作用导致的裂缝，宽度较大。
4. 软裂缝：指混凝土内部因收缩或徐变引起的裂缝，宽度较小。
影响钢筋混凝土构件裂缝宽度的因素有：
1. 外部荷载：当外部荷载作用于构件时，会产生内部应力，超过混凝土的强度时，会导致裂缝产生。
荷载的大小和分布情况会影响裂缝的宽度。
2. 混凝土的强度和材料特性：混凝土的强度越高，抗拉能力越好，裂缝的宽度会相对较小。
此外，混凝土的收缩和徐变性能也会影响裂缝的宽度。
3. 钢筋配筋情况：合理的钢筋配筋能够提供更好的抗拉能力，减小裂缝的宽度。
4. 温度变化：温度的变化会引起混凝土的收缩和膨胀，从而导
致裂缝的产生和扩展。
5. 结构设计：结构的形状、尺寸和荷载传递方式等也会影响裂缝的宽度。
需要注意的是，裂缝的宽度不仅与上述因素有关，还与现场施工质量、施工姿态、质量控制等因素有关。
因此，在设计和施工过程中，需要综合考虑这些因素，采取相应的措施来减小裂缝的宽度。
混凝土裂缝分析及处理PPT课件
+ 常用的灌浆材料有水泥和化学材料，可按裂 缝的性质、宽度、施工条件等具体情况选用。 一般对宽度大于的裂缝,可采用水泥灌浆，对 宽度小于的裂缝，或较大的温度收缩裂缝， 宜采用化学灌浆。
〔1〕水泥灌浆
+ 一般用于大体积混凝土结构的修补,主要施工程序是 钻孔、冲洗、止浆、堵漏、埋管、试水、灌浆。
+ 根底沉降不均匀时，结构构件受到强迫变 形，导致结构物中构件与构件之间产生斜 拉和剪切作用，从而使得结构构件开裂， 随着不均匀沉降的进一步开展，裂缝会进 一步扩大。这类裂缝的大小、形状、方向 取决于地基变形的情况。 由于地基变形造 成的应力一般较大，因此裂缝裂缝宽度较 大、多呈45°，并且通常是贯穿性的。
2 预防裂缝产生的措施
+ 针对混凝土结构裂缝的产生原因，采取对应的技术 措施：
+ -选用水化热低的水泥，非活性骨料，选用级配优 良、含泥量低的砂、石骨料。
+ -大体积混凝土施工采取合理分层、分块、分缝措 施。
+ -科学确定配合比，掺加减水剂，控制水泥用量， 减小水化热。
+ -浇筑时加强振捣，提高密实度，可采用二次振捣。 + -及时抹压外表，加强养护，适当延长养护时间。 + -安排合理的拆模时间及顺序。
温度变化引起的裂缝
+ 混凝土具有热胀冷缩的性质，当环境温度 发生变化时就会产生温度变形，由此产生 附加应力，当应力超过抗拉强度时就会产 生裂缝。温度裂缝大多发生在施工中后期， 温度裂缝一般在接近外表较浅的范围内出 现，缝宽受温度变化影响较明显。
+ 温度裂缝比较常见，如现浇板裂缝、大体 积混凝土裂缝。
1103海工钢筋混凝土结构锈裂宽度与锈蚀率的关系及其对黏结力的影响
海工钢筋混凝土结构锈裂宽度与锈蚀率的关系及其对黏结力的影响苏林王，王友元，萧澎伟，胡若邻（中交四航工程研究院有限公司，水工构造物耐久性技术交通行业重点实验室，广东广州５１０２３０）摘要：综述了钢筋混凝土胀裂后裂缝宽度与钢筋锈蚀率的关系及对钢筋黏结力的影响，并以实验数据为基础，比较了各理论值之间的差异，讨论了差异产生的原因，最后提出不同模型的适用条件。
结果可为海工混凝土结构安全性评估提供参考。
关键词：锈胀裂缝；钢筋锈蚀率；黏结力中图分类号：ＴＵ５２８．３３文献标志码：Ａ文章编号：１００３－３６８８（２０１１）０３－０００５－０４Relationship between Crack Width and Corrosion Ratio in MarineConcrete Structures and Its Effects on Cohesive ForceSU Lin-wang ，WANG You-yuan ，XIAO Peng-wei ，HU Ruo-lin（Engineering Technology Research Co.，Ltd.of CCCC Fourth Harbor Engineering Co.，Ltd.，Key Laboratory of Durability Technology for Harbor and Marine Structure of Ministry of Communications ，Guangdong,Guangzhou 510230，China ）Abstract ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｕｍｍａｒｉｚｅｓｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｃｏｒｒｏｓｉｖｅｃｒａｃｋｗｉｄｔｈａｎｄｓｔｅｅｌｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒａｔｅａｎｄｉｔｓｅｆｆｅｃｔｓｏｎｃｏｈｅｓｉｖｅｆｏｒｃｅ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｅｓｔｄａｔａ，ｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｖａｌｕｅｓｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄａｎｄｔｈｅｒｅａｓｏｎｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｎａｐｐｌｉｃａｂｌｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｏｄｅｌｓｗｅｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｆｏｒｔｈｅｓｅｃｕｒｉｔｙａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｍａｒｉｎｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．Key words ：ｃｏｒｒｏｓｉｖｅｃｒａｃｋｓ；ｓｔｅｅｌｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒａｔｅ；ｃｏｈｅｓｉｖｅｆｏｒｃｅ收稿日期：２０１０－１２－２０作者简介：苏林王（１９７９—），男，福建莆田市人，工学硕士，工程师，主要从事结构检测评估鉴定、维修加固方面研究工作。
在钢筋混凝土构件中钢筋表面处的裂缝宽度
在钢筋混凝土构件中钢筋表面处的裂缝宽度引言在建筑工程中，钢筋混凝土是一种常用的结构材料，具有高强度、耐久性好等优点。
然而，在使用过程中，钢筋混凝土构件可能会出现裂缝，其中包括钢筋表面处的裂缝。
本文将对钢筋混凝土构件中钢筋表面处裂缝宽度的相关内容进行探讨。
裂缝形成原因内力引起的应力集中在使用过程中，钢筋混凝土构件承受着各种荷载作用，如自重、活载、温度变化等。
这些荷载会导致构件产生内力，当内力超过材料的承载能力时，就会引发应力集中，从而导致裂缝形成。
温度变化引起的热胀冷缩温度变化是造成钢筋混凝土构件表面裂缝的主要原因之一。
当温度升高时，材料会膨胀；当温度降低时，则会收缩。
由于不同部位温度变化的不均匀性，构件中的钢筋和混凝土会出现相对位移，从而导致裂缝产生。
施工质量问题施工过程中的质量问题也会导致钢筋混凝土构件表面裂缝的产生。
例如，浇筑过程中的振捣不均匀、养护不当等都可能导致构件强度不均匀，进而引发裂缝。
裂缝宽度的评估方法为了评估钢筋混凝土构件中钢筋表面处裂缝的宽度，我们可以采用以下方法：视觉检查法视觉检查法是一种简单直观的评估方法。
通过肉眼观察裂缝的宽度和长度，并结合经验判断是否超过规范限值。
然而，这种方法受到人眼分辨能力和主观因素影响较大，可靠性有限。
测量仪器法测量仪器法是一种更为精确的评估方法。
常用的测量仪器包括游标卡尺、显微镜、激光扫描仪等。
这些仪器可以对裂缝进行精确测量，并提供数值化的结果。
然而，使用这些仪器需要专业的操作技能和较高的成本投入。
数值模拟法数值模拟法是一种通过计算机软件对钢筋混凝土构件进行模拟分析的方法。
通过建立结构模型，输入材料参数和荷载条件，可以获得钢筋表面处裂缝的宽度。
这种方法具有较高的精确性和可靠性，但需要专业软件和计算资源支持。
裂缝宽度的控制与预防为了控制和预防钢筋混凝土构件中钢筋表面处裂缝的宽度，我们可以采取以下措施：合理设计在设计阶段，应根据结构荷载、温度变化等因素合理确定构件尺寸、配筋率等参数，以确保结构在使用过程中不会产生过大的内力集中。
氯离子侵蚀环境下混凝土裂缝与钢筋锈蚀关系探讨
氯离子侵蚀环境下混凝土裂缝与钢筋锈蚀关系探讨作者：杨益来源：《装饰装修天地》2017年第20期摘要：针对氯离子侵蚀环境下混凝土裂缝与钢筋锈蚀关系，结合理论实践，通过相应的实验，深入分析了氯离子环境下混凝土结构裂缝控制模糊可靠度，希望对相关单位有一定帮助。
关键词：氯离子侵蚀环境；混凝土裂缝；钢筋锈蚀；实验分析1 引言截止目前为止，对钢筋混凝土耐久性的研究大多数是基于完好的混凝土，但是对真实工程的混凝土构件的研究还有待进一步深入，在具体应用时，钢筋混凝土容易受到环境、温度、材料、配比等因素的影响，难免会产生宏观或者微观的裂缝。
在这样的基础上，开展氯离子侵蚀环境下混凝土裂缝与钢筋锈蚀关系的探讨就显得尤为重要。
2 氯离子对混凝土的侵蚀作用2.1 扩散机制氯离子侵蚀介质在混凝土内的传输，其本质上指的是混凝土孔隙溶液中带电分子或者离子的迁徙过程。
而扩散机制指的是在氯离子浓度梯度的作用下，钢筋混凝土中氯离子在传输，从浓度高的位置向浓度向浓度低的位置移动。
当混凝土处于饱水状态下时，整体迁移并不会在孔隙水中发生，氯离子迁徙的动力主要来自于混凝土内外氯离子的浓度梯度，也就是扩散的过程。
相同专家通过大量研究表明，虽然氯离子在混凝土中传输的过程非常复杂，而且容易受到外界温度、湿度、水化反应等因素的影响。
也是氯离子侵入混凝土内部的主要途径，就物理学理论知识而言，扩散过程可分两大类，一类是非稳态扩散过程，另一类是稳态扩散过程。
通常情况下，氯离子的扩散机制主要通过Fick扩散定律来进行描述【1】。
2.2 渗透机制氯离子随着孔隙水发生整体迁徙的现象称之为渗透作用，在混凝土内部，如果孔隙中饱水程度不同，就会发生渗透现象，主要体现在饱和度高的孔隙水部位向空隙水低的部位进行渗透，同时伴随着氯离子的迁徙。
2.2.1 毛细孔虹吸机制毛细孔虹吸主要的作用是为了平衡混凝土毛细孔内壁对液面两侧的压力而出现的液位发生整体流动的现象。
也就说即是混凝土表层处于非饱水状态，氯离子也会向混凝土中相对比较干燥的方向移动。
海工钢筋混凝土结构锈裂宽度与锈蚀率的关系及其对黏结力的影响
使用性和安全性㈣ 。 已有 的评估 标准认为混凝土保 护层一旦开 裂耐久寿命 便终结 。然而 ，大量的研究表 明 ，混凝土保护 层锈胀开裂 初期 ，钢筋的锈蚀率很小 ，钢筋 与混凝土 间的黏结性能 尚
扩 张过程 的研究 已比较充分 ，Ａ ｓｎｏ等人［］ ｌ ｓ ｏ ３ 对混凝 土保 － ５
ｃ ｏｎｃｒ ｅ ｒ ｅｔ ｓｔ ｕｅｔ ｅｓ． ｕｒ
Ｋｅ ｒ ｓ ＯＴ ｓ ｅｃａ ｋ ；ｓｅ ｌ ｏ ｏ ｉｎ ｒ ｔ ； ｃ ｈ ｓｖ ｒ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ：Ｃ １Ｏ ｉ ｒ ｃ ｓ ｔ ｅ ｒ ｓ ｅ ｖ ｃ ｏ ａ ｏ ｅ ｉｅｆ ｃ ｏ
０ 引 言
据锈胀裂缝 宽度 与相 关因素之 间的关 系 ，合理准确地进行 结构耐久 寿命评 估 ，确定 维修加 固措施 以及 基于耐久性 的 结构再设计 ，无疑具有现实意义。
无 明显退化 ，这时 的损伤 累积还 不足 以对结构 的承载力构
成威胁 。在实际工程 的耐久性评 估 中，裂缝 宽度较为容 易 测 量获取 ，同 时又是结构设 计时 的一个基 本参数 。 因而 ， 对 混凝 土保护层锈胀开裂及 开裂后的裂缝宽度 扩展进行研
性评估提供参考。 关键词 ：锈胀裂缝 ；钢筋锈蚀率 ；黏结力
中图分类号 ：Ｔ ５ ８３ Ｕ ２ ．３ 文献标志码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ — ６ ８（ ０ ） ３ ０ ０ — ４ ０３ ３８ ２ １ ０—０５０ １
钢筋混凝土结构裂缝的原因与防
钢筋混凝土结构裂缝的原因与防治1 材料方面的原因1.1 材料方面的原因砼原材料性能缺陷是裂缝的主要诱因之一。
建筑工程钢筋砼构件中有大约80%的裂缝不是经由外荷载作用引起，而是在砼浇筑后不久或在施工阶段尚未承受外荷载之前就已开裂。
这是由砼材料本身变形引起的，其重要的影响因素有：温差、收缩、膨胀、徐变、塑性坍塌、不均匀沉降等。
其中温差和收缩是造成裂缝的最主要原因。
（1）温差裂缝。
水泥水化是个放热过程。
砼在硬化过程中水泥放出大量的水化热，聚积在砼内部不易散发，导致内部温度急剧上升，而砼表面散热较快，使得砼结构内外出现较大的温差，这些温差造成其内外部热胀冷缩程度不同，使砼表面产生一定的拉应力。
同样，砼在后期降温过程中，也会在内部出现拉应力。
当拉应力超过砼的极限抗拉强度值时，砼表面就会产生裂缝。
总的来说，温差裂缝的宽度受温度的影响大，“热胀冷缩”效应十分明显。
（2）收缩裂缝。
砼是一种收缩性材料，在砼浇筑后水泥出现硬化，水分急剧蒸发，砼体积急剧收缩，收缩变形也会产生拉应力。
而此时的砼早期强度低，不能抵抗这种变形，当拉应力大于其抗拉强度时，易引起干燥收缩裂缝和塑性收缩裂缝。
（3）在工程中，拌制砼所用各种材料品性的不同会对裂缝产生不同的影响。
如：①水泥水化热越大，砼越容易开裂；②水泥的收缩率越大，砼越容易开裂；③水泥的细度越大，砼越容易开裂；④砼水泥用量过多，容易导致裂缝出现；⑤砼水灰比过大，容易导致裂缝出现；⑥砂子过细，石子级配不合理，容易导致裂缝出现；⑦石子、砂子含泥量越高，容易导致裂缝出现。
1.2 施工方面的原因（1）砼振捣不均匀、不密实。
在浇捣过程中振捣不充分或者振捣过度，会造成砼的密实度不均匀，密实度大与密实度小的砼体产生不同的拉应力，容易产生裂缝。
（2）砼拆模过早、构件起吊过早或加载过早。
拆模过早时，砼未达到规定强度会导致表面开裂；构件起吊过早或加载过早会发生垂直于主筋的横向裂缝。
（3）养护不到位。
结构设计原理：影响裂缝宽度的因素
影响裂缝宽度的因素
3、受拉钢筋应力的影响 在国外文献中，一致认为受拉钢筋应力是影响裂缝开 展宽度的最主要因素。但裂缝宽度与受拉钢筋应力的 关系则有不同的表达形式。采用在使用荷载作用下裂 缝最大宽度与受拉钢筋应力呈线性关系的形式是最简 单的表达形式。 4、钢筋直径的影响 试验表明，在受拉钢筋配筋率和钢筋应力大致相同的 情况下，裂缝宽度随d的增大而增大。
《结构设计原理》课件
051、影响裂缝宽度的因素
影响裂缝宽度的因素
影响裂缝宽度的因素很多，裂缝机理也十分复杂。近 数十年来人们已积累了相当多的研究裂缝问题的试验 资料，利用这些已有的试验资料，分析影响裂缝宽度 的各种因素，找出主要的因素，舍去次要因素，再用 数理统计方法给出简单适用而又有一定可靠性的裂缝 宽度计算公式，这种方法称为数理统计方法。
影响裂缝宽度的因素
7、直接作用性质的影响 在裂缝宽度计算公式中，引用不同的系数来考虑荷载 作用性质的影响。 8、构件受力性质的影响 用不同的参数来考虑构件受力性质对最大裂缝宽度的 影响。 通过理论和实验研பைடு நூலகம்，考虑主要参数，舍去次要因素 ，即可得到最大裂缝宽度计算公式。
研究表明欲建立的裂缝宽度计算公式考虑因素分析如 下：
影响裂缝宽度的因素
1、混凝土强度等级(或抗拉强度)的影响 国内外资料大多认为混凝土强度对裂缝宽度影响不大 ，计算公式中可不考虑此项因素。 2、钢筋保护层厚度的影响 保护层厚度对裂缝间距和表面裂缝宽度均有影响。保 护层愈厚，裂缝宽度愈宽。但是，从另一方面讲，保 护层愈厚，钢筋锈蚀的可能性愈小。因此，保护层厚 度对计算裂缝宽度和容许裂缝宽度的影响可大致抵消 ，故在裂缝宽度计算公式中，暂时也可以不考虑保护 层厚度的影响。
影响裂缝宽度的因素
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2015年第6期(总2∞期安徽建筑口口 DOI:10.16330/ki.1007—7359.2015.04.083不同因素下钢筋混凝土裂缝宽度与锈蚀率的关系 Relationship between Crack Width and Corrosion Ratio of Steel Concrete under Different Factors鹿鸣,张同双(山东科技大学,山东青岛266590摘要:锈胀开裂是钢筋混凝土桥梁在腐蚀环境下最常见的灾害。
试验设计了12个钢筋混凝土构件,放入盐水中进行通电加速锈蚀。
并测得锈胀裂缝宽度。
文章研究了在保护层厚度不变的情况下,不同水友比和钢筋直径对锈胀裂缝宽度与锈蚀率之问关系的影响,对钢筋混凝土结构耐久性设计提供一定的参考。
关键词:水灰比;钢筋直径;锈胀裂缝宽度;钢筋锈蚀率中图分类号,TU392.2文献标识码:A文章编号:1007—7359(201506—0192—030引言钢筋混凝土锈蚀损伤耐久性问题已成为国内外广为关注的研究热点llI,已有的评估标准认为混凝土保护层一旦开裂耐久寿命便终结。
但是大量的研究表明,混凝土保护层锈胀开裂时钢筋的锈蚀率很小,钢筋与混凝土问的粘结性能无明显退咎化。
这时的损伤累积还不足以对结构的承载力构成威胁[231。
对气。
混凝土保护层锈胀开裂及开裂后的裂缝宽度扩展进行研究,在爱不破坏结构安全的情况下,通过外观检查测量,根据锈胀裂缝薹宽度与相关因素之间的关系,合理准确地进行结构耐久寿命评测估,确定维修加固措施以及基于耐久性的结构再设计,无疑具差有现实意义。
梗未安徽建筑192 1试验设计经过电化学加速腐蚀钢筋混凝土试件中的钢筋之后,使试件表面出现不同宽度的裂缝(0.2mm、0.4mm、O.7mm以及1.0mm,根据混凝土水灰比、钢筋直径等因素对锈蚀开裂的影响,说明不同水灰比和钢筋直径对锈胀裂缝宽度与锈蚀率之间关系的影响,并通过实测钢筋锈蚀率的试验结果加以完善和改进。
1.1试验原材料①水泥:P.0.42.5。
②石子:碎石,5~25ram连续级配。
③砂:中砂,细度模数2.6,级配良好。
④钢筋:HRB335,二级钢。
⑤其他:聚羧酸减水剂。
1.2试件尺寸试件尺寸为300mm X 200mm X 250mm。
1.3试验过程设计本试验中,考虑多种因素:不同水灰比、不同钢筋直径和不同保护层厚度。
混凝土水灰比分别为0.3、0.4、0.5;三种钢筋直作者简介:鹿鸣(1989一,男,山东济,hA,山东科技大学土木工程与建筑学院在读硕士,研究方向:结构工程。
径分别为12mm、20ram、25mm。
分别考察不同混凝土表面裂缝宽度(O.2mm、0.4mm、0.?mm、1.0rnm下钢筋锈蚀率。
本试验采取的试验表如表1所示。
试验过程设计表1根据表l,本试验共需4(4组裂缝宽度X 3(相同水灰比试件内放置3根不同钢筋直径×2(每组2个试件=24个试件。
2试验结果及分析2.1不同水灰比下(D=12mm混凝土表面裂缝宽度与钢筋锈蚀率的关系冰一静督鉴接骚0.20.40.60.81.01.21.4裂缝宽度(nm图1不同水灰比下混凝土裹面裂缝宽度与钢筋锈蚀率的关系(D=12mm三种水灰比(0.3、0.4、0.5因素下,钢筋直径为12ram时。
混凝土表面裂缝宽度与钢筋锈蚀率的关系如图1所示。
由图1可以看出,当钢筋直径为12ram时,在相同水灰比情况下,钢筋锈蚀率随着混凝土表面裂缝宽度的增大而增加。
安徽建筑 2015年第6期(总206期以试验平均值作为讨论对象,水灰比为0.3时,当混凝土表面裂缝宽度分别为0.225mm、0。
40ram、0.72ram和1.1lmm,即与初始值分别增大1.78倍、3.20倍和4.93倍时,其对应的钢筋锈蚀率分别为2.718%、3.610%、6.050%和7.905%,分别增加了1.33倍、2.23倍和2.91倍;水灰比为0.4时,当混凝土表面裂缝宽度分别为0.255mrn、0.475mm、0.755mm和1.075mm,即与初始值分别增大1.86倍、2.96倍和4.22倍时,其对应的钢筋锈蚀率分别为3.161%、5.104%、5.454%和7.507%,分别增加了1.6l倍、 1.73倍和2.37倍;水灰比为0.5时,当混凝土表面裂缝宽度分别为0.27ram、0.425mm、0.72mm和1.26ram,即与初始值分别增大1.57倍、2.67倍和4.67倍时,其对应的钢筋锈蚀率分别为 2.886%、3.471%、5.209%和8.892%,分别增加了1.20倍、1.80倍和3.08倍。
在相同控制裂缝宽度下,水灰比分别为O.3、0.4和0.5时,当混凝土表面裂缝宽度分别为0.225mm、0.255mm和 0.27mm,对应的钢筋锈蚀率分别为2.718%、3.161%和2.886%, 钢筋锈蚀率随水灰比的加大而增加;当混凝土表面裂缝宽度分别为0.40ram、0.475mm和0.425mm,对应的钢筋锈蚀率分别为3.610%、5.104%和3.471%,钢筋锈蚀率随水灰比的加大呈先增加后减小的趋势;当混凝土表面裂缝宽度分别为0.72mm、 0.755mm和0.72mm,对应的钢筋锈蚀率分别为6.05%、5.454%和5.209%,钢筋锈蚀率随水灰比的加大而减小;当混凝土表面裂缝宽度分别为1.1lmm、1.075mm和1.26ram,对应的钢筋锈蚀率分别为7.905%、7.507%和8.892%,钢筋锈蚀率随水灰比的加大呈先减小后增加的趋势。
2.2不同水灰比下(D=20mm混凝土表面裂缝宽度与钢筋锈蚀率的关系三种水灰比(0.3、0.4、0.5因素下,钢筋直径为20ram时,混凝土表面裂缝宽度与钢筋锈蚀率的关系如图2所示。
02040608101214裂缝宽度(Inn图2不同水灰比下混凝土表面裂缝宽度与钢筋锈蚀率的关系(D--20mm由图2可以看出,当钢筋直径为20mm时,在相同水灰比情况下,钢筋锈蚀率随着混凝土表面裂缝宽度的增大而增加。
以试验平均值作为讨论对象,水灰比为0.3时,当混凝土表面裂缝宽度分别为0.26ram、0.44mm、0.76mm和1.12mm,即与初始值分别增大1.69倍、2.92倍和4.31倍时,其对应的钢筋锈蚀率分别为1.507%、1.976%、2.643%和3.661%,分别增加了l-3l 倍、1.75倍和2.43倍;水灰比为0.4时,当混凝土表面裂缝宽度分别为0.28mm、0.555mm、0.81mm和1.045ram,即与初始值分别增大1.98倍、2.89倍和3.73倍时,其对应的钢筋锈蚀率分别为1.709%、2.504%、3.278%和3.538%,分别增加了1.47倍、1.92倍和2.07倍;水灰比为0.5时,当混凝土表面裂缝宽度分别为0.25mm、0.435mm、0.765mm和1.235mm,即与初始值分别增大1.74倍、3.06倍和4.94倍时,其对应的钢筋锈蚀率分别为1.613%、1.713%、2.944%和3.865%,分别增加了1.06倍、1.83倍和2.40倍。
在相同控制裂缝宽度下,水灰比分别为O.3、0.4和0.5时,当混凝土表面裂缝宽度分别为0.26ram、0.28ram和0.25mm,对应的钢筋锈蚀率分别为1.507%、1.709%和1.613%,钢筋锈蚀率随水灰比的加大而增加;当混凝土表面裂缝宽度分别为0.44mm、0.555mm和0.435mm,对应的钢筋锈蚀率分别为1.976%、2.504%和1.713%,钢筋锈蚀率随水灰比的加大而减小;当混凝土表面裂缝宽度分别为0.76ram、O.81mm和 0.765mm,对应的钢筋锈蚀率分别为2.643%、3.278%和2.944%,钢筋锈蚀率随水灰比的加大而增加;当混凝土表面裂缝宽度分别为1.12mm、1.045ram和1.235mm,对应的钢筋锈蚀率分别为3.661%、3.538%和3.865%,钢筋锈蚀率随水灰比的加大呈略有增大的趋势。
2.3不同水灰比下(D=25mm混凝土表面裂缝宽度与钢筋锈蚀率的关系三种水灰比(0.3、0.4、0.5因素下,钢筋直径为25mm时,混凝土表面裂缝宽度与钢筋锈蚀率的关系如图3所示。
4.03.53.0球、一2.5爵饕z.。
摇器1.5l 00.50.2040.60.81.01.21.41.6裂缝宽度(1111111图3不同水灰比下混凝土表面裂缝宽度与钢筋锈蚀率的关系(D-.-25mm l由图3可以看出,当钢筋直径为25ram时,在相同水灰比情况下,钢筋锈蚀率随着混凝土表面裂缝宽度的增大而增加。
以试验平均值作为讨论对象,水灰比为0.3时,当混凝土表面裂缝宽度分别为0.225mm、0.44mm、0.74ram和1.19mm,即与初始值分别增大1.96倍、3.29倍和5.29倍时,其对应的钢筋锈蚀率分别为0.993%、1.620%、2.260%和3.080%,分别增加了1.63 倍、2.28倍和3.10倍;水灰比为0.4时,当混凝土表面裂缝宽度分别为0.285mm、0.45ram、0.815ram和1.06ram,即与初始值分别增大1.58倍、2.86倍和3.72倍时,其对应的钢筋锈蚀率分别为1.023%、1.539%、2.195%和2.662%,分别增加了1.50倍、2.15倍和2.60倍;水灰比为0.5时,当混凝土表面裂缝宽度分别为0.28mm、0.40ram、0.705mm和1.345mm,即与初始值分别增大1.43倍、2.52倍和4.80倍时,其对应的钢筋锈蚀率分别为1.071%、1.236%、1.891%和3.437%,分别增加了1.15倍、1.77 倍和3.21倍。
在相同控制裂缝宽度下,水灰比分别为O.3、0.4 亡雹匕Z检坝l|●试验与测量技术安徽建筑 1932015年第6期(总206期安徽建筑口口检测●试验与测量技术安徽建筑 194 和0.5时,当混凝土表面裂缝宽度分别为0.225mm、0.285mm和0.28mm,对应的钢筋锈蚀率分别为0.993%、1.023%和1.071%,钢筋锈蚀率随水灰比的加大而增加;当混凝土表面裂缝宽度分别为0.44ram、0.45mm和0.40ram,对应的钢筋锈蚀率分别为1.620%、1.539%和1.236%,钢筋锈蚀率随水灰比的加大而减小;当‘混凝土表面裂缝宽度分别为0.74ram、0.815mm和0.705mm,对应的钢筋锈蚀率分别为2.260%、2.195%和1.891%,钢筋锈蚀率随水灰比的加大而减小;当混凝土表面裂缝宽度分别为1.19mm、1.06mm和1.345mm,对应的钢筋锈蚀率分别为3.080%、2.662%和3.437%,钢筋锈蚀率随水灰比的加大呈先减小后增大的趋势。