土建工程中混凝土裂缝的原因分析及对策

裂缝问题是混凝土结构工程中比较常见的质量缺陷现象,由于长期暴露在自然环境下,内部钢筋遭受到外界物质作用产生腐蚀导致裂缝问题突出。本文通过分析土建施工中混凝土结构出现裂缝的原因,进而提出改善土建施工中混凝土结构裂缝的对策措施。     

钢筋锈蚀导致混凝土结构失效的机理与检测技术

钢筋锈蚀是影响混凝土结构耐久性的主要因素之一,特别是钢筋暴露在氯化物中(氯化物可能来自配料或来自周围氯化物环境)。酸性气体渗透引起混凝土碳酸化是钢筋锈蚀的另一原因,此外还有一些其他方面的因素,如混凝土的质量,混凝土结构的外部环境等。可用多种方法评估钢筋锈蚀的原因及程度,但检测结果的解释有时十分困难。讨论了钢筋锈蚀的机理,以及钢筋锈蚀的检测技术。     

混凝土结构碳化寿命的时变可靠度分析

在一般大气环境下,混凝土结构的耐久性问题主要是由于碳化引起的钢筋锈蚀问题.碳化造成混凝土结构从新建到最终失效破坏过程包括:混凝土中钢筋开始发生锈蚀;混凝土保护层开始出现顺筋裂缝;裂缝宽度达到不容许值或混凝土保护层锈胀剥落等三个阶段.采用拟Monte-Carlo随机模拟方法,计算了以上述三个状态作为极限我状态所对应的时变失效概率,计算结果令人满意.该方法可以应用于混凝土结构受钢筋腐蚀破坏的耐久性寿命预测中.     

混凝土状况对钢筋锈蚀的影响及原因

钢筋锈蚀是导致钢筋混凝土结构耐久性等级下降的主要原因之一,本文根据工程调查,分析了混凝土状况对钢筋锈蚀程度的影响,认为垂直裂缝对钢筋锈蚀的影响程度远小于纵向裂缝、混凝土碱度、碳化等其它因素．文中从设计和施工两方面提出预防钢筋锈蚀的措施．     

混凝土结构耐久性防护与钢筋阻锈

钢筋锈蚀是造成混凝土结构远未达到设计使用年限已损坏的最主要因素,本文重点阐述混凝土结构防护、钢筋阻锈的重要性,分析钢筋锈蚀的原因. 提出必须从设计构造、材料选用、保证施工质量等各方面采取措施,结合某铁路钢筋混凝土梁钢筋锈蚀病害治理的实例讲述了使用渗透迁移型阻锈剂综合治理方案的选择、实施及显著效果. 本文认为按"服务周期的费用分析"应大力倡导工程在前期设计时就充分考虑混凝土中钢筋防腐的需要,以减少后期维修及中断交通所带来的损失.     

关于混凝土裂缝问题的研讨

混凝土裂缝影响着混凝土的外观质量、强度和耐久性，进而影响混凝土建筑物的使用和寿命。分析了混凝土裂缝产生的原因，主要有塑性变形、温度变形、干缩变形、碱骨料反应、碳化及钢筋锈蚀、地基沉降、设计及施工不当所造成的裂缝等，并提出了预防裂缝产生的一些措施。     

澡塘梁板裂缝产生的原因及加固处理方法

高湿环境下混凝土保护层过薄是导致钢筋锈蚀膨胀而引起梁板裂缝的主要原因之一;同时,梁板刚度较小、梁板裂缝控制宽度较大以及施工质量低劣 ,都加快了钢筋锈蚀.实际表明,采用梁下增加支座和板下做"板下整体式补强"对澡塘梁板进行加固,方法简单实用且行之有效.     

再生混凝土与锈蚀钢筋间的粘结性能试验研究

为了探究再生混凝土结构的耐久性能,对5组不同钢筋锈蚀率(0~9%)的再生混凝土梁式试件进行加载试验。分析不同钢筋锈蚀率对再生混凝土梁式试件的钢筋应变、局部粘结应力、粘结滑移和极限粘结应力的影响。结果表明:钢筋锈蚀率大于3%时试件底部开始有细微锈胀裂缝出现;锈蚀率越大,荷载作用下钢筋应变沿锚固位置的变化曲线越平缓;局部粘结应力沿锚固段呈现出双峰分布,峰值主要集中在加载端和自由端附近;加载端附近位置滑移现象最先发生,远离加载端滑移现象延后;随着钢筋锈蚀率的增大,极限粘结强度先增加后降低,极限荷载下的滑移值增大。     

混凝土保护层质量与钢筋锈蚀

防止钢筋锈蚀是提高水工钢筋混凝土结构耐久性一个重要因素．从结构设计角度探讨了混凝土碳化和钢筋锈蚀产生机理,并根据实测数据分析了钢筋锈蚀与保护层厚度之间的关系,认为钢筋的锈蚀在很大程度上取决于混凝土保护层的质量,并进而认为保护层密实性和必需厚度是保护混凝土保护层质量控制的关键．     

北方水塔漏水原因分析及处理方法

在北方由于气候原因,水塔混凝土由于冷桥造成水蒸气结霜,使混凝土保护层脱落,从而使钢筋锈蚀,钢筋锈蚀产生的膨胀,造成混凝土裂缝.水柜水位在升降过程中,混凝土受湿度和温度反复变化的影响,而使立壁产生竖向和水平裂缝.裂缝的修补可采用刚柔相兼的防水材料.     

混凝土中钢筋的锈蚀和预防

混凝土中钢筋的锈蚀是混凝土结构耐久性的重要影响因素,采取适当措施预防钢筋锈蚀有很大的经济意义.本文介绍了钢筋锈蚀的原因及其影响因素,以及预防钢筋锈蚀的措施.     

锈蚀钢筋再生混凝土梁力学性能试验研究及ANSYS分析

通过对钢筋通电加速锈蚀的方法,对12根不同钢筋锈蚀率下粗骨料取代率为100%再生混凝土梁的三分点加载试验,分析相同强度条件下不同钢筋直径和锈蚀率的再生混凝土梁力学性能的影响。结果表明：当钢筋锈蚀率小于10%时,钢筋与再生混凝土的粘结强度足以保证两者能够共同工作,此时试验梁发生材料强度破坏模式;当钢筋锈蚀率超过了10%时,钢筋与再生混凝土的粘结强度不足以保证两者共同工作,此时试验梁发生粘结失效破坏模式。基于ANSYS有限元软件对不同钢筋锈蚀率的再生混凝土梁进行模拟分析,并对锈蚀钢筋再生混凝土梁跨中截面的荷载应力关系曲线进行验算,通过有限元结果与试验结果对比,验证了有限元分析模型的可靠性。     

氯盐与硫酸盐复合侵蚀下钢筋混凝土锈裂行为

为评估海洋、盐湖等环境中钢筋混凝土结构耐久性,通过试验与理论相结合探究氯盐与硫酸盐复合侵蚀下钢筋混凝土锈裂特性。通电腐蚀5%(质量分数)NaCl、5%NaCl+5%Na₂SO₄溶液中钢筋混凝土试件,对比分析混凝土表观形貌、钢筋锈蚀特征。设计伴随的混凝土腐蚀试验,类比保护层腐蚀劣化,分析混凝土力学性能。结果表明：硫酸盐的存在改变胀裂前混凝土形貌,使得单一氯盐侵蚀下的“白须”消失,表面粉化并出现盐结晶,延长胀裂时间;复合侵蚀下钢筋锈蚀率低于单一氯盐侵蚀,二者均显著低于法拉第定律理论值;锈胀裂缝宽度与钢筋锈蚀率线性相关,硫酸盐的存在增大裂缝随钢筋锈蚀发展的速率;通电环境中,受腐蚀混凝土的抗压强度先升高后降低,劈裂抗拉强度不断降低。提出受腐蚀混凝土的抗拉强度演化经验公式。在经典锈胀模型的基础上考虑锈蚀产物对裂缝的填充作用,并将硫酸盐的影响考虑至混凝土抗拉强度、钢筋腐蚀电流密度中,建立复合侵蚀下钢筋混凝土胀裂时间预测模型,并验证了模型的有效性。     

混凝土结构锈胀开裂预测的路径概率模型

针对氯盐环境下服役混凝土结构钢筋锈蚀、锈蚀程度不易检测及混凝土锈致开裂的现状,基于混凝土锈胀开裂过程的随机性,提出一种预测钢筋锈蚀、混凝土锈胀裂缝开展时变特性的概率模型,并编制了计算程序.该模型可以模拟混凝土中钢筋锈胀开裂发展进程的路径,有效评估氯盐侵蚀环境下混凝土结构中钢筋锈蚀状况和锈胀裂缝宽度不同时段的概率分布,同时能估计构件钢筋样本锈蚀百分比.通过对濒海环境下某混凝土桥下部结构的耐久性评估,验证了该模型的准确性.该模型实现了对服役混凝土结构耐久性能的有效预测,评估结果可为工程维修和加固提供理论依据.     

水工建筑物钢筋锈蚀检测方法探讨

钢筋锈蚀是影响混凝土结构安全和寿命的主要因素。水工建筑物中钢筋锈蚀的原因是混凝土保护层碳化、产生裂缝、侵入氯离子以及氧和水的作用。检测钢筋锈蚀的方法有三类,即常规方法、电化学方法和物理方法。对这些方法的可行性和存在问题作了详细讨论,并展望了在水利工程现场检测应用的前景。     

锈蚀疲劳后混凝土中钢筋力学性能试验

为研究锈蚀疲劳后混凝土中钢筋的力学性能退化规律,对锈蚀钢筋混凝土梁疲劳破坏后取出的梁内主筋进行轴向拉伸试验,结合试验得到的锈蚀疲劳钢筋的应力-应变曲线,定量化地提出了锈蚀疲劳后混凝土中钢筋的本构关系模型,并对模型计算值与试验实测值进行对比验证.试验结果表明,未锈蚀钢筋在疲劳循环200万次后表现出与原状钢筋相同较好的延性破坏特征,疲劳作用对未锈蚀钢筋的力学性能没有实质影响;锈蚀疲劳后钢筋的应力-应变曲线发生了显著变化:屈服台阶特征改变、延伸率减小、屈服强度降低,变化幅度的大小与锈蚀疲劳程度有关,软钢不同程度地硬化;疲劳裂纹的出现使得钢筋在极低的延伸率下即突然拉断破坏,强度大幅降低,延性几乎完全丧失.     

再生集料混凝土钢筋锈蚀速率时变规律研究

在相同人工气候条件下,研究再生集料混凝土（取代率为50%）与普通混凝土内部钢筋锈蚀速率的时变情况,得出再生混凝土钢筋锈蚀速率时变规律,分析其机理.并探讨了掺加粉煤灰对于再生混凝土和普通混凝土内钢筋锈蚀速率时变规律的影响.     

一般大气环境下钢筋开始锈蚀时间的计算方法

在评估混凝土结构耐久性时,其关键是确定钢筋开始锈蚀条件.一般大气环境下混凝土中钢筋开始锈蚀的条件是混凝土碳化及钢筋脱钝.碳化残量是描述钢筋开始锈蚀的重要参数,其大小取决于部分碳化区长度、碳化速度及脱钝速度.以实际工程检测数据为主要依据,考虑不同环境条件,以碳化系数、保护层厚度和局部环境系数为主要参数,利用回归分析方法建立了碳化残量的计算公式,并由此计算钢筋开始锈蚀的时间.通过实际工程数据验证,表明本文给出的钢筋开始锈蚀时间计算方法,在工程应用上是可行的,从而为合理评定混凝土结构耐久性提供依据.     

混凝土保护层锈胀开裂时间的预测方法

钢筋锈蚀引起的混凝土保护层锈胀开裂时间是工程技术人员对钢筋混凝土结构进行维修加固决策的关键.为合理准确的预测混凝土保护层锈胀开裂时间,采用厚壁筒理论,假设圆筒内壁钢筋表面位置处存在2条初始径向裂纹,混凝土裂缝尖端的应力强度因子为钢筋与混凝土接触面完全光滑和理想粘结2种情况下应力强度因子的线性组合,通过断裂韧度与最大荷载的关系建立了考虑混凝土结构初始缺陷和微裂缝的临界锈胀力预测模型,进而提出了一种同时考虑界面间隙和钢筋锈损厚度混凝土保护层锈胀开裂时间的预测方法,并对方法的有效性进行了初步验证.该方法的显著特点在于,通过确定实验常数α,既适用于光圆钢筋又适用于变形钢筋情况下的混凝土耐久寿命预测.     

钢筋锈蚀对再生混凝土梁柱节点抗震性能的影响

为研究钢筋锈蚀后再生混凝土框架节点的破坏特征和抗震性能,对钢筋未锈蚀、锈蚀而保护层未开裂、平均锈胀裂缝宽度为0.2mm及平均锈胀裂缝宽度为0.4mm四种情况下的再生混凝土及普通混凝土框架边节点,进行了低周反复荷载对比试验;观察节点的受力过程及破坏形态,分析试件的荷载—位移滞回曲线、承载能力、强度和刚度退化、延性以及耗能能力等力学特性.结果表明:相同锈蚀程度下,再生混凝土节点的强度比普通混凝土节点小,再生混凝土节点的刚度退化比普通混凝土节点严重,再生混凝土节点表现出更好的延性,再生混凝土耗能较普通混凝土耗能弱;随着钢筋锈蚀程度的增加,再生混凝土与普通混凝土节点的强度降低,刚度减小,延性减小,耗能能力降低.