控制钢筋保护层厚度的有效措施

在桥梁结构中,钢筋不断锈蚀,宵效截面不断减小,桥梁结构承载力不断下降,钢筋混凝土构件丧失基本承载能力。控制好钢筋保护层厚度有利于防止钢筋锈蚀,保证混凝土结构耐久性和使用寿命。本文结合工程实际,通过四控一检,在钢筋保护层厚度控制方面作如下简述。     

混凝土保护层胀裂时刻钢筋锈蚀深度的理论模型

钢筋锈蚀产物产生的膨胀力往往会引起钢筋混凝土结构中混凝土保护层的开裂,为了研究混凝土保护层胀裂时刻钢筋的锈蚀深度,在假设钢筋为均匀锈蚀的前提下,以c/d0(c为混凝土保护层厚度,d0为钢筋的原始直径)作为控制指标,分别基于弹塑性力学和断裂力学的基本理论,建立了混凝土保护层开裂时刻钢筋临界锈蚀深度的理论计算模型。通过已有文献的多组试验数据对计算模型进行了验证,结果表明理论模型计算结果与试验结果能够较好地吻合。     

海工结构服役寿命及保护层开裂模式细观数值模拟

通过在钢筋与混凝土交界面处施加时变边界位移建立非均匀锈蚀钢筋锈胀模型,其中混凝土损伤本构采用指数应力软化模型,时变边界位移采用Faraday定律对氯离子浓度积分计算得到.参数化分析保护层厚度、钢筋位置、钢筋直径等因素对服役寿命及保护层开裂模式的影响.研究结果表明,服役寿命随保护层厚度增加而增长,而且增加幅度逐步增大,而钢筋直径变化对服役寿命影响较小,角部钢筋锈蚀则导致结构服役寿命缩短;中部钢筋的锈蚀使得保护层出现三条主裂缝,当保护层较小,保护层破坏模式为凸起式破坏,保护层较大时则将出现层裂;同时,角部钢筋锈蚀将在保护层内形成两条主裂纹,最终导致角部保护层脱落.     

一般大气环境条件下混凝土中钢筋开始锈蚀时间的预测

本文基于钢筋锈蚀的电化学机理，考虑部分碳化区的影响，建立了大气环境下混凝土钢筋开始锈蚀时间的预测模型，在此基础分析了保护层厚度，水灰比，相对湿度等因素的影响规律及不考虑部分碳化区引起的误差。     

钢筋混凝土桥梁的病害处理

针对病害混凝土桥梁出现的混凝土保护层松动、剥落和钢筋锈蚀的现象,分析了原因,对存在病害的桥梁提出了加固改造措施,对设计、施工提出了建议。有害物质是以气体或水为载体,以混凝土的裂缝、毛细孔为通道在结构中扩散,和混凝土中的一些物质发生反应,使结构发生破坏。病害混凝土桥梁的处理措施包括提高混凝土密实度和防水抗渗性以及钢筋的耐蚀性,对防止病害的发生、提高桥梁的使用寿命有着重要的意义。     

水工混凝土中钢筋锈蚀检测技术

水工混凝土中钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的一个重要问题,也是水工建筑物安全鉴定过程中经常遇到的问题。结合工程结构安全检测实践,介绍了运用半电池电位法对水工混凝土中钢筋锈蚀进行检测的原理、方法、评价准则及应用效果,并对提高混凝土中钢筋锈蚀检测的可靠性进行了探讨。     

混凝土设计参数对氯盐环境下钢筋锈蚀的影响研究

研究了混凝土设计参数包括水胶比、胶凝材料组成、保护层厚度和混凝土氯离子含量等对氯盐环境下混凝土中钢筋锈蚀的影响。通过模拟氯盐环境下混凝土中钢筋所处的锈蚀环境,并以一定的方法加速混凝土中钢筋的锈蚀,采用电化学测试手段(钢筋腐蚀电位和钢筋腐蚀电流密度)来评价各设计参数对钢筋锈蚀的影响。结果表明,水胶比越小、保护层厚度越大、混凝土氯离子含量越小、使用矿物掺合料能有效延缓钢筋开始锈蚀时间,并在不同程度上减小钢筋的锈蚀速率。试件在试验一段时间后被破损,将钢筋周围砂浆制样并进行SEM扫描电镜元素分析试验,进一步验证电化学测试方法的准确性及钢筋的锈蚀程度。     

浅析建筑钢材的锈蚀及防止措施

建筑钢材可分为钢结构用钢材和钢筋混凝土结构用钢筋两类。钢材的锈蚀,指其表面与周围介质发生化学反应而遭到的破坏。在钢筋混凝土中,由于钢筋的锈蚀,将使混凝土的保护层膨胀出现裂纹,严重时混凝土保护层脱落,钢筋脱离,使钢筋和混凝土之间的粘结应力损失或完全丧失,危急结构的安全,因此钢筋的锈蚀对钢筋混凝土结构的使用寿命有很大的影响。     

考虑氯离子侵蚀与混凝土碳化的公路桥梁时变可靠度分析

基于国内外对氯离子侵蚀和混凝土碳化环境下钢筋锈蚀速率的最新研究成果,建立了混凝土构件在氯离子侵蚀下考虑坑蚀和在混凝土碳化下考虑平均锈蚀的弯曲抗力退化模型,用Monte Carlo方法和统计回归法编制了退化钢筋混凝土构件及系统的时变可靠度计算程序。以北京地区一座公路桥为算例,结果表明:在氯离子侵蚀下考虑坑蚀的桥梁承载能力时变可靠度在30年左右即下降到设计目标可靠度,在混凝土碳化下考虑平均锈蚀的桥梁承载能力时变可靠度在50年左右即下降到设计目标可靠度,从而需要补强,这表明考虑主筋锈蚀后我国钢筋混凝土公路桥一般达不到100年设计使用期;对因主筋锈蚀导致混凝土保护层胀裂而言,构件达到抗裂正常使用极限状态远远早于达到承载能力极限状态,建议将混凝土保护层开裂时间作为桥梁检查/维修参考点。     

混凝土管支架群腐蚀状况的普查、抽检及评价

对某大型石化企业18条管线的在役钢筋混凝土管支架立柱逐一检查外观状况并划分成5个等级,抽检了混凝土强度、保护层厚度、碳化深度、钢筋截面损失率、混凝土pH值和氯离子含量,用EDS结合容量法分析了混凝土和钢筋的腐蚀产物.结果显示,在役支架外观状况与混凝土性能有密切的关系,混凝土强度与外观等级呈反比,而碳化深度则与其呈正比;大多数管支架的混凝土强度虽然能够满足原设计要求,但是碳化深度接近保护层厚度,而且[Cl-]/[OH-]值几乎全都大于0.6,钢筋具备了开始腐蚀的条件;聚酯管线和炼油南管线的管支架腐蚀较为严重,需及时采取有效的防腐蚀和补强措施.