鋼筋混凝土有哪些不利因素

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鋼筋混凝土(英文:Reinforced Concrete或Ferroconcrete),工程上常被簡稱為鋼筋砼(tong)。下面,小編為大家講講鋼筋混凝土的不利因素,快來看看吧!

鋼筋混凝土有哪些不利因素

碳化作用

正確地說應該是叫碳酸化作用,習慣通稱為碳化作用。混凝土中的孔隙水通常是鹼性的,根據Pourbaix圖,鋼筋在pH值大於11時是惰性的,不會發生鏽蝕。

空氣中的二氧化碳與水泥中的鹼反應使孔隙水變得更加酸性,從而使pH值降低。從構件製成之時起,二氧化碳便會碳酸化構件表面的混凝土,並且不斷加深。如果構件發生開裂,空氣中的二氧化碳將會更容易更容易進入混凝土的內部。

通常在結構設計的過程中,會根據建築規範確定最小鋼筋保護層厚度,如果混凝土的碳化削弱了這一數值,便可能會導致因鋼筋鏽蝕造成的結構破壞。

測試構件表面的碳化程度的方法是在其表面鑽一個孔,並滴以酚酞,沒有碳化部分便會變成粉色,通過測定沒有變色的砼的深度,便可得知碳化層的深度。

鋼筋鏽蝕與混凝土的凍融迴圈

鋼筋鏽蝕與混凝土的凍融迴圈會對混凝土的結構造成損傷。當鋼筋鏽蝕時,鏽跡擴充套件,使混凝土開裂並使鋼筋與混凝土之間的結合力喪失。

當水穿透混凝土表面進入內部時,受凍凝結的水分體積膨脹,經過反覆的凍融迴圈作用,在微觀上使混凝土產生裂縫並且不斷加深,從而使混凝土壓碎並對混凝土造成永久性不可逆的損傷。

在潮溼與寒冷氣候條件下,對鋼筋混凝土路面、橋樑、停車場等可能使用除冰鹽的建築結構物,應使用環氧樹脂鋼筋或者熱浸電鍍、不鏽鋼鋼筋等材料作為加強筋。

環氧樹脂鋼筋可以通過表面的淺綠色塗料輕鬆識別。更便宜的辦法是使用磷酸鋅作為鋼筋的防鏽塗料,磷酸鋅與鈣離子與氫氧根離子反應生成穩定的羥磷灰石。防水材料也用來保護鋼筋混凝土,如夾層填入膨潤土的無紡土工布。

亞硝酸鈣Ca(NO2)2作為緩蝕劑,按照相對於水泥重量1-2%的比例新增,可以防護鋼筋的腐蝕。因為亞硝酸根離子是一種溫和的氧化劑,與鋼筋表面的亞鐵離子(Fe)結合沉澱為不可溶的氫氧化鐵(Fe(OH)3).

氯化腐蝕

氯化物, 包括氯化鈉,會對混凝土中的鋼筋腐蝕。因此,拌合混凝土時只允許使用清水。同樣使用鹽來為混凝土路面除冰是被禁止的。

鹼骨料反應

鹼骨料反應或鹼矽反應,(Alkali Aggregate Reaction,簡稱AAR,或Alkali Silica Reaction,簡稱ASR)是指當水泥的`鹼性過強時,骨料中的非結晶矽成分(SiO2)溶解並遊離在高pH (12.5 - 13.5) 的水中,與水泥中的氫氧根離子發生反應生成矽酸鹽,與水泥中的氫氧化鈣反應生成水合矽酸鈣,引起混凝土的不均勻膨脹,導致開裂破壞。

它的發生條件為:

(1)骨料中含有相關活性成分——非結晶的二氧化矽;

(2)環境中有足夠的氫氧根離子;

(3混凝土中有足夠的溼度,相對溼度大於75%。這種反應被稱為混凝土之癌,不論是否加強了鋼筋,混凝土中都會有此反應。例如,混凝土的大壩。

硫酸鹽腐蝕

地下水中的硫酸鹽會與矽酸鹽水泥反應生成具有膨脹性的副產品例如礬石(ettringite)或碳硫矽鈣(thaumasitein)從而導致混凝土的早期失效。

高鋁水泥的晶體轉變

高鋁水泥對弱酸特別是硫酸鹽有抗性,同時早期強度增長很快,具有很高強度和耐久性。在第二次世界大戰後被廣泛使用。但是由於內部水化物晶體的轉型,其強度會隨時間推移而下降,在溼熱環境下更為嚴重。

在英國,隨著3起使用高鋁預應力混凝土樑的屋頂的倒塌,這種水泥在當地於1976年被禁止使用,雖然後來被證明有製造缺陷,但禁令仍然保留。