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钢筋混凝土保护层剥落露筋分析防治谈

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钢筋混凝土保护层剥落露筋分析防治谈 ◊文/宋夏明 【摘要】钢筋混凝土保护层剥落露筋会对建筑物的耐久性和美观产生较大影响。本文分析了保护层剥落露筋产生的原因，提出一些防治措施。【关键词】钢筋混凝土剥落露筋防治措施 1引言

目前，我国大部分工业建筑，基础设施以及民用建筑都采用的是钢筋混凝土结构。在混凝土实际工程中。我们经常可以看到在混凝土表面的保护层剥落露筋。从而大大降低混凝土结构的承载力，影响结构的耐久性，实用性。混凝土保护层剥落露筋大都起始于微小的细微裂缝。表面的细微裂缝，会吸收水分和侵蚀性的气体，在低温下，水会结冰体积膨胀，会进一步扩大裂缝的深度和宽度,假如任它循环,深进的裂缝，在水分和侵蚀性气体的作用下，会锈蚀钢筋，钢筋锈蚀膨胀后的体积将比原体积大7到8倍。从而加速裂缝的发展。导致混凝土保护层剥落露筋，影响结构的安全性和耐久性。因此。必须查清楚钢筋混凝土保护层剥落露筋的原因。并尽早来取相应的防治措施。2 原因分析

2.1 混凝土的碳化作用

混凝土的碳化是由co2与混凝土中ca(OH)2发生化学反应，导致混凝土碱性下降。当混凝土碳化穿透保护层到达钢筋表面时，钢筋周围碱性降低，钝化膜失去原有的稳定性,在水分和氧气的作用下钢筋就会锈蚀。混凝土碳化的深度及速度与施工工艺和环境介质有关。施工中，水灰比减小会降低碳化速度,矿渣水泥碳化较快。碳化深度与水泥用量成反比。外加剂能减弱碳化作用。如果混凝土早期养护不良，其杭碳化能力降低,施工质量的不稳定,其碳化速度有成倍的差别。而且碳化深度随混凝土强度等级的提高而下降。对于环境介质,碳化深度随相对湿度的降低，温度的增大,大气中的C02含量提高,风压的增大而增大。保护层厚度的增大,可以延续碳化的进程。特别是处于最外层构造钢筋的混凝土保护层厚度是至关重要的,因为碳化到达最外层铜筋位置,就会很快引起这些钢筋的锈蚀，随后混凝土保护层剥落，钢筋裸露。因而从耐久性观点来看,构造筋和主筋的保护层同等重要。另外,保证混凝土保护层的密实度亦十分重要。

2.2混凝土表面裂缝

混凝土表面裂缝会促使各种离子和气体渗透到钢筋表面。在裂缝处。钢筋锈蚀取决于时间,因此,如果时间充分，这些有害物质会使钢钝化膜较早破坏,钢筋产生锈蚀膨胀，体积增大，加速混凝土表面裂缝的发展，从而导致混凝土保护层剥落。混凝土表面裂缝主要包括温度裂缝,干缩裂缝,沉降收缩裂缝和塑性收缩裂缝。

温度裂缝产生的原因是混凝土会随着温度的变化产生热胀冷缩。混凝土硬化初期。水泥水化热较多,混凝土又是热的不良导体，散热很慢,使得混凝土的内外温差很大，这将使混凝土产生内胀外缩。结果在混凝土表面产生很大的拉应力。当拉应力大于混凝土的抗拉强度时就会使混凝土产生裂缝。干缩裂缝产生的主要原因是混凝土在结硬过程中,表面没有覆盖层,使得表面水分挥发较大,体积收缩也大,但是结构内部湿度变化小，造成混凝土内外不均匀收缩，引起混凝土表面干裂。沉降收缩裂缝也叫沉降裂缝,是指混凝土硬化时粗骨料沉降受到钢筋阻挡。产生与细骨料不同的沉降量而产生的裂缝。塑性收缩裂缝产生的原因是：混凝土浇筑成型后初凝前，由于重力作用，粗细骨料及水泥颗粒比重大，产生沉降;水分比重小，上浮至混凝土表面,产生泌水。水泥净浆浮至混凝土表面产生外分层。水泥净浆浮至粗骨料下方,产生内分层。混凝土泌水造成塑性收缩。2.3混凝土碱一集料反应

碱一集料反应是混凝土原材料中的水泥，外加剂,混合材和水中的碱(Na20或K20)与骨料中的活性成分反应,在混凝土浇筑成型后若干年(数年至二，三十年)逐渐反应，反应生成物吸水膨胀(体积可增至3〜4倍)使混凝土产生内部应力，膨胀开裂，导致混凝土失去设计性能。由于活性骨料经搅拌后大体上呈均匀分布。所以一旦发生碱骨料反应，混凝土内各部分均产生膨胀应力，混凝土自身胀裂，导致混凝土保护层完全剥落，钢筋裸露,强度降低，弹性模量和耐久性损失。发展严重的则只能拆除，无法补救。因而被称为混凝土的癌症。混凝土工程中的碱一集料反应从类别上来讲包括碱硅酸反应，碱碳酸盐反应和碱硅酸盐反应三类。混凝土工程发生碱骨料反应需要具有三个条件。首先是混凝土的原材料水泥,混合材，外加剂和水中含碱量高（>0.6%）；第二是骨料中有相当数量活性成分；第三是潮湿环境，有充分的水分或湿空汽供应。3防治措施

设计方面：勿庸置疑。混凝土保护层是层内混凝土和钢筋免受物理与化学腐蚀的第一道防线，也是减缓混凝土碳化腐烛，防止保护层剥落的最直接因素。因此对混凝土保护层的厚度应予以重视。在钢筋混凝土结构的实际设计时，为减小自重，混凝土截面有时设计成薄壁,挖空的形式，在优化设计时，设计者在考虑结构受力合理，节省材料的同时。应适当加厚钢筋的保护层。避免片面追求设计的优化，而忽视长远利益。保护层厚度的确定应以在安全使用期内控制混凝土碳化深度不至于达到钢筋部位为目标。保护层设计值偏小，再加上施工不当的话。是造成混凝土保护层剥落露筋的一个重要原因。

施工方面：施工中对混凝土的塌落度应严格控制，因为塌落度很高的塑化混凝土会降低钢筋与混凝土的粘结强度。施工中应尽量提高混凝土的密实性,增强抗渗性，特别应保证振捣密实，那种盲目追求施工进度，对振捣操作草草了事的短视行为是要不得的。养护时应按规程要求，仔细养护，经常保持新拌混凝土表面湿润，可来用养护液，覆盖养护材料等措施，以减少水分蒸发。避免早期表面裂缝的大量产生。还要合理控制脱模时间。近年来，一些大体积混凝土结构物,普遍来取了温控措施以避免混凝土开裂。如计算分析了混凝土的温度和温度应力，来用低热水泥，埋设了冷却水管降低混凝土温度，来用保温措施,以减少混凝土温差，同时对混凝土的温度变化进行了监控等。采用上述措施很大程度避免或减少了混凝土的开裂，取得了一定的成绩。

选材方面：来用高性能材料是提高结构结合性能，防止混凝土保护层剥落露筋的最有效途径。高性能混凝土(HPC)是通过来用超细矿物惨料(如磨细粉煤灰，磨细碱矿渣，硅粉等)代替一部分水泥,再加高效减水剂。用普通混凝土制造所用的设备和方法制成的一种新型混凝土。粉煤灰和矿渣微粉是优良的辅助胶凝材料，可以改善新拌混凝土和易性，减少混凝土泌水和离析，可以改善混凝土的孔结构，减少混凝土的渗透性尤其是延缓混凝土的碳化速度，同时还可以改善混凝土抗硫酸盐侵蚀，减少碱一集料反应破坏等。此外，高性能混凝土还具有高流动度，高密实度和低水化热，使硬固混凝土得以避免早期裂缝，还能提高混凝土的后期强度，高流动度可以减少振捣。同时还应禁止来用低标号混凝土。低标号混凝土孔隙率大，密实度及抗渗性差，对耐久性十分不利。4结语

混凝土结构的保护层剥落露筋对结构的危害很大。实际工程中必须查明保护层剥落露筋发生的原因，从选材，设计及施工等方面全面地对其进行防治,以提高结构的安全性和耐久性。参考文献

[1]郑州工学院钢筋混凝土结构(上册）【M】.郑州；河南科学技术出版社.1992.[2]韩素芳混凝土工程病害与修补加固【M】北京：海洋出版社

[3]周新刚混凝土结构的耐久性与损伤防治【M】.北京；中国建材工业出版社.1999.(作者单位系浙江省嵊州市建筑工程有限公司）