工業(yè)廠房建筑鋼筋腐蝕原因分析探討[精品資料]

工業(yè)廠房建筑鋼筋腐蝕原因分析探討 -精品資料 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 最新最全的 學(xué)術(shù)論文 期刊文獻 年終總結(jié) 年終報告 工作總結(jié) 個人總結(jié) 述職報告 實習(xí)報告 單位總結(jié) 摘要：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料是混凝土與鋼筋的復(fù)合體，隨著結(jié)構(gòu)的老化和環(huán)境污染的加重，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性問題越來越引起重視，本文淺析了工業(yè)廠房建筑鋼筋腐蝕原因及檢測預(yù)防措施。 關(guān)鍵詞：工業(yè)建筑；混凝土結(jié)構(gòu)；銹蝕分析 TU37 A 鋼筋與混 凝土是兩種互為依托的復(fù)合結(jié)構(gòu)材料，在正常情況下經(jīng)久而不會損壞。因為在 pH12.6 的混凝土包裹下的鋼筋是不會腐蝕的； pH11.5(臨界值 )時，鋼筋表面的鈍化膜就不穩(wěn)定；當 pH9.88 時，鈍化膜完全破壞。 1、鋼筋腐蝕對結(jié)構(gòu)受力的影響 在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)，鋼筋受到周圍混凝土的保護，一般并不腐蝕，但當保護層破壞或保護層不足時，鋼筋在一定條件下將產(chǎn)生腐蝕，鋼筋腐蝕對結(jié)構(gòu)受力的影響在于： 1.1 由銹蝕引起鋼筋斷而削弱，尤其是高強預(yù)應(yīng)力鋼筋，截面小，應(yīng)力高，一旦發(fā)生腐蝕，危險性更大， 嚴重會導(dǎo)致構(gòu)件斷裂的危險。 1.2 鋼筋腐蝕體積膨脹大約增大 2.2 倍，會使混凝土保護層破裂甚至脫落，從而降低結(jié)構(gòu)的受力性能和耐久性。 1.3 鋼筋腐蝕降低了與混凝土之間粘結(jié)力，影響鋼筋與混凝土共同工作性能。例如某鋼筋混凝土工業(yè)廠房 21 米跨的預(yù)應(yīng)力組合屋面梁斷裂。原因是：梁的垂直拼縫內(nèi)使用了摻有水泥重量 5%的氯化鈣的水泥砂漿，氯離子由拼縫滲入到灌漿不實的鈉絲束孔道中，車間又潮濕，導(dǎo)致鋼絲速經(jīng)受劇烈的腐蝕，經(jīng)檢驗， 70%的鋼絲強度降低 40%以上，延伸率平均降低了 30%。所有鋼絲都脆性斷裂，沒有縮 頸。 2、結(jié)構(gòu)檢測與分析 經(jīng)過對某工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)廠房進行了普查，找出出現(xiàn)混凝土開裂、剝落、鋼筋銹斑等破損的構(gòu)件位置，并進行裂縫寬度、保護層厚度、鋼筋銹蝕情況及混凝土取樣等檢測工作。 2.1 混凝土保護層厚度 采用保護層厚度測定儀測試，并在部分測點進行微破損校核。測試區(qū)盡量不包含混凝土脹裂區(qū)以及鋼筋裸露處。 2.2 混凝土碳化深度 混凝土碳化深度采用鉆孔后，噴酚酞顯色測定。 2.3 混凝土氯離子含量 采用全自動電位滴定法測試混凝土中水溶性 氯離子濃度?；炷翗悠贩譃椴唤佑|水與接觸水兩種。氯離子濃度值均為占混凝土水泥質(zhì)量的百分比，其中混凝土容重取2350kg/m3，水泥用量 320kg/m3。不接觸水的樣品源自混凝土取芯樣。泵房、燃料廠房及輔助廠房共測試了 30 個樣品，水溶性氯離子濃度平均值為 0.4 。接觸水的樣品采用電錘在混凝土不同深度（ 0 30mm）取樣。 2.4 混凝土氯離子擴散系數(shù) 混凝土氯離子擴散系數(shù)采用 RCM 快速方法測定，泵房、燃料廠房及輔助廠房墻體混凝土氯離子擴散系數(shù)檢測結(jié)果記錄備案。 3、原因分析與預(yù)測 3.1 環(huán)境作用與分析 3.1.1 環(huán)境數(shù)據(jù) 水氯離子濃度該工業(yè)建筑離水源較近。 溫度與濕度依據(jù)該工業(yè)建筑所屬公司的監(jiān)測數(shù)據(jù)，該工業(yè)建筑周圍環(huán)境有一定的濕度。 測得該工業(yè)建筑室外環(huán)境大氣 C02 濃度不低。 3.1.2 環(huán)境作用分析主要對該工業(yè)建筑泵房、燃料廠房及輔助廠房進行分析。其中，泵房位于水源入水口處，建筑物內(nèi)分為兩個區(qū)域：鼓型濾網(wǎng)區(qū)（包括消防水池）和水泵區(qū)。外墻 0.00 以下為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)， 0.00 以上為鋼結(jié)構(gòu)，壓型鋼板墻面。室內(nèi)地下地上各 房間為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。燃料廠房距水源有 100m 以內(nèi)，墻體為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，受出水口水影響。輔助廠房距水源 100m 以內(nèi)，墻體為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 3.2 混凝土劣化與鋼筋腐蝕原因 混凝土的高堿度環(huán)境使其中的鋼筋處于鈍化狀態(tài)，一般條件下可免于銹蝕。當混凝土被碳化或氯離子在鋼筋表面累積到一定濃度，鋼筋將失鈍并開始銹蝕。由碳化深度測試數(shù)據(jù)可知，經(jīng)過多年的服役時間，碳化作用不會引起混凝土中鋼筋腐蝕，更不會引起混凝土脹裂甚至剝落?；炷林械穆入x子可分為自由氯離子和固化氯離子。一般認為，僅自由氯離子將導(dǎo)致鋼筋腐蝕，且只有當在鋼筋表面累積到一定濃度的時候，自由氯離子才使鋼筋的鈍化膜破壞。由混凝土氯離子含量測試數(shù)據(jù)可知，在部分構(gòu)件的混凝土表面，氯離子濃度較高，依據(jù)相關(guān)混凝土標準，遠低于氯離子含量限值?？烧J為，經(jīng)過多年的遷移，環(huán)境氯離子尚未威脅到處于混凝土良好保護狀態(tài)下的鋼筋。該工業(yè)建筑發(fā)生的鋼筋腐蝕及混凝土脹裂、剝落的原因。從檢查結(jié)果可知：鋼筋混凝土構(gòu)件發(fā)生腐蝕處，均存在混凝土保護層較薄或密實性較差（蜂窩及孔洞），部分墻體斜筋甚至裸露，缺乏任何保護。由此可見，混凝土保護層的施工質(zhì)量及偏差，致使其沒有起到應(yīng)有的阻 止氯離子滲入以及維持鋼筋鈍化的作用，是引起目前鋼筋腐蝕的主要原因。 4、混鋼筋防腐措施 4.1 改善施工工藝 4.1.1 選擇合理的水泥種類和鋼筋類別 配制水利工程、海洋工程用混凝土?xí)r，水泥要求耐腐蝕能力強、抗凍融性好、水化熱低，應(yīng)優(yōu)先選用普通硅酸鹽水泥或其他耐腐蝕水泥，而不應(yīng)采用快硬硅酸鹽水泥等。摻有高爐礦渣、火山灰、粉煤灰、硅藻土等活性熟料可有效阻止腐蝕性離子向混凝土內(nèi)部滲透。 選用不銹鋼筋是國外的一種發(fā)展趨勢。這種鋼筋的價格是普通碳素鋼的 4 6 倍，但它長期 的耐腐蝕性足以補償初期投入的成本。無論混凝土種類和暴露狀態(tài)，采用這種鋼筋的混凝土保護層厚度可降低到 30mm，裂縫寬度允許值放寬到0.3mm，并不需要對不銹鋼筋進行硅處理。 4.1.2 增加水泥用量 混凝土中鋼筋的銹蝕是由于鋼筋周圍的堿性環(huán)境不復(fù)存在，保護環(huán)境消失。如果提高水泥的含量，堿性環(huán)境就會增加，碳化使堿性消失就會需要更長的時間，從而使鋼筋受到保護的時間相應(yīng)延長了，增加了混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。 4.1.3 增加混凝土保護層厚度 增加混凝土保護層厚度，使毛細孔更加不連續(xù)， 各種物質(zhì)侵入的難度增大，混凝土碳化到達鋼筋表面的時間就大大延長，從而減少了鋼筋銹蝕和混凝土腐蝕的可能。 4.2 鋼筋銹蝕的修補與結(jié)構(gòu)加強 4.2.1 銹蝕檢測 基腳鋼筋經(jīng)全面除銹后采用抽樣直接觀察法來測定銹蝕程度。具體作法為：利用游標卡尺量測鋼筋的剩余直徑、銹蝕深度、長度及銹蝕物的厚度，用軟尺量測鋼筋的剩余周長。量測鋼筋的剩余直徑和剩余周長前，應(yīng)對鋼筋除銹至露出金屬光澤。 4.2.2 鋼筋修補 (1)根據(jù)測定的鋼筋銹蝕程度，計算鋼筋有效面積的減少量，從而確定增焊補 強鋼筋的相應(yīng)面積。在確定補強鋼筋時，鋼筋應(yīng)適量加粗 10 15，預(yù)留出一定的強度儲備。 (2)鑿除原結(jié)構(gòu)墻柱頂面混凝土，深度至少超過受嚴重銹蝕需補強鋼筋部位以下 10d(d 為原鋼筋與增焊補強鋼筋直徑最大者 )，并對需增焊鋼筋的整個搭接長度范圍內(nèi)的原鋼筋表面的水泥砂漿、混凝土、鐵銹等進行徹底清除。 (3)用補強鋼筋與原鋼筋兩端以 10d 分別進行搭接焊。 (4)對于個別整根鋼筋需加強或替換的應(yīng)予以通長加強或替換，需特別注意接頭應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范要求。 4.2.3 結(jié)構(gòu)自身加強 由于銹蝕表面鈍化層被破壞的除銹鋼筋在混凝土中抗腐蝕能力大大降低，因此在續(xù)建施工本層結(jié)構(gòu)柱墻時，應(yīng)采取必要的預(yù)防加強措施，以提高結(jié)構(gòu)自身的抗腐蝕能力。 (1)經(jīng)設(shè)計單位同意，層柱截面尺寸、墻體厚度均增加20mm，以加大鋼筋的保護層厚度 10mm(凈截面尺寸均不變 )。 (2)在原鋼筋除銹補焊加強后和新混凝土澆筑前，對基腳銹蝕較嚴重的鋼筋表面涂刷一層亞硝酸鹽溶液，并在新澆筑混凝土中摻加水泥重量 1的亞硝酸鈉鋼筋阻銹劑，以起延緩鋼筋銹蝕的作用，提高混凝土的密實性和強度。 (3)在澆 筑混凝土前，用壓力水沖洗原混凝土表面，使原混凝土浸水充分飽和 (約需濕潤 12h)，但不得積水。 (4)為盡量提高該層墻柱混凝土的密實度，每立方米混凝土中的水泥用量應(yīng)大于 350kg，骨料級配為二級，砂率大干38，水灰比小于 0.5，并摻入減水劑和加氣劑，使混凝土有一定的抗?jié)B功能。 結(jié)束語 除了混凝土保護層施工質(zhì)量及偏差導(dǎo)致的混凝土腐蝕外，由于工業(yè)建筑在設(shè)計上對水的氯離子腐蝕作用考慮不足，可能引起鋼筋出現(xiàn)大面積腐蝕，進而使該鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)安全性失效。所以應(yīng)盡早采取措施修復(fù)已經(jīng)破損的結(jié) 構(gòu)部分，并采取相應(yīng)的措施阻止環(huán)境氯離子進一步滲入混凝土內(nèi)部，彌補施工質(zhì)量及結(jié)構(gòu)設(shè)計上的不足。 參考文獻 1吳建華 ,趙永韜 .鋼筋混凝土的腐蝕監(jiān)測 /檢測 J.腐蝕與防護 .2003 2王新祥 ,文梓蕓 ,曹華先 ,余其俊 .混凝土結(jié)構(gòu)物中鋼筋腐蝕的檢測與修復(fù)技術(shù) J.廣東土木與建筑 .2006 閱讀相關(guān)文檔 :水泥混凝土路面裂縫產(chǎn)生原因分析及其修補技術(shù) 如何運用信息系統(tǒng)管理工程建設(shè) 建筑工程項目分包管理淺析 抓細節(jié)重落實完善制度提高管理全力創(chuàng)建標準化工程 鄉(xiāng)村園 林和環(huán)境保護初探 高速公路瀝青路面養(yǎng)護管理中的問題及應(yīng)對措施研 傳媒經(jīng)濟學(xué)視角下的公交移動電視經(jīng)營 關(guān)于土木工程混凝土施工技術(shù)的研究 施工過程中的工程造價控制與管理研究 土木工程施工技術(shù)及創(chuàng)新 聚乙烯施工方法及安裝監(jiān)督 概預(yù)算編制質(zhì)量對建筑工程造價的影響探討