裂縫和變形ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-04-29 04:15本頁(yè)面
【正文】 層致密的氧化膜 ， 阻止了鋼筋銹蝕電化學(xué)過(guò)程 。 ◆ 當(dāng)混凝土被碳化 ， 鋼筋表面的氧化膜被破壞 ， 在有水份和氧氣的條件下 ， 就會(huì)發(fā)生銹蝕的電化學(xué)反應(yīng) 。 ◆ 鋼筋銹蝕產(chǎn)生的鐵銹 （ 氫氧化亞鐵 Fe(OH)3） ， 體積比鐵增加 2~6倍 ，保護(hù)層被擠裂 ， 使空氣中的水份更易進(jìn)入 ， 促使銹蝕加快發(fā)展 。 ◆ 氧氣和水份是鋼筋銹蝕必要條件 ， 混凝土的碳化僅是為鋼筋銹蝕提供了可能 。 ◆ 當(dāng)構(gòu)件使用環(huán)境很干燥 （ 濕度 40%） ， 或完全處于水中 ， 鋼筋的銹蝕極慢 ， 幾乎不發(fā)生銹蝕 。 ◆ 而裂縫的發(fā)生為氧氣和水份的浸入創(chuàng)造了條件 ， 同時(shí)也使混凝土的碳化形成立體發(fā)展 。 第 9章 鋼筋混凝土構(gòu)件的裂縫、變形和耐久性 ◆ 但近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)， 銹蝕程度與荷載產(chǎn)生的橫向裂縫寬度無(wú)明顯關(guān)系 ，在一般大氣環(huán)境下，裂縫寬度即便達(dá)到 ，也只是在裂縫處產(chǎn)生銹點(diǎn)。 ◆ 這是由于鋼筋銹蝕是一個(gè)電化學(xué)過(guò)程，因此 銹蝕主要取決于氧氣通過(guò)混凝土保護(hù)層向鋼筋表面的陰極的擴(kuò)散速度 ，而這種擴(kuò)散速度主要取決于混凝土的 密實(shí)度 。 ◆ 裂縫的出現(xiàn)僅是使裂縫處鋼筋局部脫鈍，使銹蝕過(guò)程得以開(kāi)始，但它對(duì)銹蝕速度不起控制作用。 ◆ 因此，防止鋼筋銹蝕最重要的措施是在增加混凝土的 密實(shí)性 和混凝土的 保護(hù)層厚度 。此外，還可采用 涂面層 、 鋼筋阻銹劑 、 涂層鋼筋 等措施來(lái)防止鋼筋的銹蝕。 第 9章 鋼筋混凝土構(gòu)件的裂縫、變形和耐久性 鋼筋銹蝕引起混凝土結(jié)構(gòu)損傷過(guò)程：首先在裂縫寬度較大處發(fā)生個(gè)別點(diǎn)的 “ 坑蝕 ” ， 繼而逐漸形成 “ 環(huán)蝕 ” ， 同時(shí)向裂縫兩邊擴(kuò)展 ， 形成銹蝕面 ， 使鋼筋有效面積減小 。 嚴(yán)重銹蝕時(shí) ， 會(huì)導(dǎo)致 沿鋼筋長(zhǎng)度出現(xiàn)縱向裂縫 ， 甚至導(dǎo)致混凝土保護(hù)層脫落 ， 俗稱 “ 暴筋 ” ， 從而導(dǎo)致截面承載力下降 ， 直至最終引起結(jié)構(gòu)破壞 。 第 9章 鋼筋混凝土構(gòu)件的裂縫、變形和耐久性 結(jié)構(gòu)的工作環(huán)境分類 ◆ 同一結(jié)構(gòu)在強(qiáng)腐蝕環(huán)境中要比一般大氣環(huán)境中的使用壽命短。 ◆ 如在惡劣環(huán)境 ，一味增加混凝土保護(hù)層是不經(jīng)濟(jì)的，效果也不一定好。可在構(gòu)件表面采用防護(hù)涂層。 表 8 1 混凝土結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境類別 環(huán)境類別 說(shuō) 明 一 室內(nèi)正常環(huán)境；無(wú)侵蝕性介質(zhì)、無(wú)高溫高濕影響、不與土壤直接接觸的環(huán)境 a 室內(nèi)潮濕環(huán)境；露天環(huán)境；與無(wú)侵蝕性水及土壤直接接觸的環(huán)境 二 b 寒冷及嚴(yán)寒地區(qū)的露天環(huán)境；與無(wú)侵蝕性水及土壤直接接觸的環(huán)境 三 使用除冰鹽的環(huán)境；嚴(yán)寒寒冷地區(qū)的水位變動(dòng)區(qū)；濱海地區(qū)室外環(huán)境； 四 海洋環(huán)境（海水潮汐區(qū)；浪濺區(qū)；海水下環(huán)境） 五 受人為和自然的化學(xué)侵蝕性物質(zhì)影響的環(huán)境 第 9章 鋼筋混凝土構(gòu)件的裂縫、變形和耐久性 結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì) P241 對(duì)混凝土的基本要求 P241242 第 9章 鋼筋混凝土構(gòu)件的裂縫、變形和耐久性 表 8 3 結(jié)構(gòu)混凝土耐久性的基本要求 環(huán)境類別 水灰比 不大于 最小水泥用量 (kg/ m3) 最低混凝土強(qiáng)度等級(jí) 最大氯離子含量 最大 堿 含量 一 200 C15 % 不 限 制 a 225 C20 % 3 . 0 % 二 b 250 C25 % 3 . 0 % 三 275 C30 % 3 . 0 % 注： 1 、氯離子含量按水泥總重量的百分率計(jì)算； 2 、 預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的混凝土中的氯離子含量不得超過(guò) % ； 3 、 當(dāng)混凝土中加入摻合料時(shí)，可酌情降低水泥用量； 處于二類環(huán)境中的基礎(chǔ)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)可采用 C2 0 ，但保護(hù)層厚度應(yīng)符合《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求。 保證耐久性的措施： ⑴ 最小保護(hù)層厚度 ： ◆ 為保證耐久性和鋼筋的粘結(jié)力 ， 對(duì)一 、 二 、 三類環(huán)境一般建筑結(jié)構(gòu) （ 設(shè)計(jì)工作壽命 50年 ） ， 《 規(guī)范 》 規(guī)定了最小混凝土保護(hù)層厚度 。 ◆ 對(duì)四 、 五類環(huán)境種的建筑結(jié)構(gòu) ， 應(yīng)按專門(mén)規(guī)定考慮 。 ◆ 當(dāng)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作壽命有更高要求時(shí) （ 100年 ） ， 混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)將表 51的數(shù)值乘以 ， 定期維修等措施 。 ⑵ 混凝土的要求 ： ◆ 耐久性的另一個(gè)重要方面是 混凝土密實(shí)性 ， 因?yàn)槊軐?shí)性好對(duì)延緩混凝土的碳化和鋼筋銹蝕有很大作用 。 ◆ 提高混凝土密實(shí)性主要是減小水灰比和保證水泥用量 。 ◆ 若混凝土種氯離子含量過(guò)大 ， 則會(huì)對(duì)鋼筋銹蝕有惡劣影響 。 第 9章 鋼筋混凝土構(gòu)件的裂縫、變形和耐久性 ⑶ 其他措施 ◆ 對(duì)于結(jié)構(gòu)中使用環(huán)境較差的構(gòu)件 ， 宜設(shè)計(jì)成可更換或易更換的構(gòu)件 。 ◆ 對(duì)于暴露在侵蝕性環(huán)境中的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件 ， 宜采用帶肋 環(huán)氧涂層鋼筋 ， 預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)有防護(hù)措施 。 ◆ 采用有利提高耐久性的 高強(qiáng)混凝土 。 第 9章 鋼筋混凝土構(gòu)件的裂縫、變形和耐久性
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