水工钢筋混凝土结构精选(九篇)

第1篇：水工钢筋混凝土结构范文

关键词：钢筋混凝土结构；自防水；施工技术

Abstract: the reinforced concrete structure is to use the waterproofing density of anti-permeability, high waterproof concrete, for the structure of bearing system, structure itself is bearing and waterproof so widely used, this paper discuss the reinforced concrete structure in waterproof construction technology.

Keywords: reinforced concrete structure; Since the waterproof; Construction technology

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

一、防水混凝土施工前的准备

①做好基坑的排水。基坑要清理干净，不得有泥浆、杂物等，严防地下水或地面水流人基坑造成积水，影响混凝土的强度和抗渗性。

②模板应表面平整、支撑牢固、拼缝严密不漏浆。固定模板时，严禁用铁丝穿过防水混凝土结构，以防在混凝土内部形成渗水通道。如必须用对拉螺栓来固定模板，则应在预埋套管或螺栓上至少加焊(必须满焊)一个直径为80～100mm的止水环。若止水环是满焊在预埋套管上的，则拆模后，拔出螺栓，用膨胀水泥砂浆封堵套管；若止水环是满焊在螺栓上的，则拆模后，将露出防水混凝土的螺栓两端多余部分割去。

二、防水混凝土的施工

防水混凝土的施工操作顺序是：配料――搅拌――运输――浇捣――养护――拆模――回填。

1、配料

①普通防水混凝土配料：水泥标号不低于425号，用量≥320kg／m³；砂率为35％～40％；石子粒径≤40mm；水灰比≤0．6；坍落度≤5cm。

②外加剂防水混凝土配料

第一，减水剂的适宜掺量，见下表：

第二，三乙醇胺防水剂的配料，见下表：

注：①配方中百分数为水泥质量的百分数。

②1号配方适用于常温和夏季施工；2、3号配方适用于冬季施工。

③三乙醇胺为橙黄色透明粘稠状的吸水性液体，无臭、不燃、呈碱性，相对密度为1．12～1．13，pH值为8～9。工业品，纯度为70％～80％。

④氯化钠和亚硝酸钠均为工业品，严禁食用。

第三，氯化铁防水混凝土的配制。配料时，先将称好的氯化铁防水剂用≤80％的拌合水稀释，搅拌均匀后，再将该水溶液和混凝土拌合，最后加入剩余的水。按照规范配比氯化铁防水混凝土。

第四，加气剂防水混凝土的配料：含气量：3％～6％；砂：采用中砂或细砂；加气剂：为淡黄色粉末，包括松香酸钠、松香热聚物，另外还有烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠等，前者用的较多。当加气剂为松香酸钠时，加入量为0．1％～O．3％；当加气剂为松香热聚物时，加入量为0．1％。

第五，UEA膨胀剂防水混凝土配料：

①UEA膨胀剂：掺量为10％～14％。

②水泥：425号及425号以上硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥。

③石子：最大粒径≤32mm；含泥量≤1％，所含泥土不得呈块状或包裹在石子表面，否则应冲洗干净；含水率

④砂：洁净中砂、粗砂，含泥量≤2％，含水率

⑤水：自来水或天然水。

⑥外加剂：可与减水剂、缓凝剂、早强剂等复合使用。

2、搅拌。制备防水混凝土所需水泥、砂、石、水、外加剂等必须按规定配合比，准确称量。外加剂应按比例加水拌合搅匀后，再投入搅拌机中，不应直接投放。防水混凝土必须用机械搅拌，搅拌时间不少于2min，确保混凝土中的各种材料拌合均匀。掺入外加剂的防水混凝土，应延长搅拌时间。

3、运输。搅拌好的混凝土在运输中应防止出现离析和坍落度减小现象。若有离析、泌水产生，则应在浇筑前进行二次搅拌。当运输路程远或气温较高时。可在混凝土中掺入缓凝型减水剂，以减少坍落度的损失。

4、浇捣。混凝土下料的自由倾落高度不得超过1．5m，否则应采用串筒、溜槽和溜管等工具进行浇筑，以降低自由倾落高度，从而避免石子滚落堆积、混凝土离析，确保浇筑质量。

混凝土的浇筑应尽量一次连续完成，尽可能不留或少留施工缝。若浇筑面积较大，无法连续浇筑，必须留施工缝时，应采用膨胀止水条对施工缝进行密封防水处理。对于大体积的防水混凝土应分层浇筑，每层厚度为200～350mm，在下面一层混凝土初凝前，接着浇筑上一层混凝土，一般相邻两层混凝土的浇筑间隔时间不超过2h，气温高时还应缩短。

5、养护。为确保防水混凝土的质量，必须对其进行养护，避免混凝土内水分过早蒸发而使混凝土收缩开裂。

浇筑防水混凝土4～6h后，应覆盖并浇水养护。浇捣后3d内每天浇水3～6次，3d后每天浇水2～3次，养护天数不少于14d。

防水混凝土不宜用蒸汽养护。冬季施工时，要加强养护，并采取适当的保温措施，使混凝土表面温度控制在30℃左右。保温办法一般有：在混凝土表面覆盖湿草袋，上铺塑料薄膜保持湿度，再盖干草袋保温；采用岩棉被覆盖保温；采用远红外电暖气等综合蓄热法。

6、拆模。为保证防水混凝土充分养护，拆除模板不宜过早。只有当混凝土强度超过设计强度的70％，混凝土表面温度与环境温度相差不超过相关规定的时候，方可拆模。

7、回填。防水混凝土拆模后，最好在结构外侧再设置一道柔性或刚性附加防水层，待整个防水工程验收合格后，及时回填灰土，分层夯实，使混凝土结构的防水更为可靠。

三、防水混凝土的施工缝处理

1、施工缝的有关规定。防水混凝土应连续浇筑，尽量少留施工缝，如必须留设施工缝，应遵守下列规定：

①顶板、底板不得留施工缝，墙体在必须留设施工缝时，只准留水平施工缝，并距底板200mm以上；拱墙结合的水平施工缝宜留在起拱线以下150～300mm处。施工缝构造形式按有关图集要求处理。

②施工缝应尽量与变形缝结合。

③在施工缝处可采用多道设防。一是迎水面抹聚合物防水砂浆并在其表面粘贴厚质高聚物改性沥青卷材或涂刷厚2mm的合成高分子涂料，并进行妥善保护；二是在施工缝中嵌粘遇水膨胀橡胶腻子条。

2、墙体施工缝的处理。传统的施工缝止水措施是将施工缝做成凹凸型接缝或在施工缝处增设钢板止水带。这两种方法实际上没有起到止水作用，只是延长了渗水通道而已，而且施工难度大，钢板成本高，易生锈。

为了有效解决墙体施工缝的渗漏水问题，目前常用SPJ型遇水膨胀橡胶或BW型遇水膨胀橡胶止水条，对施工缝进行防水处理。以下介绍BW型遇水膨胀橡胶止水条对施工缝的防水处理。BW型遇水膨胀橡胶止水条的防水机理是，BW型遇水膨胀橡胶止水条是由聚氨酯和膨润土等材料混合加工制成的，其横截面为20mm×30mm，当水压力达到1．5MPa时，吸水膨胀率＞300％，故能在施工缝中遇水膨胀，堵塞渗水孔隙，完全切断渗水通道，收到抗渗止水的效果。

五、结束语

综上所述，由于防水问题的重要性，所以混凝土结构自防水的施工技术也越来越得到关注，但是我们不仅要注意要保证好施工的质量、和施工后的养护，而且还要注意做好防水混凝土的适量验收工作。

参考文献：

[1] 廖代广，土木工程施工技术[M].武汉，武汉理工大学出版社，2002.

第2篇：水工钢筋混凝土结构范文

关键词:氯盐侵蚀;碳化;侵蚀机理;阻锈剂;防护涂料;环氧防腐涂层

中图分类号:TU

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2010)21-0327-01

由于钢筋锈蚀而导致破坏的情况在水工混凝土中日益增多。据水利水电科学研究院对全国78座水工建筑物进行的一项调查,仅由碳化引起钢筋锈蚀而导致破坏的工程就有13座。由于其它原因引起钢筋锈蚀从而危及建筑物安全的现象则更为普遍。因此,防止新建建筑物钢筋的锈蚀和对因钢筋锈蚀而破坏的老建筑物中已锈蚀钢筋进行处理,已成为确保水工建筑物耐久性和安全的急需解决的问题。

1 锈蚀原因分析

钢筋处于混凝土中与处于大气中有两点不同,一是混凝土减缓了氧和水分向钢筋的渗透;二是混凝土的碱性(PH=11.5-12.5)使钢筋表面生成一层致密的氧化膜(钝化膜)阻止阳极铁的溶解,保护钢筋不被锈蚀。氧化膜是一种水化氧化物(γ-Fe2O3・nH20),其厚度在20-60A之间,若氧化膜被破坏并且有氧和水分的存在,钢筋就会锈蚀。能导致保护膜破坏使钢筋锈蚀的因素很多,其中危害最大的是氯离子和二氧化碳。

氯离子对钢筋的侵蚀机理较为复杂,可总结为:

(1)氯离子穿破钢筋表面的氧化膜使局部活化形成阴极区,使二价铁离子容易脱离钢筋表面形成阴极区,在含有溶解氧的水分存在时,发生下列反应:

阳极反应FeFe2+2e-

阴极反应皂12O2+H2O+2e-2OH-

总反应2Fe+12O2+2H2O2Fe(OH)2

Fe(OH)2进一步被氧化

2Fe(OH)2+12O2+H2O2Fe(OH)3

若氢氧化铁继续失水就形成水化氧化物FeOOH即红锈,一部分氧化不完全的变成Fe203即黑锈,在钢筋表面形成锈层。

(2)使锈蚀坑穴形成酸性环境,这一环境在锈蚀产物保护下继续存在,加速了腐蚀过程。

(3)腐蚀产物FeCI水解性强,使氯离子能长期反复地起破坏作用。

(4)氯盐混凝土的导电性也加速电化学腐蚀过程。

氯离子广泛存在于自然界中,在沿海和盐碱地地区尤为普遍,混凝土材料如海岸的集料、拌和水、某些外加剂甚至水泥中也都含有氯离子,我省在五、六十年代就曾大量使用NaCI外加剂。

C02的侵蚀机理是:大气中的二氧化碳使混凝土碳化,由于碳化降低了混凝土中的碱性,当其PH值低于10时,钢筋表面的氧化膜便失去了存在的条件,从而被削弱或破坏,最终引起钢筋锈蚀,由于碳化过程进展较慢,碳化引起的钢筋锈蚀远不如氯离子引起的普遍。

钢筋锈蚀的破坏形式为锈层膨胀(其体积约为原体积的2-6倍)、混凝土保护层开裂和剥落、钢筋与混凝土的粘结破坏、钢筋断面减小等,以至造成结构破坏。

2 防止钢筋锈蚀的措施

防止钢筋锈蚀的关键是保护钢筋表面生成的钝化膜不被破坏,隔绝有害介质向钢筋的渗透,防蚀的措施主要有以下几个方面。

2.1 在混凝土中掺用钢筋阻锈剂

钢筋阻锈剂系混凝土外加剂的一种,掺入混凝土中能提高混凝土自身的保护能力,使钢筋表面的氧化膜更为完整、致密,一旦由于C1-、S042-等的侵蚀使氧化膜受到局部破坏,阻锈剂可使氧化膜及时自动修复,从而扩大有害离子的容许限量,如果钢筋表面已经形成了腐蚀微电池,阻锈剂也能降低阴阳极效率,提高极间阻抗,使锈蚀速度大幅度降低。即使在中性化条件下,也能起到一定的保护作用。

根据作用机理不同,混凝土阻锈剂又可分为以下几种:

(1)阳极型阻锈剂(钝化剂)主要是阻止腐蚀电池的阳极过程,能形成或修复钢筋表面的氧化膜,常用的有亚硝酸盐、铬酸盐、硅酸盐及苯甲酸盐等,阳极型阻锈能力强,用量省,使用较为普遍,但单独或过量使用时,可能会刺激钢筋局部腐蚀或对混凝土性能产生不利影响,故常与阴极型等类阻锈剂复合使用。

(2)阴极型阻锈剂(抑制剂)。此类阻锈剂通过沉积在阴极表面或抑制氧在阴极的去极化作用,达到阻锈效果,碳酸盐、磷酸盐等就能起到这样的作用。

(3)吸附型阻锈剂(隔离剂),这一类阻锈剂能够吸附在钢筋表面,阻止腐蚀介质与钢筋接触。主要是含有N、S、OH-等极性基团的有机高分子化合物。

(4)复合型阻锈剂。为防止上述各种阻锈剂单独使用的不足,发挥每一种类的长处,可将两种或两种以上的阻锈剂混合使用。如我国冶金工业部建筑研究总院研制的RI-1系列阻锈剂,就是由亚硝酸盐等多种化学组分组成,分三个品种分别用于沿海建筑、工业建筑和建筑物修复工程。

阻锈剂的掺量视环境及混凝土中氯盐含量而定。一般为水泥用量的1%-2%,在混凝土拌和时直接加入。掺阻锈剂法成本低,施工简单,不增加额外设备,不受施工条件限制,在国内外使用较为普遍。但当环境有害离子较多,混凝土密实性差,有裂缝存在以及PH值较低时,阻锈效果则明显降低。

2.2 在混凝土表面涂防护涂料

氧和水是钢筋锈蚀的必要条件,在绝对干燥和缺氧的情况下,即使有CI-等有害离子的存在,钢筋也不会锈蚀,因此,对混凝土表面用涂层进行封闭,防止腐蚀介质的侵入,也是当前采用较多的有效措施之一。

对防护涂料有以下要求:与混凝土有一定的粘结强度,保证涂层能牢固地粘附于混凝土表面;有一定的变形能力,在温度变化时不发生开裂和脱开;具有较好的气密性,能有效地阻止环境介质的渗透;便于施工;价廉易得。近年来经试验和实际应用较为成功的防护涂料有呋喃环氧树脂涂料(FAEP)、585#不饱和裹脂涂料、ES丙烯酸脂共聚乳液等。

2.3 在钢筋表面涂环氧树脂等防腐涂层

通过在钢筋表面涂环氧树脂等涂层直接保护钢筋,防止钢筋锈蚀是国外近来发展起来的一项新技术。其工艺简单、性能优良,既可用于新建建筑物钢筋的防腐,也可用于对因钢筋锈蚀而损坏的老建筑物中钢筋的处理。目前,用环氧树脂涂覆的钢筋已占北美国家钢筋总用量的6.5%,日本、英国、中东地区的使用量也在不断增加。

环氧树脂是一种合成高分子材料,具有很高的化学稳定性,不与酸碱等发生反应,能有效地防止钢筋与外界介质的接触,由于环氧树脂分子两端有极活泼的环氧基能与其它材料表面的游离键起反应而形成环氧键,因此,它与钢筋的表面及混凝土都具有极佳的粘着性。同时,环氧树脂还有延性大、干缩小等性能,所以采用环氧涂覆钢筋也基本不影响钢筋与混凝土的粘结力。

环氧涂覆材料分干粉和液体两种。通常由环氧树脂、固化剂、增塑剂和耐碱颜料等组成。涂膜厚度一般在13C-300yM之间,可同时满足柔性和耐蚀性的要求。

液态环氧树脂涂覆就是用刷子、喷枪等把树脂涂覆在钢筋表面。涂覆方法有涂刷法、喷涂法和浸涂法三种,液态环氧涂覆工艺简单,易于现场操作,使用较多。但液态涂料含有一定的溶剂,蒸发后涂膜中留下许多针孔,降低了防蚀性。若增加涂膜厚度又会影响它的柔韧性。

粉末环氧树脂涂覆方法之一是静电法,其原理是将带电环氧树脂粉末喷涂在已经加热的钢筋表面上,粉末溶化便形成连续的薄膜。由于粉末涂料不含溶剂和其它挥发性物质,不会形成针孔或使薄膜因挥发而减薄,故其许多性能优于液态环氧涂膜。这种方法工艺复杂,技术要求高,不易于现场操作,使用受到一定的限制。

还有一些其它的防蚀措施.如增加保护层厚度,提高混凝土的密实性,采用耐腐蚀钢筋等,但只能起到一些辅防蚀效果,可与上述方法配合使用。

3 结语

混凝土结构中钢筋的锈蚀严重地影响了工程的耐久性。解决这一问题的方法较多,但都有其局限性。应根据使用环境,工程的重要性和实际条件选用。在钢筋表面进行涂膜防护在我国还刚刚开始,经过进一步研究,以提高涂覆效果、降低材料成本,这一方法将具有很好的应用前景。

参考文献

第3篇：水工钢筋混凝土结构范文

关键词:钢筋混凝土,清水池,金属止水带,围护墙

钢筋混凝土结构清水池广泛应用于工业与民用给水工程中,其基本质量保证特点是:（1) 满足水池满水承重荷载的地基承载力,符合地基的均匀沉降要求。（2)整体现浇钢筋混凝土的强度满足给排水构筑物设计规范。（3) 满足满水试验的规范和验收标准。文中仅对施工中常见的施工难点技术处理问题予以简述。

1 清水池地基常见情况的处理

大中型钢筋混凝土结构的清水池基础设计要求满足水池满水的承重荷载,池盖填土、雪荷载等承重荷载，对地基的承载力要求不高，但因池底面积大，在实际工程中,经常遇到地基不均匀的情况，特别是高原地区，由于地质构造的复杂性,粘土层、强风化，中风化等各层土层的断面高差变化较大,如果地基处理不当，造成地基不均匀沉降引起结构开裂而渗漏。如果设计是端承桩基础，桩端头一般要求置于中风化层或风化层上，地基沉降量很小，不存在均匀沉降问题，如果计设为平板基础（池底板）。要求地基必须满足承载力要求外，更重要的是要满足均匀沉降求。

以凯里市自来公司金泉湖水厂的清水为例,该池在地基开挖过程中,同性状红粘土地基占80%左右的面积，而中风化白云石占20%左右的面积、且马牙状分布，现场用2至3米长的钢筋对粘土地基探测，发现约有10%左右的面积的粘土层深度超过3米。当时提出三种施工措施方案：A、统一挖至中风化层，对超深部位用C15毛石砼换填至设计高程的常规施方案；B、对白云石地基下挖50厘米，用三比七碎石土夯实换填方案；C：整体下挖30cm，在地基与砼垫层之间增设一层30cm厚砂褥垫滑移层，压实系米大于0.94，其作用不但可协调地基（红粘土与白云石）不均匀沉降，还可改善钢筋混凝土池休边界以及底板与地基的约束条件，使其可相对滑动，减少温度应力、应变，减少、削减温度裂缝起到显著的作用。对这三个措施方案的经济分析、可操作性和工期进行比较，对其价值分析，最终决定采用增设砂褥垫施工措施方案。该项技术措施于2001年应用于凯里市金泉湖水厂清水池地基处理(该池为地上结构、两座、单池容积2500m3 、净空4米、填土45cm厚) ，至今，水池使用良好，未发现渗漏情况,沉降观测满足设计与验收规范。

2 金属止水带的位置与预留孔洞交叉的技术处理

金属止水带是应用在清水池的施工缝处,目的是加强钢筋混凝土水池的密闭阻水防漏效果，通常为2至3mm厚、宽为25至30cm钢板，水平安装固定在池壁的中心线上 。实际工程实践中,池壁预留施工缝的位置一般设在池底板上表面的+ 0.5 0 m处的水平线施工缝,此位置是预留出水管道和进水管道以及其他孔洞的位置，金属止水带因孔洞的原因不能连续,不能满足规范要求。

技术处理方案:A、有预埋钢套管的预留洞的措施：止水钢板直接与钢套管焊接。施工重点：先校准预留钢套管的水平位置和高程，保证套管安装垂直于墙面，固定稳套管后再焊止水钢板。B、无预埋套管的预留洞处的处措施：在绑扎钢筋预留孔洞位置的施工缝处,将金属止水带做成斜弧形,沿预留孔洞上方位设置并与此处的钢筋焊牢,使孔洞呈上方止水带和预留洞两端止水带连续，孔洞和止水带下的混凝土一体浇筑,止水带的宽度要求按原宽度不变,金属止水带的搭接长度应大于50mm 并三面满焊；在预留孔洞位置处的钢筋加强,预留孔洞四周增设井字形的钢筋加密,支护模板在孔洞预留位置上高出两端0. 8 m～1. 0 m ,满足浇筑混凝土的施工要求。此方法具有以下优点,可以较好地满足设计规范要求,避免了工程施工中因设计预留孔洞的位置处在施工预留缝的位置,解决了设计和实际施工规范的矛盾,具有实际可操作性，对施工的工序安排合理,工程具有实际应用价值。

3 超常规管理措施

3.1 钢筋工程 钢筋工程按常规施与验收外，特地要求所有扎丝帽（头）向里弯，扎丝帽（头）不得埋进保护层中，严禁扎丝头与内壁模板接触,经检查验收达要求后方可支池壁内侧模板和浇筑池底(顶)板。

3.2模板工程A、 池壁50cm高施工缝处吊模所需埋入底板的钢管脚步手架,必须用3mm厚钢板电焊封堵管底口，并在距管底15cm处加焊外径15cm止水环，而且不得焊穿、夹砂眼，钢管表面要吉净，经验收才许埋入；B、固定于池壁模板的对拉螺栓中部，均加焊5cm × 5cm 防水环，逐一以止水环的质量验收后方可使用，螺栓拆卸后，池内壁上应留有大于1cm深的气割凹槽，池外壁的螺栓保留起来，以便与水池外壁围护砌砖时作拉结筋；C、要求模板拼缝严密，不漏浆。

3.3严格对预埋套管(铁件)和钢板止水带的定位，其安装必须牢固，表面铁锈、 没污得除干净，不得有砂眼、钉孔，核准预埋套管（铁件）的数量，杜绝事后凿打。

3.4对砼浇筑执行二次捣实的特殊要求A、预埋套管部位浇筑：先浇平管中，并延时振捣使砼表面呈现浮浆不再沉落，稍停施工，砼因失水收缩和受重力沉落，砼与套管下表面往往分离，初凝前再经第二次捣实，使该部位更密实；B、池底板、池盖、池壁均要求做到二次捣实，池壁得分层执行二次捣实外，振捣器还得插入下层砼5cm左右深，保证消除两层之间的接缝；二次捣实是浇筑池体的精华，它不仅有效地避免漏振造成的蜂窝、空洞，而且有效地提高砼的密实度，减轻砼的收缩，减少收缩裂缝，显著地提高砼的抗裂、抗渗性能。

3.5对浇好的砼进行复盖和专人养护，且保持湿润不少于14天。

4 清水池围护墙技术处理

清水池的围护墙一般设计为水泥土砂浆砌筑砖,凯里市自来水公司金泉湖清水池的围护墙为此施工设计。伴随时间的老化、温差的变化、特别冻胀等原因使池壁出现表面裂缝（块），墙面易坍落甚至会通裂缝，缩短池子的使用年限，严重影响清水池的美观和正常使用,增计围护结构很有必要。金泉湖水厂清水池围护墙的工程施工做法为：A、用M7.5水泥砂浆砌筑Mu10I水泥砖;B、在砌筑高度2.7m 处增设一道240mm×240mmC20钢筋混凝土圈梁，提高围护墙的整体刚性和强度等级；C、外墙水泥砂浆粉刷留分格缝，要求在墙高3米位置处留平分格缝一道，每隔2.5米留垂直分格缝，保证粉刷层不温差而引起空鼓，大面积脱落。除围护墙外，金泉湖水厂清水池还设有填土围护：在现浇池盖上做好防水处理后，回填粘土45cm厚，这不但可预防温度变化对池盖影响，而且是绿化工程的亮丽景点。

第4篇：水工钢筋混凝土结构范文

【关键词】建筑工程；钢筋混凝土结构；温度裂缝；干缩裂缝；沉降裂缝

前言

建筑工程技术的发展推进了各种混凝土结构物的出现，在建筑设计中钢筋混凝土以成本低廉、施工方便和易于推广等优势成为建筑业主要选用的结构，钢筋混凝土结构已经成为现代建筑业的代表性结构。钢筋混凝土结构是由钢筋、水泥和各种复杂材料混合而成的一种建筑材料，由于钢筋混凝土结构构成复杂、施工工艺多样、涉及面广，这造成钢筋混凝土结构因为温度、蒸发、受力、碱性反应等原因形成各种裂缝，钢筋混凝土结构裂缝的出现影响了外观的美观、降低了结构强度和减小了钢筋混凝土的承载能力，钢筋混凝土结构裂缝是一种经常出现的建筑质量通病，建筑技术人员应该对温度、干缩和沉降等钢筋混凝土结构裂缝现象有明确的了解，掌握导致各种钢筋混凝土结构裂缝的成因，找到预防各种钢筋混凝土结构裂缝的措施，实现建筑施工中完成更美观、更安全和更稳定的结构。

1钢筋混凝土结构裂缝的分类

根据建筑施工的过程、技术和要点可以将钢筋混凝土结构裂缝分为：温度裂缝、干缩裂缝、沉降裂缝、塑性收缩裂缝和碱性反应裂缝。

2钢筋混凝土结构裂缝的表现

2.1钢筋混凝土结构温度裂缝的现象

温度裂缝一般产生在浇筑3-5天后出现的裂缝很细，随着时间延续达到贯穿的程度。

2.2钢筋混凝土结构干缩裂缝的现象

干缩裂缝在混凝土构件表面出现，裂缝很细，有时成平行状态或网状，严重影响混凝土的抗渗性和耐久性。

2.3钢筋混凝土结构沉降裂缝的现象

沉降裂缝一般位于钢筋上部，中部较宽两端较窄，深度往往从表面一直延伸到钢筋表面。

2.4钢筋混凝土结构塑性收缩裂缝的现象

塑性干缩裂缝多发于混凝土表面出现，形状不规则，长短、宽窄不一，互不连贯状态。

2.5钢筋混凝土结构碱性反应裂缝的现象

碱性反应裂缝出现在混凝土表面呈块状或无规律性崩裂并向向四周扩散形成崩裂、剥落等。

3钢筋混凝土结构裂缝的成因分析

3.1温度裂缝原因分析

混凝土水泥水化时大量的水化热积聚在混凝土内部不宜散发，形成混凝土结构内外较大的温差，造成混凝土表面和内部的拉应力，当拉应力超过抗拉极限时混凝土结构就会产生裂缝。

3.2干缩裂缝原因分析

混凝土表面水分蒸发快，导致混凝土变形较大，产生裂缝。

3.3沉降裂缝原因分析

当混凝土的流动性过大和流动性不足时混凝土沉实或沉实不够，钢筋和模板移动产生混凝土基础沉陷，导致混凝土裂缝的产生。

3.4塑性收缩裂缝原因分析

混凝土结构表面水分蒸发过快或吸水过快，造成混凝土急剧收缩，产生裂缝，尤其是夏季气温高混凝土收缩更为严重。

3.5碱性反应裂缝原因分析

混凝土浇筑和硬化过程中碱与活性氧化物发生碱骨料反应而使混凝土产生膨胀、酥松的裂缝。

4钢筋混凝土结构裂缝的预防措施

4.1温度裂缝的预防措施

尽量选用中低热水泥；掺用适量优质粉煤灰和缓凝高效减水剂来提高混凝土的和易性、减少水泥用量、降低水化热，减少温度裂缝；降低混凝土的浇筑温度，高温季节浇筑时要搭设遮阳棚等辅助设施控制混凝土的温升；合理安排施工，分层、分块浇筑，以利于散热；在大体积混凝土内部设冷却管道，用冷水、冷气冷却；预留温度收缩缝；加强混凝土的湿润养护。

4.2干缩收缩裂缝的预防措施

使用高效减水剂、级配优良、粒径合适的骨料；降低混凝土拌合物的砂率；加强混凝土的湿润养护，保证水泥的正常水化，提高混凝土的密实度。掺加膨胀剂，在外力约束下可起到收缩补偿作用，有利于防止裂缝。

4.3.沉降收缩裂缝的预防措施

严格控制混凝土用水量和坍落度；混凝土搅拌时间要适当，凝结时间不宜过长；浇筑混凝土时下料不要太快，防止堆积或振捣不充分；混凝土要振实，但避免过振；炎热和大风天气，要采取措施防止水分剧烈蒸发；要保证模板有足够的强度和刚度，防止移动避免沉降裂缝。

4.4塑性收缩裂缝的预防措施

选用收缩值较小、早期强度较高的硅酸盐水泥；浇筑混凝土前将基础和模板浇水均匀湿透，避免吸收混凝土中的水分；高温和大风天气要设遮阳棚和挡风设施防止水分蒸发过快；加入适量的引气剂，切断毛细管通路，可以减少水分蒸发；加入一定量的钢纤维、聚丙烯纤维等，以防裂缝。

4.5.碱骨料反应引起裂缝的预防措施：

采用非活性骨料；选用碱含量低的水泥和外加剂；降低水灰比，提高抗渗性，防止水分侵入；混凝土内加适量引气剂为碱骨料反应产物的生成建立缓冲的空间，以降低膨胀压力；在满足强度要求的情况下降低单方混凝土水泥用量，以降低混凝土的碱含量，降低碱骨料反应危害的可能性；掺适量的掺合料也可抑制碱骨料反应。

5结语

综上所述，钢筋混凝土结构已经成为现代建筑业的代表性结构，由于钢筋混凝土结构构成复杂、施工工艺多样、涉及面广，这造成钢筋混凝土结构因为温度、蒸发、受力、碱性反应等原因形成各种裂缝这一经常出现的建筑质量通病，钢筋混凝土结构裂缝分为温度雷锋、干缩；裂缝、沉降裂缝等多种形式，建筑施工和技术人员应该对掌握导致各种钢筋混凝土结构裂缝的成因有所掌握，找到预防各种钢筋混凝土结构裂缝的方法，提高建筑施工质量，使钢筋混凝土结构实现更美观、更安全和更稳定的建筑。

参考文献：

[1]刘安吉.滑模工艺中的提升系统在翻模工艺中的应用[J].交通世界（建养.机械）.2012（05）.

[2]谢怀宁.浅谈建筑结构中钢筋工程质量的管理[J].市场周刊（理论研究）.2012（04）.

[3]丁亮，韩波，刘润泽.混凝土结构缺陷检测的探地雷达资料波场反演方法[J].地球物理学进展.2012（01）.

第5篇：水工钢筋混凝土结构范文

关键词：钢筋混凝土锈蚀破坏补强方法 所谓混凝土构件的钢筋锈蚀破坏：是指由于埋在混凝土中的钢筋发生锈蚀以后，其产生铁锈的体积是相应钢筋体积的2～4倍，因而会向四周膨胀，而钢筋四周的混凝土则限制它的膨胀，产生了交界面上的压力，钢筋锈蚀会影响钢筋与混凝土的粘结性能，而且将导致混凝土保护层受拉而开裂破坏，而钢筋混凝土构件一旦受锈蚀胀裂以后，钢筋锈蚀速度明显加快，使钢筋混凝土构件的承载力、耐久性下降，导致构件破坏等严重后果。钢筋的锈蚀如不及时采取措施，轻微的会导致建筑物不能正常使用，严重的会导致建筑物倒塌；如海港码头、化工厂房、化工仓库及处于重盐环境的建筑物等钢筋混凝土结构的锈蚀破坏。

1 钢筋混凝土结构锈蚀成因及分析

由于影响混凝土耐久性的因素存在多种原因，直接或间接导致钢筋锈蚀的成因复杂化、多样化。总结各类工程钢筋混凝土钢筋锈蚀破坏的情况可得出以下几种成因： 1.1钢筋混凝土构件保护层厚度由于施工原因局部未达到设计要求，即保护层厚度不足； 1.2 由于临海建筑物因结构设计失误、施工缺陷、建筑物温差过大等导致混凝土构件出现裂缝，加之海边盐环境的侵袭，C1-破坏钢筋钝化膜致使钢筋锈蚀出现破坏； 1.3 由于建筑物处高温度重污染环境中，空气中的CO2 等有害物质气体导致混凝土碳化速率加快，致使在设计年限内钢筋钝化膜破坏、出现锈蚀破坏； 1.4 由于混凝土构件直接接触腐蚀性气体或直接接触海水等含有大量C1-等活性离子，致使混凝土碱性下降间接或直接破坏钢筋钝化膜出现锈蚀破坏； 1.5 建筑物使用的混凝土由于使用氯化物等外加剂导致C1-超标；或由于使用骨料含碱超标导致混凝土碱反应出现裂缝，酸性气体进入破坏钢筋钝化膜出现锈蚀破坏；

2 钢筋混凝土构件锈蚀的阶段及对结构的影响的分析 混凝土锈蚀主要分为以下阶段： 2.1 混凝土表面碳化至钢筋开始腐蚀阶段； 2.2 钢筋开始氧化发展到混凝土锈蚀表面开裂； 2.3 混凝土开始产生裂缝发展到严重锈蚀开裂、以致混凝土保护层脱落破坏阶段； 2.4 钢筋锈蚀从表面扩大到结构区域的破坏；钢筋锈蚀后，其结构截面逐渐损失，损失率与混凝土构件破坏状态的关系见表4： 表4 不同混凝土保护层厚度的钢筋锈蚀力

总的说来，由于钢筋与混凝土交界面上钢筋锈蚀的存在，导致混凝土产生顺筋裂缝，甚至使混凝土保护层剥落，使构件截面有效面积减小，更重要的是使钢筋与混凝土间粘结性能降低；同时，由于钢筋锈蚀使其截面面积减少，强度降低，力学性能退化，使结构构件受到不同程度的损伤。混凝土中钢筋锈蚀会使构件的承载力下降，使结构的材料性能劣化。

3钢筋混凝土锈蚀的补强方法

第6篇：水工钢筋混凝土结构范文

关键词： 钢筋锈蚀；钝化膜；碳化

中图分类号：TV331文献标识码： A

0 引言

因为钢筋混凝土具有成本低廉、坚固耐用、材料来源广泛的优点，在土木工程中得到了普遍的应用。但在使用过程中，混凝土中的钢筋锈蚀问题却不断出现。

钢筋的锈蚀会严重的影响结构的安全，每年美、英等各国都会出巨资用于混凝土结构的修复，尤其是钢筋锈蚀的修复。现阶段，我国也有很多的钢筋混凝土结构步入老化期，因此，必须重视钢筋锈蚀的研究和防治工作。

1 钢筋锈蚀所造成的后果

钢筋锈蚀不仅是混凝土结构耐久性破坏的主要形式之一，也是造成钢筋混凝土结构耐久性损伤的最主要和最直接的因素。钢筋锈蚀对结构的破坏主要分为三个时期，在三个时期有不同的表现，前期是一些锈斑、锈片开始出现在钢筋表面的局部；中期是整个钢筋表面都锈蚀了，并且产生膨胀，与保护层脱离，发生层裂；后期表现为钢筋铁锈进一步膨胀，混凝土本身发生破坏，出现顺筋胀裂，混凝土脱离，直至钢筋不断锈蚀，有效截面不断减小，结构结构承载力不断下降，钢筋混凝土构件丧失基本承载能力。

2006年1月5日5时15分左右，广东佛山市南海区九江大桥遭一艘运砂船撞击，造成大约200米桥面坍塌，约100米桥面坠入江中。有6辆车下落不明，桥面直插江底，桥面断裂处露出一根根被折断的钢筋。后经专家检查发现：近70%的拉索PE护层有不同程度的损坏，严重的已有剥落现象并有大量钢丝锈渣，个别PE护套内甚至有水流出，最严重的钢丝断丝已达1/3数量，且两端锚头锈蚀严重。

资料表明，钢筋锈蚀引起钢筋混凝土结构的过早破坏已成为世界各国普遍关注的一大灾害。美国标准局1975年的调查表明，混凝土中钢筋的锈蚀占全美各种腐蚀的40%，1998年光总金属造成的腐蚀就达2757亿美元；日本新干线使用不到十年，就出现了大量钢筋腐蚀引起的混凝土开裂、剥蚀；在我国钢筋的腐蚀作用也很明显，接连不断的工程事故，使人们在血的教训面前深刻认识到对于钢筋锈蚀问题研究的重要性。

2 影响混凝土结构钢筋锈蚀的主要因素

2.1 混凝土碳化造成钢筋锈蚀 一般来说，混凝土中的孔隙水是碱性的，这时钢筋内孔隙水的pH值是大于9.5的，钢筋是惰性的，不会发生锈蚀。可是空气中的二氧化碳会与水泥中的碱反应，把孔隙水变成酸性，从而降低钢筋的pH值。其实二氧化碳从构件的一开始就对混凝土的表面开始碳化作用，而且会不断的深入。一旦构件有了缝隙，二氧化碳会更加容易的进入混凝土的内部。一般情况下，在设计构件的时候就会考虑到最小钢筋保护层厚度的问题，但是如果因为混凝土的碳化而减弱了这一数值，很可能因为钢筋锈蚀而造成结构破坏。

通过在构件的表面钻一个孔，然后滴入酚酞，如果发生碳化会变成粉色，观察变色部分就可以知道碳化层的深度。

2.2 混凝土振捣不密实造成钢筋锈蚀 混凝土水灰比过大，水泥用量过少，混凝土振捣不密实及养护不到位，或在混凝土浇筑过程中产生露筋、蜂窝、麻面等，会使混凝土孔隙过大或存在裂缝，便于空气中的水和二氧化碳气体侵入，引起钢筋锈蚀。

2.3 侵蚀性气体的侵入造成钢筋锈蚀 当空气中含有工业废气，如氯化氢和氯等酸性气体，将同样被混凝土吸收而与氢氧化钙结合，造成混凝土碱度迅速下降，使钢筋遭受锈蚀。

2.4 施工引起的裂缝 在混凝土的各项施工中，比如浇筑、制作吊装等，一定要保证施工的规范性，一旦不按规范施工，则容易产生各种裂缝。

比较常见的有：①混凝土保护层过厚，或踩塌已绑扎的上层钢筋，使承受负弯矩的受力筋保护层加厚，而形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。②没有把混凝土振捣密实，形成了一些空洞，造成钢筋锈蚀或其它荷载裂缝的起源点。③混凝土的水分因为搅拌或者运输时间过长而蒸发过多，导致塌落度过低，或因为水灰比加大出现不规则的收缩裂缝。④混凝土初期养护不到位，使得混凝土表面出现不规则的收缩裂缝。⑤支架预压不够或模板刚度不够或拆模过早等使结构产生裂缝。

3 钢筋锈蚀防护措施

3.1 防止氯离子的侵蚀 钢筋锈蚀的主要原因是氯离子的侵入。氯离子一般有两种方式进入混凝土，分别是“混入”和“渗入”。电化学保护法是防止氯离子侵入混凝土的最常用的方法，它分为阴极保护和阳极保护两种。其中阴极保护由于经济有效被应用的较广。而阳极保护是将被保护的金属构件与外加直流电源的正极连接，当电流通过时迅速发生电化学反应，形成钝化区，使金属构件得到保护。

3.2 提高混凝土的密实度 外界的有害物质通过混凝土内部的孔隙，可以渗入到混凝土的内部，最后到达钢筋表面，直至引起钢筋锈蚀，所以，要想真正的防止由于外界的有害物质引起的钢筋锈蚀，必须提高混凝土的密实度。只有降低了混凝土的孔隙，才能提高混凝土的密实度，因此降低混凝土的拌合用水量是最主要的方法。然而如果只是简单的降低混凝土的拌合用水量，不仅会把工作性降低，也可以会导致出现蜂窝等。最本质的办法就是在工程设计阶段就严格的控制混凝土构建的裂缝宽度，采用足够的保护层厚度，严控原材料质量，合理振捣等，进而保证混凝土的密实性。

3.3 控制混凝土裂缝 混凝土裂缝会严重的影响到混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，直接的影响建筑物的外观和寿命，甚至对人们的生命构成威胁，因此必须有效的控制混凝土裂缝，预防混凝土裂缝的主要方法有以下几种：①尽量选用收缩量较小、低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。②混凝土的干缩受水灰比的影响较大，水灰比越大，干缩越大，因此要严格控制水灰比，掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性，减少水泥及水的用量。

3.4 混凝土防护 在混凝土浇捣过程中注意成品保护。应该规范混凝土浇捣施工的各项操作，不仅要对那些容易偏位的钢筋做有效的固定，还要派专门的人员进行指挥监督，禁止人员随意的在钢筋上走动，严重的按照各项操作规范开展工作，振动捧不得随意触及钢筋骨架。另外，还要加强对施工人员的教育和管理，使其意识到钢筋保护层的重要性，因为在众多的用户投诉中，由于钢筋保护层厚度引起的楼板开裂、板底露筋泛锈等问题是最常见的。

第7篇：水工钢筋混凝土结构范文

【关键词】混凝土；钢筋；锈蚀机理；预防途径

近年来，在道路桥梁、滨海设施工程中由于混凝土结构中钢筋出现锈蚀引起混凝土耐久性降低而导致的工程事故不在少数，因混凝土结构中钢筋出现锈蚀问题对工程施工以及在运行中的安全都有着重要影响，如何防止混凝土结构中钢筋锈蚀现象的出现，提高混凝土在使用过程中的耐久性，保证工程施工以及运行过程中的安全是施工人员必须考虑的问题。

一、混凝土结构中钢筋锈蚀原因分析

（1）混凝土的成分以及钢筋材质的影响。混凝土的成分以及钢筋材质都会对钢筋产生影响，强度越低的混凝土其结构中钢筋的锈蚀也会越严重；混凝土压实度不够，水以及氧气等就容易通过混凝土的缝隙进入，进行导致钢筋出现锈蚀；混凝土的制作往往都会有一定比例的外加剂，有着外加剂所含的成分会引起钢筋出现锈蚀。（2）混凝土结构中存在缝隙。混凝土在本身的密实度不够以及在使用过程中由于荷载较重、温度变化、地基变化等因素都会导致混凝土出现裂缝，混凝土构建一旦出现裂缝就会对钢筋的保护能力降低，导致钢筋容易受到外部环境的影响从而出现锈蚀。（3）混凝土出现碳化。二氧化碳进入混凝土内部，与混凝土的成分发生一系列化学反应使混凝土发生碳化，碳化会大幅度的降低混凝土的碱性，钢筋外部的保护膜受到破坏，水与氧气进入混凝土引起钢筋锈蚀。工程所处环境中二氧化碳的浓度以及空气湿度都会影响混凝土的碳化速度，二氧化碳的浓度越高、空气湿度越大，混凝土的碳化速度越高，如果混凝土的抗碳化性能较好，就会降低其碳化速度。

二、混凝土结构中钢筋锈蚀机理

正常混凝土的孔溶液一般都会处于碱性状态中，钢筋表面自动形成一层保护膜保护钢筋不出现锈蚀，但是当钢筋受到外界环境的变化影响时，保护膜会被破坏，钢筋就容易发生锈蚀。钢筋锈蚀包括化学锈蚀与电化学锈蚀两种，钢筋与周围气体等接触导致钢筋出现锈蚀属于化学锈蚀，化学锈蚀不存在电子的流动问题；钢筋与周围介质接触发生电化学反应导致钢筋出现锈蚀的情况是电化学锈蚀，这种锈蚀情况较为常见。当钢筋周围环境中的湿度较大时，就容易发生阳极反应与阴极反应，导致钢筋表面出现锈蚀，随着锈蚀体积的增大，周围混凝土会承受巨大的压力，导致混凝土顺着钢筋的方向出现裂口，导致保护层脱落，进一步引发钢筋锈蚀。

三、混凝土中钢筋锈蚀预防途径

（1）提高设计与施工过程中的质量。在进行工程详细规划设计时，应考虑到混凝土周围环境湿度的控制，控制好混凝土表面以及接缝位置的积水与排水；防止混凝土表面被溅湿的可能，尤其要注意混凝土棱角处以及凹凸位置的防潮防湿。在设计过程中应减少构建的棱角以及复杂度等。应对施工过程进行有效控制，使混凝土的质量符合国家的相关要求；工程施工严格按照施工要求来进行，防止因操作不当导致混凝土出现裂缝；保证施工环境的整洁，防止混凝土因接触有害气体过多而遭到污染或者发生化学反应从而导致钢筋出现锈蚀；同时要做好工程的养护工作，保证钢筋的保护层不被损坏，防止有害气体进入混凝土内部。（2）在混凝土制作中加入阻蚀剂。在混凝土的制作过程汇总加入适量的阻蚀剂，将其平均分布于土体中，可以有效对盐污染混凝土对钢筋产生的影响，且这种阻蚀剂相对来说价格低廉，阻蚀效果也较为显著，可以运用于钢筋混凝土的制作中。（3）提高钢筋混凝土的强度与抗渗性能。工程建设要考虑到建筑的自重以及在运行过程中的荷载，强度较高的混凝土在受到外力的影响力不容易出现开裂现象。此外在制作混凝土时应严格控制混凝土原材料的质量以及配合比，使制作出的混凝土具有良好的抗渗性能。

随着经济的快速发展，钢筋混凝土越来越多的应用到了工程建设中，现代工程建设对钢筋混凝土的质量也提出了更高的要求。由于建设工程通常会受到较多环境因素的影响，这种影响会导致混凝土结构中的钢筋出现锈蚀，进而影响混凝土的耐久性。因此施工人员应做好施工设计以及施工过程中的管理工作，降低混凝土结构中钢筋发生锈蚀的可能，确保混凝土具有良好的耐久性。

参 考 文 献

[1]马文彬，张敬东，张风杰，李洁勇，向伟.混凝土中钢

锈蚀检测的电化学方法[j].建材技术与应用.2007，6（6）：94～37

[2]罗晓勇，施养杭.混凝土结构钢筋锈蚀的现场检测技术述评[j].郑州轻工业学院学报：自然科学版.2008，7（5）：65～29

[3]刘巧玲.混凝土中钢筋腐蚀的电化学机理及监测技术研究[j].建筑安全.2009，13（3）：62～45

第8篇：水工钢筋混凝土结构范文

关键词：钢筋锈蚀；成因；危害；预防；修复

中图分类号：TU51 文献标识码：A 文章编号：1009-0118（2012）-03-0-02

我国沿海地区有许多大桥，近十多年来建成的有浙江省内的钱塘江大桥、连接江苏与上海的苏通大桥、最近通车的有崇启大桥，在建的有粤港澳大桥，至于沿海地区的小型桥梁就更多了。由于沿海地区的自然环境，极易引起桥梁钢筋锈蚀，尤其是“十一五”以来沿海地区经济建设的迅猛发展，交通量急剧增大，桥梁承重负荷逐年增加，桥梁的病害现象更加严重。在所有的桥梁病害现象中，由于钢筋锈蚀造成桥梁混凝土的结构性病害，是最为严重的桥梁病害。我们对此必须作比较深入的分析研究，并对防护钢筋锈蚀的举措作一些探讨，这对于促进和保护沿海地区的经济发展具有十分重要的意义。

一、锈蚀现象及其原因

在钢筋混凝土结构中，钢筋在水泥水化时生成的强碱介质里(PH值在12~14之间)，容易形成钝化膜，可以抑制钢筋的锈蚀，因此，在一般情况下钢筋受到周围混凝土的保护并不产生锈蚀。但如果保护层太薄，或者遭到破坏，或者混凝土密实性不足，或者是施工时混凝土掺入过量的外加剂Cl，再加上一定外界条件的作用，钢筋周围的钝化膜将遭到局部破坏而使钢筋发生锈蚀。

（一）导致钢筋锈蚀的机理

钢筋在水、氧具备的条件下，产生下列电化学反应。

在阳极，铁释放电子e:FeFe+++2e；

在阴极，水中的溶解氧吸收来自阳极的电子而生成OH-:2H2O+O2+4e4OH；

电子由阳极不断流向阴极，产生锈蚀电流，在钢筋表面生成氢氧化亚铁薄膜，并与水、氧结合,生成氢氧化铁,即铁锈。其过程可作如下：

2Fe+2H2O+O22Fe(OH)2

2Fe(OH)2+H2O+O22Fe(OH)3

（二）导致钢筋锈蚀的自然因素

1、气候因素

我国从南到北沿海有14个省、市、自治区和特区，都受到季风气候的影响，依次为热带季风、亚热带季风、温带季风。我国沿海大部分地区属中纬度地带，温湿季风区，气候温和，四季分明。春季冷、暖空气交替活动频繁；夏季梅雨过后，常出现高温少雨的伏旱；秋季有连续阴雨。这种气候特点，极易的钢筋生锈。

2、水质因素

由于我国沿海地区地势低洼，近半个世纪以来，沿海土地盐渍化加重，长江河口的盐水入侵距离与大通站径流的相关系数为0．884，当流量低于7000立方米/8时，盐水入侵可达100余千米，1978- 1979年盐水曾包围崇明、长兴、和横沙三岛长达五个月之久。水的含盐量越高越易引起钢筋锈蚀。

（三）导致钢筋锈蚀的工艺因素

一般而言，导致钢筋锈蚀的人为工艺因素有：

1、混凝土密实度不足

混凝土密实度不足，即混凝土的孔隙率较高，在一定的潮湿条件下，空气中的二氧化碳容易渗透到混凝土内部而引起混凝土碳化，致使混凝土碱性降低，从而使钢筋产生锈蚀。

2、保护层太薄所致

当保护层太薄时，混凝土的碳化深度很容易达到钢筋的范围之内，使钢筋周围失去碱性，钝化膜局部破坏，减弱对钢筋的保护作用，从而导致钢筋锈蚀。

3、保护层遭破坏而引起钢筋锈蚀

钢筋混凝土构件在施工或使用过程中，往往会出现各种表面缺陷，如蜂窝、掉角、剥离露筋、裂缝等。钢筋直接暴露在外界环境条件下，处于水、氧、二氧化碳和氯离子等环境介质的混凝土，一旦出现上述缺陷，钢筋表面就会发生锈蚀现象。

二、钢筋锈蚀的危害性

自进入20世纪80年代以来，有关钢筋混凝土工程的耐久性日益受到工程界及各地政府的关注。在第二届混凝土耐久性国际会议(1991年)上，梅塔教授在题为《混凝土的耐久性――50年的进展》的报告中指出:“当今世界，混凝土破坏原因按重要性递降顺序排列是:钢筋锈蚀、寒冷气候下的冻害、侵蚀环境下的物理化学作用。”

钢筋锈蚀的危害性表现在这几个方面：

（一）钢筋锈蚀使钢筋混凝土桥梁结构性能受到损害

钢筋锈蚀,导致钢筋受力截面积减少,从而使钢筋的力学性能下降；钢筋锈蚀削弱了钢筋与混凝土之间的结合强度,从而削弱了钢筋抗拉抗剪强度,导致其不能把钢筋所受的应力有效地传递给混凝土；钢筋锈蚀产物引起体积膨胀,膨胀后的体积是其基体体积的2倍~4倍,随着钢筋的不断锈蚀,该产物在混凝土内不断积聚,对混凝土的挤压逐渐增大,致使混凝土保护层开裂、变形及剥离；钢筋的锈蚀使钢筋与混凝土结合强度逐渐丧失,直接影响着桥梁的使用安全和耐久性。

（二）钢筋锈蚀后影响钢筋混凝土桥梁外观

钢筋锈蚀后会降低混凝土对钢筋的握裹力。因为，造成锈蚀物外流，在结构表面形成锈迹，影响结构美观。现代桥梁不仅具有它的实用价值，也有其审美价值。这些年经济发展的实践告诉我们，一个地方的环境往往是一个地方经济发展的重要因素，这个环境包括自然环境、历史人文环境和社会和谐环境。有许多地方的桥梁往往是这个地区吸引人们投资的的重要景点，例如，钱塘江大桥的建成，立竿见影地看到其对经济发展的刺激作用。如果一座大桥锈迹斑斑，有碍观瞻，有损景点的吸引力。

（三）钢筋锈蚀后的经济损失

美国学者Sitter曾经提出过著名的五倍定律，认为：结构设计时，对新建项目在钢筋防护方面每节省1美元，就意味着发现钢筋锈蚀时采取措施多追加5美元。据美国公路战略研究项目((SHRP)报告统计，1986年，美国修复因锈蚀引起的桥梁损坏所需费用为200亿美元，而且这种费用还在以每年5亿美元的速度递增。据江海交汇处南通市水利局资料显示，南通沿海滨江地区计有路桥涵闸70座，其中大中型20座，大型2座，50%的涵闸建于五、六年代，每年因钢筋锈蚀而进行维修加固要上亿元，去年仅节制闸维修就用去1100万元，今年九圩港进行维修预算3000万元。可见维修耗资之巨。

三、桥梁结构钢筋锈蚀的预防和修复

（一）混凝土钢筋锈蚀的预防

1、混凝土材抖的选择

提高混凝土材料的耐环境破坏能力和耐劣化能力，是保证混凝土结构耐久性的重要措施。首先是水泥的选择，正确选用水泥品种，对保证工程的耐久性与节约投资有重要意义；而后是粗、细集料的选择，碱――集料反应可能导致混凝土结构的破坏，施工中要严格加强对活性集料的控制。此外，选用质量和技术条件合格的砂、石骨料是保证混凝土结构耐久性的重要条件，合理的集配可以减少骨料空隙率和比表面积，也有助于提高混凝土的耐久性；还有拌合及养护用水的选择；外加剂的选择也很重要。混凝土外加剂的范围很广，品种很多，我国外加剂的品种目前已超过百种，其中包括减水剂、早强剂、加气剂、膨胀剂、速凝剂、缓凝剂、消泡剂、阻锈剂、密实剂、抗冻剂等。

2、结构设计和施工质量把关

耐久性设计的目的是通过合理选用结构材料，加强构造措施，使结构在设计使用年限内，在正常使用条件下，不致发生危及安全使用的劣化现象。为提高混凝土的密实性和抗中性化能力，混凝土的强度等级宜大于或等于C25。受氯离子腐蚀或其它大气腐蚀时，钢筋混凝土构件中可掺人钢筋阻绣剂。对于预应力混凝土结构，其混凝土强度等级不小于C40，后张法预应力混凝土构件应整体制作，不得采用块体拼装的构件。

结构的质量与混凝土的施工质量有着非常密切的关系，高质量的结构不仅需要有科学的材料和配合比设计，还要靠高质量的施工，包括原材料质量控制和拌合物生产、浇注、养生等施工全过程的质量控制来实现。棍凝土施工质量不良对耐久性的影响要比对强度的影响更大、更敏感。因此，加强施工过程的质量控制显得非常必要。

3、防锈的物理措施

（1）钢筋表面增加环氧树脂涂层。在发达国家,带有环氧树脂涂层的钢筋被广泛应用于桥梁等工程建设中。良好的涂层能有效防止钢筋锈蚀,大大延长结构使用寿命。具体做法是：用喷射钢砂对钢筋表面进行处理,除掉所有污迹和氧化膜;将待涂钢筋加热至232℃,再将环氧树脂粉末静电喷涂至钢筋表面,粉末在钢筋表面熔化,形成一层与钢筋粘结紧密的薄膜,然后进行养生。这一过程是不可逆的,也就是说,涂层形成后,重新加温加压不会使其熔化或流失。环氧树脂涂层可阻止水和带电离子到达钢筋表面,因此,即使砼产生裂缝,钢筋也能得到有效保护。

（2）注意防水层的密实性。水在钢筋锈蚀过程中起着重要作用,切断水的通路,钢筋锈蚀便可以控制了。桥梁防水包括表面防水和裂缝修补。表面防水一般采用在经常接触水的表面增加防水层的方法。防水层一般采用环氧树脂或其他高分子材料。防水层施工前,应使表面砼清洁、干燥,以保证良好的粘结性。防水层应致密、均匀,以达到良好的防水效果。

（3）增加钢筋保护层厚度。增加钢筋保护层厚度可使氯离子渗透至钢筋表面的时间增长,因而能延缓钢筋锈蚀的发生。现在有些钢筋保护层厚度不够，需要注意。在桥梁的建造中，一定要拒绝保护层厚度不够的钢筋进入工地。

4、电化学防护方法

电化学防护方法是应用电化学原理避免钢筋锈蚀,如阴极防护。在原电池中,活性较强的金属(阳极)失去电子逐渐熔解,而活性较弱的阴极维持原状。利用这一原理,可以引入活性比铁强的金属(如锌)充当阳极,与钢筋砼共同形成电池。当电化学反应发生时,活性比铁强的金属逐渐被腐蚀,而钢筋不会锈蚀。一种典型的阴极防护形式就是用电弧法将锌喷涂于梁腹砼表面作为外加阳极对钢筋进行保护。这一方法对防止钢筋锈蚀很有效。

（二）混凝土钢筋锈蚀的处理修复

1、及时发现，及早维护

桥梁病害的发展是一个非线形的过程。开始阶段，病害的发展很平缓，经过某一临界点后，病害发展会急剧加速，直至桥梁失去使用功能。其病害的发展过程，可以用一条几何曲线来描述；.同样，病害修复所需费用也符合类似规律。因此及时发现病害后，及时修复十分重要，否则，不仅所花时间很多，费用也很大。

钢筋锈蚀可能在桥梁的任何部位发生，特别是经常有水浸润和钢筋出露的地方，如伸缩缝附近、经常被水淋湿的梁腹、桥面及混凝土开裂处等。修复时，首先要清除所有锈蚀区域的混凝土，然后对钢筋进行除锈处理，通常采用喷砂法或超高压水枪喷射除锈。如果钢筋截面积因锈蚀严重减小，可能影响桥梁的承载力时，应根据验算结果确定修复部位并增加钢筋数量，以确保结构含筋量。上述工作完成后，在打开处浇筑高强度水泥混凝土。当混凝土层较薄无法立模施工时，可采用喷射混凝土浇筑。

2、处理锈蚀要按照一定的步骤进行

在一般情况的修复是：首先要凿除松脱、剥离等已损坏部分的混凝土，使钢筋全部露出；然后用喷砂枪或其他工具对钢筋作除锈处理，并凿除混凝土表面上的灰尘；接着对钢筋除锈后作防锈处理在露出的钢筋表面涂以环氧胶液等粘结剂；最后配料浇筑混凝土，如采用环氧砂浆、环氧混凝土或其他防腐材料，对新混凝土进行表面处理。

在混凝土碳化严重情况下的修复，有两种处理方法，一是在结构外补做高密实的混凝土保护层或在结构表面加一层封闭性表面涂层。二是用电极渗透法将强碱性电解质溶液向已中性化的结构混凝土保护层内渗透，使旧混凝土重新变成碱性，恢复其功效。

参考文献：

第9篇：水工钢筋混凝土结构范文

关键词：钢筋腐蚀；结构受力；钢筋混凝土

中图分类号：TU375文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）09-0160-02

一、钢筋混凝土构件的工作性能

钢筋和混凝土是两种性质不同的材料，由于混凝土硬化后与钢筋之间产生了良好的黏结力，使二者能牢固的结合在一起，从而保证在外荷载作用下，钢筋与其周围的混凝土能够共同变形；另外，钢筋与混凝土的温度线膨胀系数的数值颇为接近（钢筋为1.2×10-5、混凝土为10×10-5～1.5×10-5），当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的黏结。因此，在正常境况下，钢筋受到周围混凝土的保护，一般不会被腐蚀。但是由于保护层脱落或其他原因，在一定条件下也会发生钢筋腐蚀的现象。

二、钢筋腐蚀的危害

钢筋腐蚀通常表现在混凝土表面沿受力钢筋方向出现裂缝，并带有锈斑。这种裂缝表明，膨胀的铁锈足以使混凝土开裂。

钢筋腐蚀不仅能削弱其截面面积，使构件承载力下降，还会降低钢筋与混凝土的粘结力，影响两者共同工作的性能。同时由于钢筋腐蚀后体积膨胀，造成混凝土保护层裂开，甚至脱落，从而降低了结构的受力性能和耐久性能。

三、造成钢筋腐蚀的重要原因

所谓钢筋腐蚀，就是钢筋表面或内部晶体结构遭到破坏，不能按照设计要求承受外界荷载，从而影响结构正常的使用功能。这种腐蚀只有在一定条件下才能发生，具体原因如下：

1．混凝土不密实或有裂缝存在是造成钢筋腐蚀的主要原因，这也是钢筋与腐蚀物质接触的客观条件。当水泥用量偏小、水灰比不当、振捣不良或在浇筑中产生漏筋、蜂窝、麻面等情况，都会加速钢筋的腐蚀。但是一些施工人员往往认为这些缺陷不会对构件造成太大影响，没有引起足够的重视。

2．混凝土内掺氯盐是一个易被忽视的造成钢筋腐蚀的原因。由于施工的需要，为提高混凝土早期强度和防冻能力，会在混凝土内掺加一定量的氯盐，如氯化钙、氯化钠、氯化钾。如果氯盐掺量过大，会加速钢筋的腐蚀，具体表现在：（1）混凝土中存在的氯离子会破坏钢筋表面的钝化膜，使钢筋表面局部酸化，加速钢筋腐蚀；（2）水泥和氯化钙结合生成的新物质，会在混凝土构件中微胀而形成细微裂缝，使钢筋遭受腐蚀；（3）氯盐本身具有较大的吸水性，会增加混凝土的干缩量，加促钢筋腐蚀。

3．混凝土碳化造成钢筋腐蚀。正常情况下，空气中的二氧化碳气体在混凝土表面逐渐被氢氧化钙吸收，形成碳酸钙，这种现象称为混凝土碳化。碳化的速度除与二氧化碳的浓度有关外，还取决于相对湿度、混凝土的密实度等。一般状态下，由于水泥的水化作用，混凝土内的PH值为12～13，在此环境下，钢筋周围形成一种保护膜，即钝化膜，可保护钢筋不被腐蚀；当PH值小于9时，该钝化膜即被破坏。只有在混凝土内碱度降低，也就是说碳化深度达到或超过钢筋保护层时，钢筋表面的钝化膜被破坏，钢筋才开始被外界物质腐蚀。

4．高强钢筋中的应力腐蚀是随着预应力混凝土的采用而出现的一种特殊的腐蚀形式，即沿着垂直于钢筋长度方向而出现微裂缝并不断发展直至破坏。此种腐蚀一般在钢筋混凝土表面有轻微损害或无损伤（肉眼不可见）时就发生破坏，这种腐蚀尤为危险。

5．外界环境，如空气中二氧化碳、侵蚀性气体及相对湿度等是造成钢筋腐蚀的客观原因。经调查分析显示，当空气相对湿度低于60%时，在钢筋表面难以形成水膜，钢筋几乎不生锈；当空气湿度在80%左右会有利于碳化作

用，混凝土中的钢筋锈蚀发展很快。

四、钢筋腐蚀对结构受力的影响

受腐蚀的钢筋在与混凝土的协同工作中对于结构的受力有着重要的影响，具体表现为：

1．削弱钢筋受力的截面积，尤其是预应力混凝土结构中的高强度钢丝，表面积大，截面小，应力高，一旦发生腐蚀，危险性更大，严重者会导致构件断裂。

2．钢筋腐蚀后体积膨胀，生成铁锈的体积会比被已腐蚀的钢筋体积大3～4倍，从而对包围在钢筋周围的混凝土产生径向膨胀力。当径向膨胀力达到一定程度时，会引起混凝土的开裂，使混凝土保护层沿钢筋纵向开裂，甚至脱落，从而降低了结构的受力性能和耐久性能。

3．钢筋腐蚀降低了钢筋与混凝土的粘结力，即降低了混凝土对钢筋的约束作用，影响二者共同工作的性能。锈蚀使变形钢筋与混凝土之间失去了咬合作用。

五、对钢筋腐蚀的预防措施

由以上分析可知，混凝土中钢筋腐蚀不能完全避免，但是作为工程技术人员，必须从根本上认识钢筋腐蚀对于结构影响的重要性，最大限度的减小钢筋腐蚀的可能，防患于未然。

1．提高混凝土自身的防护能力。主要是靠提高混凝土的密实性，降低有害离子入侵和减缓碱度损失。当水泥用量偏小、水灰比不当和振捣不良时，或在混凝土浇筑中产生漏筋、蜂窝、麻面等情况，都会加速钢筋的腐蚀。因此，在施工中要严格要求施工队伍按照规范施工，保证混凝土的密实度，严格把握好材质、水灰比、水泥用量、振捣和养护等关键性工序，把混凝土表面出现蜂窝、麻面的可能性降到最低，为钢筋能够更好的发挥效力提供良好的环境，预防钢筋的腐蚀。

在天津某站房及高架候车厅的拆除工程中，根据拆除钢筋的特点得出结论：在混凝土密实性及粘结较好的构件中，拆除出来的钢筋表面情况良好；对于个别表面腐蚀相对严重的钢筋，追踪其存在的混凝土构件，混凝土质量相对于其他混凝土构件存在着一定缺陷。

2．保证混凝土保护层的厚度。在内外条件均无有害气体侵蚀下，混凝土保护层保护钢筋、防止锈蚀的作用尤为重要。保证达到混凝土保护层的厚度，就相应延缓了混凝土碳化深度达到钢筋表面的时间，使钢筋不能过早锈蚀，延长建筑物的使用寿命。新规范规定的混凝土保护层厚度值是最小厚度值，是满足结构的耐久性和对受力钢筋有效锚固的要求。新规范与1992年版《混凝土结构工程施工及验收规范》相比，对保护层厚度值作了加厚规定：如一类环境，对强度等级≤C20的混凝土板和墙、梁和柱，都加厚了5mm。由此可见，经过实践检验，混凝土保护层厚度对混凝土施工质量有很大的影响。

使用标准的砂浆垫块。施工过程中要严格按照设计要求保证保护层厚度，按照图纸要求确定各种构件垫块厚度，制作标准的垫块制作模，提前制作或购置砂浆垫块。而施工现场中一些工人常认为保护层不重要，用石子或其他东西代替砂浆垫块。在某信号楼工程施工时，施工单位想利用废旧预制水磨石块作为垫块。由于个别垫块强度不足，产生压碎现象。检查人员在检查过程中发现了该问题，要求施工单位必须使用标准的砂浆垫块，以确保混凝土保护层厚度。

减小钢筋位移。对于混凝土浇筑时易对墙、柱钢筋造成位移的问题，在墙体预留竖向梯子筋（竖向梯子筋需比竖向筋大一规格，以代替竖向筋），间距为1200mm，如图1所示。严禁在绑扎好的钢筋上行走或运送材料，以保证钢筋不发生移位。钢筋安装工程属于隐蔽工程，在施工中要作为混凝土结构施工中质量监督和控制的重点。

为防止现浇板板面钢筋在混凝土浇筑中被踩弯，可利用废旧钢筋制作水平马凳，间距为1000L，代替传统的钢筋马凳，以控制板面负筋的保护层，见图2，图中h=板厚-保护层×2-三层钢筋直径。

3．减少混凝土浆对钢筋的污染。在浇筑混凝土时，剪力墙及柱的上部钢筋在输送泵的冲击力和振捣棒的振捣下，混凝土浆会污染钢筋。对于强度及性能要求较高的剪力墙、柱，可利用工地上的废旧PVC管（直径比钢筋略粗）直接套在墙、柱竖向钢筋上，长度以800mm～1000mm为宜。PVC管可直接放在墙、柱水平定位钢筋上，两端用胶带纸缠在钢筋上。这样在混凝土浇筑时PVC管就不会移动，混凝土浆也不会污染钢筋。待混凝土浇筑完毕，抽出PVC管，擦掉表面的混凝土浆后存放，PVC管重复利用。

4．正确使用氯盐及亚硝酸缓冲剂。氯盐是使用比较广的防冻外加剂，在冬季施工中，浇筑混凝土要按规范控制好氯盐的用量。但氯盐的最大缺点是造成钢筋锈蚀。因此，对于禁止使用氯盐的结构，绝不使用；可以使用氯盐的结构，在使用过程中可以在混凝土中加入适当量的亚硝酸钠，可消除或延缓钢筋的腐蚀。

在使用亚硝酸钠钠过程中，要注意以下几点：（1）氯盐的使用范围。根据《混凝土外加剂应用技术规范（GB50119-2003）》不得用于预应力混凝土工程，以及与镀锌钢材或铝铁相接触部位的混凝土工程；严禁用于饮水工程及与食品接触的工程；（2）氯盐与亚硝酸钠的比例要适当。对于氯盐与亚硝酸钠的使用，由于一些施工人员缺乏考虑或疏于了解，容易造成错加错用的问题。根据规范要求，当氯盐掺量为水泥重量的0.5%～1.5%时，亚硝酸钠与氯盐之比应大于1.0；而当氯盐掺量为水泥重量的1.5%～3.0%时，亚硝酸钠与氯盐之比应大于1.3。

5．外涂隔离剂。这种方法能够提高混凝土防水性及耐久性，隔离腐蚀环境，可延缓碳化速度，起到保护混凝土的作用。施工时，首先应清除混凝土表面附着物，用水冲洗后令其充分干燥，在构件外表涂抹砂浆或绝缘层，如沥青漆、环氧树脂涂料等材料用于防腐。一般采用下列方法：（1）涂刷沥青漆。其配方为：30号沥青：10号沥青：汽油=1:1:2。要涂刷均匀，妥善存放，保证使用时漆膜完好。（2）涂刷水泥防腐涂料，其配方为：水泥:水:亚硝酸钠：甲基硅醇钠=100:30:6:2。配制时先用2/3的水溶解亚硝酸钠，与水泥拌和后在加入甲基硅醇钠，搅拌3～5分钟，再将剩余的水视稠度情况酌量加入搅拌，至均匀为止，涂层厚度以1.5L左右为宜，干燥后即可使用。

6．对于高强度钢丝的应力腐蚀和脆性断裂，应从根本上认识其危害的严重性。因此在制作预应力钢筋时，不要盲目拉伸，一味要求增加强度，节约钢筋，而忽视了由此带来的负面影响，造成严重的后果。

7．对于环境条件这一客观因素，如有侵蚀性气体或处于沿海环境的建筑承重结构，要事先分析，在设计过程中增加一些保护措施，适当增加混凝土保护层的厚度，或加入一些外加剂，阻止有害离子对钢筋的腐蚀或减缓其腐蚀速度，降低钢筋腐蚀的可能性。

六、结语

近年来，根据国内外的大量研究发现，不少在役的钢筋混凝土结构已受到不同程度的腐蚀损伤，尤其在潮湿多雨的地方，情况更为严重。混凝土工程是一个复杂的体系，钢筋的腐蚀对于结构的受力有着不可忽视的影响。实践证明，对腐蚀环境认识不足或没有采取适当的防护措施，是导致钢筋腐蚀过早出现的重要原因。作为工程技术人员，应该认识到问题的严重性，防患于未然，确保工程质量。

参考文献

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