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南阳市厂房承载力安全鉴定服务
钢筋混凝土结构在使用若干年后,将有很多构件因环境因素而出现混凝土碳化、表面、甚至会出现大小不一的纵横裂纹。这些现象轻则影响美观,重则可危及到结构的安全和耐久。因此,正确分析和防治混凝土碳化,处理好已形成的裂缝,对结构中的钢筋锈蚀、病害将有一定的抑制作用。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影响*大,其产生的主要原因有两个:
一是外因,即周围环境对结构有不良作用的介质(气体、液体、固体) ,周期性的冷热交替作用,冻融循环作用等;
二是内因,即混凝土的液相组成,再就是混凝土的后期养护等。工程调查发现,结构自身的某些状态对其锈蚀的影响和人们的一些习惯认识并不一致,所以搞清楚各种环境中混凝土状态对锈蚀的影响,以便采取不同的对策,提高钢筋混凝土结构的耐久性是十分重要的。
2 混凝土中钢筋锈蚀的影响因素
温、湿度对钢筋锈蚀影响相对湿度对混凝土中钢筋锈蚀有双重作用,一方面影响混凝土中氧气的扩散速度;另一方面则影响混凝土的电导率。因此存在一个钢筋锈蚀速度较快的相对湿度。湿度不仅直接影响钢筋的电化学锈蚀速度,而且还影响混凝土的碳化速度,从而间接地使钢筋产生锈蚀。混凝土的湿度大时,其自由水含量高,对空气的渗透性低,碳化慢,饱和的混凝土不可能碳化,
但是干燥(相对湿度不大于25 %)
的混凝土一般也不会碳化。根据实际调查和试验分析,结果发现气候比较干燥的地区,钢筋锈蚀较慢,而常年多雨、干湿交替频繁的地区锈蚀较快。在干燥的环境下,如室内的钢筋混凝土结构,不仅碳化速度慢,而且即使碳化达到钢筋表面,钢筋也未发生锈蚀,大多数钢筋混凝土结构构件处于干噪环境下,运行几十年也未发生钢筋锈蚀。而当结构构件处于湿度较大的环境下,尤其是处于干湿交替的环境或漏雨、渗水的部位,钢筋锈蚀一般较快。混凝土中钢筋的锈蚀速度与温度成正比。如果在相对湿度为90
%的大气中,从20～40 ℃,混凝土锈蚀面积率增大4 倍;从40～60 ℃,增大1 倍。不论增大多少,温度升高均会加剧钢筋的锈蚀。
混凝土的密实度及保护层厚度的影响混凝土对钢筋的保护作用主要表现为:一是混凝土的高碱使钢筋表面形成钝化膜;二是保护层对外界腐蚀介质、氧气及水分等渗入的阻止作用,后一种作用主要取决于混凝土密实度及保护层的厚度,而水灰比及养护条件对混凝土的密实度有很大影响。试验表明,随着水灰比的增大,混凝土的氧扩散系数及透氧量都明显增长,因此水灰比愈大,钢筋的锈蚀程度就愈重。混凝土保护层厚度是影响钢筋锈蚀的另一个重要因素。在相同的环境下,保护层越厚,其碳化的时间就越长,钢筋的锈蚀程度越轻。根据试验资料分析,保护层厚度对钢筋的影响系数为:Φa
= 1148 - 0125 a (1)式中,Φa 为钢筋锈蚀厚度影响系数; a 为混凝土保护层厚度,mm。从式(1)
可见,保护层对钢筋锈蚀的影响呈线性关系。钢筋保护层厚度除了具有延长钢筋开始锈蚀的时间外,增加保护层厚度还能提高混凝土抵抗钢筋锈蚀膨胀引起混凝土开裂的能力。
2、结构耐久性检测
（1）钢筋保护层厚度的测定。有两种方法：现场抽样；采用钢筋测定仪检测。现场抽样一般在工程现场凿去混凝土构件上局部位置保护层，直接量测钢筋位置及保护层厚度。若要对构件钢筋位置及保护层厚度作全面检测，则需要采用仪器测定。钢筋测定仪检测时将测定仪探头长向与构件中钢筋方向平行，进行横穿式扫描。当扫描至钢筋位置处，测定仪会发出较强信号，并显示保护层厚度读数。
（2) 混凝土碳化深度。用合适的工具在混凝土构件表面形成直径为15mm的孔洞，孔中的粉末和碎屑后(不能用液体冲洗孔洞)，立即用1%的酚酞溶液滴在孔洞内壁的边缘处，稍等片刻后用游标卡尺测量不变色的深度若干次，**到0.5mm。
（3)
钢筋锈蚀程度。采用直观检查法、局部破损法和自然电位法三种方法测试。直观检查法即观察混凝土构件表面有无锈痕、是否有顺筋裂缝，可根据顺筋裂缝的长度和宽度估算钢筋的锈蚀程度。局部破损法即敲掉混凝土保护层构件的保护层，露出钢筋，直接用游标卡尺测量锈层厚度、钢筋剩余直径、腐性坑的长度、深度等。自然电位法是一种无损检测方法。测定钢筋与周围介质所形成的稳定电位，电位大小能反映出钢筋状态。当钢筋处于锈触状态时，自然电位负向增大，可据此作初步定性判断。