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鋼結(jié)構(gòu)防腐

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鋼架防腐過程是大體積混凝土中的主要溫度因素

2012/8/3 閱讀次數(shù)：[4727]

1.1 溫度
鋼架防腐過程是大體積混凝土中的主要溫度因素，混凝土在硬結(jié)過程中，由于水泥的水化作用，在初始幾天產(chǎn)生大量的水化熱，混凝土溫度升高。而大體積混凝土結(jié)構(gòu)一般較厚，導(dǎo)熱不良，相對散熱小，所以大量的熱量聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部。內(nèi)部水化熱不易散失，外部混凝土散熱較快，水化熱溫升隨壁（板）厚度增加而加大，混凝土形成一定的溫度梯度。無論溫升階段，還是溫降階段，混凝土中心溫度總是高于混凝土表面溫度。根據(jù)熱脹冷縮的原理，中心部分混凝土膨脹速率要比表面混凝土大。因此，混凝土中心與表面各質(zhì)點(diǎn)間的內(nèi)約束以及來自地基及其它外部邊界約束的共同作用，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)溫度梯度大到一定程度時，表面拉應(yīng)力超過混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時，混凝土表面產(chǎn)生裂縫。在升溫階段，混凝土未充分硬化，彈性模量小，因此拉應(yīng)力較小，只引起混凝土表面裂縫。隨著水泥水化反應(yīng)的結(jié)束及混凝土的不斷散熱，大體積混凝土由升溫階段過渡到降溫階段。溫度降低，混凝土體積收縮。由于混凝土內(nèi)部熱量是通過表面向外散發(fā)，降溫階段混凝土中心部分與表面部分的冷縮程度不同，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生較大的內(nèi)約束，同時地基與邊界條件也對收縮的混凝土產(chǎn)生較大的外約束。內(nèi)外約束的作用，使收縮的混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力，隨混凝土的齡期增長，抗拉強(qiáng)度增大，彈性模量增高，徐變影響減小。因此降溫收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力較大，易在混凝土中心部位形成較高拉應(yīng)力區(qū)，若此時的混凝土拉應(yīng)力大于混凝土此齡期的抗拉強(qiáng)度，則大體積混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。
　　2.2 鋼筋銹蝕因素
　　由于電視塔防腐的質(zhì)量較差或保護(hù)層厚度不足，混凝土保護(hù)層受二氧化碳侵蝕炭化至鋼筋表面，使鋼筋周圍混凝土堿度降低，或由于氯化物介入，鋼筋周圍氯離子含量較高，均可引起鋼筋表面氧化膜破壞，鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應(yīng)，其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長了約2～4倍，從而對周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，導(dǎo)致保護(hù)層混凝土開裂、剝離，沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫，并有銹跡滲到混凝土表面。由于銹蝕，使得鋼筋有效斷面面積減小，鋼筋與混凝土裹力減弱，結(jié)構(gòu)承載力下降，并將誘發(fā)其他形式的裂縫，加劇鋼筋銹蝕，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。
　　對于鋼筋的銹蝕，施工時應(yīng)控制混凝土的水灰比，加強(qiáng)振搗，保證混凝土的密實(shí)性，防止氧氣的侵入，同時嚴(yán)格控制含氯鹽的外加劑用量，沿海地區(qū)或其它存在腐蝕性強(qiáng)的空氣、地下水地區(qū)尤其應(yīng)慎重。
　　2.3 凍脹因素
　　大氣氣溫低于零度時，吸水飽和的混凝土出現(xiàn)冰凍，游離的水轉(zhuǎn)變成冰，體積膨脹9%，因而混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，同時混凝土凝膠孔中的過冷水在微觀結(jié)構(gòu)中遷移和重分布應(yīng)引起滲透壓，使混凝土中膨脹力加大，混凝土強(qiáng)度降低，并導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。溫度低于零度和混凝土吸水飽和是發(fā)生凍脹的必要條件，當(dāng)混凝土中骨料空隙多、吸水性強(qiáng)；骨料中含泥土等雜質(zhì)過多；混凝土水灰比偏大、振搗不密實(shí)；養(yǎng)護(hù)不好使混凝土早期受凍等，均可導(dǎo)致混凝土凍脹裂縫。
　　混凝土在冬季進(jìn)行施工時，尤其應(yīng)當(dāng)注意這方面的養(yǎng)護(hù)。如采用蒸汽加熱法、電氣加熱法等，或者在混凝土拌和水中加入一定的防凍劑（不用氯鹽）,可以保證混凝土在低溫條件下硬化。
　　
3 材料質(zhì)量因素
　　混凝土是指由水泥、石灰、石膏類無機(jī)膠結(jié)料和水或?yàn)r青、樹脂等有機(jī)膠結(jié)料的膠狀物與集料按一定比例拌和，并在一定條件下硬化而成的石材。通常我們所講的混凝土指的是水泥混凝土，主要由水泥、水、砂石集料組成，其中水泥和水起膠凝作用；集料起骨架填充作用，水泥和水發(fā)生反應(yīng)后形成堅(jiān)硬的水泥石，將集料顆粒牢固地粘結(jié)成整體，使混凝土具有一定的強(qiáng)度。但是若組成混凝土所用的材料質(zhì)量不合格，則會影響混凝土的強(qiáng)度，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。

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