土木工程论文混泥土中钢筋锈蚀与结构耐久性

远 程 与 继 续 教 育 学 院毕业设计（论文）题 目：混凝土中钢筋锈蚀与结构耐久性指导教师：_站 点：_学 号：_ _专 业：_年 级：_ _ _姓 名：_ _年 月混凝土中钢筋锈蚀与结构耐久性Corrosion of steel bars and durability of concreteI摘要钢筋混凝土结构是土木工程中应用最广泛的结构形式之一，自从钢筋混凝土问世以来，推动着建筑工业的飞速发展，然而由于荷载作用和环境侵蚀使得混凝土中的钢筋容易发生锈蚀，造成钢筋混凝土结构发生耐久性破坏。钢筋锈蚀是一个比较普遍并且严重威胁结构安全的耐久性问题，是造成钢筋混凝土耐久性损伤的最主要和最直接因素，也是混凝土结构耐久性破坏的主要形式之一。本文介绍了钢筋混凝土中钢筋的作用、钢筋锈蚀的原因、钢筋锈蚀对结构耐久性的影响，同时针对钢筋锈蚀的原因提出提高结构耐久性和预防钢筋锈蚀的措施，最后写到对于钢筋混凝土耐久性的发展展望关键词： 钢筋锈蚀；结构耐久性；混凝土IIAbstractReinforced concrete structure is one of the most widely used structure form in civil engineering, since the advent of reinforced concrete, driving the rapid development of the construction industry, however, due to loading and environmental erosion has reinforced concrete in the prone to corrosion, resulting in the reinforced concrete structure durability damage.Corrosion of reinforcement is a relatively common and serious threat to the safety of the structure durability, the durability of the reinforced concrete is caused by IIIthe damage of the most important and direct factor, is also one of the main forms of durability of concrete structure damage. This paper introduces the function of reinforced concrete, steel corrosion reasons, steel corrosion on the durability of structures， and reasons for the corrosion of reinforcement is proposed to improve the structure durability and corrosion prevention measures, and finally wrote to the development prospect of reinforced concrete durability.Keywords: Steel corrosion; The durability of the structure; Concrete目 录摘要 IAbstractII1 前言 111 钢筋混凝土中钢筋的作用 112 钢筋混凝土的特点 213 混凝土结构耐久性研究的必要性 214 混凝土结构耐久性研究的特点 42 混凝土结构钢筋锈蚀损伤 521 钢筋锈蚀研究的重要性 522 钢筋锈蚀的化学机理和条件 723 钢筋锈蚀产生的原因 924 混凝土中的钢筋锈蚀破坏过程及破坏特征 123 钢筋锈蚀对结构耐久性的影响 1531 钢筋锈蚀后对钢筋的力学性能的影响 1532 钢筋锈蚀后对钢筋与混凝土协同工作性能的影响 1633 钢筋锈蚀后对钢筋混凝土结构性能的影响 1734 工程实例 184 提高结构耐久性以及预防钢筋锈蚀的措施 2341 保证钢筋有足够的保护层厚度 2342 提高混凝土的质量 2443 改善钢筋工作的环境条件 2744 限制混凝土中氯离子含量 285 混凝土结构耐久性发展展望 3051 加强混凝土结构耐久性的基础研究 3052 适当提高混凝土结构耐久性设计、施工和维护水平 31结束语 33致谢 34参考文献 3511 前言1.1 钢筋混凝土中钢筋的作用混凝土具有许多优点，如抗压性能好，有良好的耐火性能和耐久性能，可根据不同要求配制各种不同性质的混凝土，在凝结前具有良好的可塑性，因此，可以浇筑成各种形状和大小的构件或结构物，经硬化后抗压强度高与耐久性能好的特性，其组成材料中，砂和石等地方材料占80%以上，符合就地取材和经济的原则。由于混凝土具有上述各种优点，无论是工业与民用建筑，给水与排水工程、道路工程、桥梁工程、水利工程以及地下工程、国防建设等都广泛地应用混凝土。因此，它是一种主要的土木工程材料，在国家基本建设中占有重要地位。相对于混凝土具有抗压强度高的优点，混凝土的缺点也非常明显，其抗拉强度和抗剪强度很低，受拉时变形能力小，在直接受拉时，很小的变形就要开裂，它在断裂前没有残余变形，是一种脆性破坏。混凝土的抗拉强度只有抗压强度的 1/101/20，且随着混凝土强度等级的提高，比值有所降低，因此，混凝土在工作时一般不依靠其抗拉强度，未加钢筋的混凝土也极少被单独使用于工程。从材料的物理力学性能来看，混凝土只具有较高的抗压强度，抗拉强度很低，但钢筋具有较高的抗拉强度，而且两者的弹性模量较接近，有着近似的 膨胀 系 数 (混 凝 土 为 （ 1.0 1.5)10-5， 钢 筋 为 1.210-5)， 不 会 由 环 境 温度 不 同 而 发 生 相 应 的 温 度 变 形 ， 其 次 钢 筋 与 混 凝 土 之 间 有 良 好 的 粘 结 力 ， 有时 钢 筋 的 表 面 也 被 加 工 成 有 间 隔 的 肋 条 （ 称 为 变 形 钢 筋 ） 来 提 高 混 凝 土 与 钢筋 之 间 的 机 械 咬 合 ， 使钢筋混凝土紧密连接，协同工作，不易因热胀冷缩而脱离或引起破坏。此外，混凝土中的氢氧化钙提供的碱性环境，在钢筋表面形成了一层钝化保护膜，使钢筋相对于中性与酸性环境下更不易腐蚀。因此在混凝土中加入钢筋，可以很好改善混凝土抗拉强度低的缺点，由钢筋承担拉力，混2凝土承担压力，这样既发挥了各自的受力性能，又很好地协调工作，共同承担结构构件所承受的外部荷。1.2 钢筋混凝土的特点钢筋混凝土结构以其广泛的适用性和低廉的造价在现代化建设中得到普遍的应用，钢筋混凝土问世以来，推动着建筑业的飞速发展，使现代建筑向更高层、更大跨度、更大负荷能力的方向发展。钢筋混凝土结构的优越性能使之成为建筑、桥梁以及公路交通等建设中的重要结构形式，它在绝大多数人的心目中是一种坚不可摧的结构形式。然而由于外界侵蚀环境的影响，钢筋混凝土并非如人们所认识的那样是一种寿命可达百年而不会受到损坏的结构材料。钢筋的锈蚀对钢筋混凝土结构的耐久性影响极大，尤其是在氯盐环境（如海泮及沿海、盐碱地）及人为造成的氯盐条件下（道路除冰盐、含氯盐外加剂、使用海砂等），世界各地不同程度地受到钢筋锈蚀带来的危害，造成了严重的经济损失。国内外研究表明，在非腐蚀性介质作用下，混凝土构件的使用寿命基本上取决于混凝土完全碳化的时间，而在腐蚀性介质作用下，钢筋的腐蚀还取决于促进腐蚀的离子浓度，如果腐蚀作用集中于局部，即使混凝土未完全碳化，钢筋也会受到腐蚀。据资料介绍，在约21.4%的钢筋混凝土结构损坏是因为钢筋锈蚀引起的。美国一项调查显示，美国的混凝土 设施工程总价值为6万亿美元，每年所需维修费或重建费约为3千亿美元。美国50万座公路桥梁中有20万座己有损坏，平均每年有150200座桥梁部分或完全坍塌，寿命不足20年