混凝土保护层对结构耐久性的影响分析及措施__墨水学术,论文发表,

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摘要：根据《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T50476-2008）中考虑的混凝土耐久性问题，结合混凝土保护层对混凝土碳化和内部钢筋锈蚀的影响分析，提出了在设计和施工等方面确保保护层作用的相关措施。
　　关键词：混凝土保护层耐久性影响分析措施
　　
　　1引言
　　混凝土结构耐久性是其抵抗工作环境中各种因素作用而保持正常使用功效的能力。混凝土结构耐久性设计是结构设计的一个主要内容。当前己经为人们所认知的耐久性现象主要包括混凝土中钢筋的锈蚀(包括由表层混凝土碳化和外部氯离子入侵造成的锈蚀过程)、混凝土的冻融损伤、混凝土的化学腐蚀和结晶破坏。即将实施的《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T50476-2008）主要考虑以上的耐久性问题。除此之外，部分文献也将混凝土表面的力学磨蚀、碱骨料反应和内部硫酸盐反应也归结为耐久性问题。
　　在上述的耐久性问题中，混凝土中钢筋的锈蚀是影响面最大、最为大家关注的问题之一，对于钢筋锈蚀，新编《混凝土结构耐久性设计规范》明确规定：对于自然环境中的锈蚀问题，主要用混凝土保护层来保证构件的耐久性；对于特殊工业腐蚀环境中的锈蚀问题，可以考虑使用表面防护措施来处理。因此，对于绝大多数暴露在大气环境中混凝土结构，钢筋的保护层的厚度与质量成为构件耐久性的基本保证。所以也可以这样讲，锈蚀问题的耐久性设计，就是钢筋保护层的设计。
　　2混凝土保护层对结构耐久性的影响分析
　　2.1混凝土保护层对钢筋锈蚀的影响
　　钢筋和混凝土能够共同工作的一个重要原因就是混凝土对其中的钢筋具有保护作用，一般情况下，结构中的钢筋不易受到外部的浸蚀，但如果混凝土的保护层失去功能，钢筋的腐蚀往往比同样介质影响下裸露的钢筋更大，这主要是因为保护层使钢筋发生化学腐蚀的水膜停留在钢筋表面的时间和反复湿润的时间更长。
　　2.1.1腐蚀机理
　　钢筋的腐蚀主要有两种原因：Cl-的作用及混凝土的碳化。Cl-是一种钢筋活化剂，会破坏钢筋钝化膜，对钢筋锈蚀起加速作用，与混凝土保护层是否被碳化无关。故对保护层产生影响的主要是混凝土的碳化。
　　通常，水泥水化时产生的Ca(OH)2过饱和溶液，PH值一般在12以上，碱性很高，并存在于混凝土孔隙中，钢筋在这种高碱性的环境中，表层会生成一种致密的钝化膜。但如果混凝土受到CO2等酸性气体作用时，生成低碱性的CaCO3称为碳化（中性化)，从而降低混凝土的pH值。当混凝土pH值降到10以下时，就完全失钝。当碳化深度从构件表面达到钢筋表面时，钢筋钝化膜就会遭到破坏，所以，混凝土碳化速度与其保护层的厚度和质量存在直接关系。在相同环境下，保护层越厚、越密实，完全碳化所需的时间就越长，钢筋的腐蚀程度越轻。
　　2.1.2锈蚀原因分析
　　合理配制的混凝土碳化速度不超过1mm/a，因此，由于碳化引起的钢筋过早锈蚀破坏的原因主要有:
　　1)构造措施不当使钢筋过密，钢筋外混凝土不密实；混凝土振捣不密实，模板接缝不严等造成模板漏浆，构件表面蜂窝、麻面，在混凝土表面形成内外贯通的孔隙。
　　2)施工原因导致钢筋位置不正确，造成混凝土保护层减少或不均匀。
　　3)混凝土养护不周、收缩、徐变、荷载或其他原因造成的混凝土保护层裂缝。
　　2.2保护层对混凝土结构其它方面的影响
　　混凝土保护层除对混凝土产生以上影响外，还对混凝土的粘结力和耐火性能产生很大影响。在混凝土结构中，钢筋和混凝土两种材料能共同工作的原因之一是依靠两者之间的粘结应力。当混凝土保护层太小时，外围混凝土可能发生劈裂，混凝土对钢筋的握裹力、机械咬合力降低，进而影响到结构的耐久性。
　　此外，混凝土的耐火性能与保护层厚度关系密切，当结构遭遇火灾时，内部钢筋的温度随保护层厚度的增加而降低，所以当保护层

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