后张预应力钢筋束的腐蚀分析.doc

后张预应力筋腐蚀评价指的是先浇筑水泥混凝土，待达到设计强度的75%以上后再张拉预应力钢材以形成预应力混凝土构件的施工方法。预应力锚固后的外露长度，不宜小于30mm。锚具应用封端混凝土保护，如需长期外露，应采取措施防止锈蚀。预应力筋张拉后，孔道应尽快灌浆。用连接器连接的多跨连续预应力筋的孔道灌浆，应张拉完一跨随即灌筑一跨，不应在各跨全部张拉完毕后一次连续灌浆。（灌浆空隙）每一个钢筋束由19个直径为5 /8英寸的七线股螺旋缠绕在直径为四英寸的聚乙烯管内。如下简图pH值对钢筋腐蚀的影响腐蚀描述钢筋束中的聚乙烯管(PE管)在沿这钢筋束的很多地方出现裂缝多数裂缝沿着锚固处和与水平部分对面的偏向块之间的倾斜长度分布，并且集中分布在圆周管壁的上半部分，尤其是在管截面的2至10点钟方向之间PE管道裂缝的发生和底部灌浆的缝隙处的出现有着普遍的一致性，意味着后者同样集中在管道的上部。这些缝隙通常沿着钢筋束扩展，在这种情况下这些缝隙被称为孔道。这些伸长的缝隙(孔道)产生的原因和意义会在随后的章节讨论。现在认为，管道开裂的原因来自于以下原因的综合作用(1) 管道规格不符合施工要求(2) 发展了随后发生的灌浆在低温期间的形成后果的周围的拉伸应力Figure 4. Typical cracking of the PE duct.导致某个特定的钢筋束趋向恶化的敏感性的作用机理根据何种有害环境作用在该范围而不同。1、 混凝土浆体布置使对于某些钢筋束有孔隙在场使其处于喇叭状凹陷处。该孔隙由混凝土不完全的泵送、随着沉淀作用带来的空穴现象、过多的泌水在此区域的沉积等因素的综合作用产生。上述每一个原因都是不恰当的、违背规范的混凝土安置工序造成的，就像之前描述的那样。宏观的孔隙同样出现在混凝土浆体中。这些孔隙在管道接近混凝土泵送的一端尤为盛行，而他们的密集程度趋向于虽距离该处的距离增大而减小。这些孔隙经常沿管道方向被拉长，并且在管道顶部区域集中，位于彼此连接的复杂电缆的底部。2、 尽管事实上刚泌出的水分典型性的pH值在12-13之间，这种方法显示会对预应力钢筋产生腐蚀作用。根据报告，当Intraplast-N作为膨胀添加剂使用时这种现象尤其明显。显然，泌出的水分会碳化，一旦此现象发生，腐蚀便产生了。本报告中提出的一个作用机理是，由Interplast-N 产生的膨胀反应导致与碳化无关的pH下降。这总结了腐蚀现象必须在任何能够产生、聚集泌水的地方被考虑到。有可能产生这种情况的位置有：暴露在任何混凝土凹陷空腔的钢筋处、暴露在混凝土缝隙中的钢筋处、泌水迁移处电缆互相胶结的地方。3、 一旦泌水被吸收进混凝土则干燥发生，腐蚀速率会减少到一个相对较低的值。但此时仍有两个隐患，冻融循环很有可能已经周期性地发生，此情况必须预计在内以预防任何温度降至露点以下的情况，因为这会导致腐蚀现象在这段时间内重新开始。此外，观察在暴露电缆上的酸性腐蚀意味着残余的泌水是吸湿的和具有腐蚀性的，从而产生比预期的单纯冻融循环更为严重的破坏。4、 尽管短期内管道破裂并不构成隐患，它导致了氧气、水分以及氯化物对混凝土和暴露钢筋的直接接触。放任这些破裂处而不标记，这些裂缝最终会导致电缆更为强烈的腐蚀结论以下结论是基于现场检查和评估以及对所需混凝土试件的实验室数据统计分析得到的。混凝土灌浆就其本身而言普遍符合规定所要求的标准，但灌浆的布置并非如此。正如这导致的一个直接后果那样，很多部位的钢筋混凝土暴露出：(1) 在泵送口的对侧终端的锚固处/喇叭形区域的凹陷(2) 泵送和成形过程中的过度流动(3) 固相的隔离区和沉淀区，分层区域，水灰比的大范围变化，不均匀的空洞分布以及接合的孔洞在合理的区域混凝土灌浆保持了它的碱性，但在其他区域就发生碳化，并且pH减少到81在所有空腔和混凝土孔洞的位置，电缆和电线因此普遍地产生腐蚀，严重程度从最小的到剧烈的不等。在Tendon 2 of Span 40-A的事件中记录了三个电缆折断的例子。半电池反应的潜在data资料(原料？)表明对正在测量进行的区域进行视察时，混凝土中的嵌入式钢筋没有正在进行的积极腐蚀。这很可能是那时混凝土已经被干燥的结果。暴露在空腔和混凝土孔洞中和嵌在碳化的混凝土砂浆中的钢筋的腐蚀在(1)相对湿度较高(2)冻融循环发生 期间应预测到。冻融循环很可能在温度降至露点以下期间发生。已表明，预应力钢筋腐蚀在泌水积累处发生。研究表明，Intraplast-NM 大桥混凝土构建中的预应力钢筋和电缆E 混凝土，电缆包裹在聚乙烯管中，钢筋嵌于混凝土中，与混凝土接触方式多样，混凝土中存在裂隙和孔洞，部分钢筋直接暴露于孔洞，混