『壹』 钢筋混凝土特点有哪些
(1)节约钢材,降低造价。由于合理地利用了两种材料的特性,使构件强度较高内,刚度容较大,比起钢结构来可节约钢材;
(2)耐久性和耐火性较好。由于混凝土对钢筋起到保护作用,使构件的耐久性和耐火性明显优于钢结构; (3)可塑性好。钢筋混凝土可根据需要浇筑成各种形状; (4)现浇钢筋混凝土结构整体性好、刚度大,又具有一定的延性,适用于抗震结构; (5)可以就地取材。钢筋混凝土中的砂、石--般可以就地取材,降低造价。
『贰』 钢筋和混凝土各自的优缺点
钢筋混凝土结构的特点
1.混凝土结构的定义:混凝土结构是以混凝土为主要材料制成的结构,包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。素混凝土结构是指由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构;钢筋混凝土结构是指由配置受力钢筋的混凝土制成的结构;预应力混凝土结构是指由配置受力的预应力钢筋通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土制成的结构。其中,钢筋混凝土结构在工程中应用最为广泛。
2.钢筋混凝土结构的特点:钢筋混凝土结构是以混凝土承受压力、钢筋承受拉力,能比较充分合理地利用混凝土(高抗压性能)和钢筋(高抗拉性能)这两种材料的力学特性。与素混凝土结构相比,钢筋混凝土结构承载力大大提高,破坏也呈延性特征,有明显的裂缝和变形发展过程。对于一般工程结构,经济指标优于钢结构。技术经济效益显著。
钢筋有时也可以用来协助混凝土受压,改善混凝土的受压破坏脆性性能和减少截面尺寸。
3.钢筋和混凝土能够共同工作的主要原因:
(1)钢筋与混凝土之间存在有良好的粘结力,能牢固地形成整体,保证在荷载作用下,钢筋和外围混凝土能够协调变形,相互传力,共同受力。
(2)钢筋和混凝土两种材料的温度线膨胀系数接近(钢材为1.2×10-5,混凝土为(1.0~1.5)×10-5),当温度变化时,两者间不会产生很大的相对变形而破坏它们之间的结合,而能够共同工作。
钢筋混凝土结构的优点
(1)合理用材。能充分合理的利用钢筋(高抗拉性能)和混凝土(高抗压性能)两种材料的受力性能。
(2)耐久性好。在一般环境下,钢筋受到混凝土保护而不易生锈,而混凝土的强度随着时间的增长还有所提高,所以其耐久性较好。
(3)耐火性好。混凝土是不良导热体,遭火灾时,钢筋因有混凝土包裹而不致于很快升温到失去承载力的程度。
(4)可模性好。混凝土可根据设计需要支模浇筑成各种形状和尺寸的结构。
(5)整体性好。整体浇筑的钢筋混凝土结构整体性好,再通过合适的配筋,可获得较好的延性,有利于抗震、防爆和防辐射,适用于防护结构。
(6)易于就地取材。混凝土所用的原材料中占很大比例的石子和砂子,产地普遍,便于就地取材。
钢筋混凝土结构的缺点
(1)自重偏大。相对于钢结构来说,混凝土结构自重偏大,这对于建造大跨度结构和高层建筑是不利的。
(2)抗裂性差。由于混凝土的抗拉强度较低,在正常使用时,钢筋混凝土结构往往带裂缝工作,裂缝存在会影响结构物的正常使用性和耐久性。
(3) 施工比较复杂,工序多。施工受季节、天气的影响也较大。
(4)新老混凝土不易形成整体。混凝土结构一旦破坏,修补和加固比较困难。
钢筋的品种
1.按化学成分划分
(1)碳素钢:碳素钢按碳的含量多少分为低碳钢、和高碳钢。含碳量增加,能使钢材强度提高,性质变硬,但也使钢材的塑性和韧性降低,焊接性能也会变差。
(2)普通低合金钢:普通低合金钢是在炼钢时对碳素钢加入少量合金元素而形成的。低合金钢钢筋具有强度高、塑性及可焊性好的特点,因而应用较为广泛。
2.按加工工艺划分
我国生产的建筑用钢筋按加工工艺有热轧钢筋、冷加工钢筋、热处理钢筋及高强钢丝和钢绞线等。
3.按表面形状划分
(1)光面钢筋:表面是光滑的,与混凝土的粘结性较差。
(2)带肋钢筋:表面有纵向凸缘(纵肋)和许多等距离的斜向凸缘(横肋)。其中,由两条纵肋和纵肋两侧多道等距离、等高度及斜向相同的横肋形成的螺旋纹表面。若横肋斜向不同则形成了人字纹表面。这两种表面形状的钢筋习惯称为螺纹钢筋,现在称为等高肋钢筋,国内已基本上不再生产。
斜向凸缘和纵向凸缘不相交,甚无纵肋,剖面几何形状呈月牙形的钢筋,称为月牙肋钢筋,与同样公称直径的等高肋钢筋相比,凸缘处应力集中得到改善,但与混凝土之间的粘结强度略低于等高肋钢筋。
钢筋的力学性能
1.软钢的力学性能
软钢(热轧钢筋)有明显的屈服点,破坏前有明显的预兆(较大的变形,即伸长率),属塑性破坏。
2.硬钢的力学性能
硬钢(热处理钢筋及高强钢丝)强度高,但塑性差,脆性大。从加载到突然拉断,基本上不存在屈服阶段(流幅)。属脆性破坏。
材料的塑性好坏直接影响到结构构件的破坏性质。所以,应选择塑性好的钢筋。
3.冷拉钢筋的力学性能
冷拉是将钢筋拉伸超过屈服强度并达到强化阶段中的某一应力值,然后放松。若立即重新加荷,此时屈服点将提高。表明钢筋经冷拉后,屈服强度提高,但伸长率减小,塑性性能降低,也就是钢材性质变硬变脆了。此称冷拉硬化。
如果卸荷后,经过一段时间再重新加荷,则屈服点还会进一步提高,称冷拉时效。
钢筋冷拉后,只提高抗拉强度,其抗压强度并没有提高。因此,不要把冷拉钢筋用作受压钢筋。
钢筋的选用
1.选用原则
(1)建筑用钢筋要求具有一定的强度(屈服强度和抗拉强度),应适当采用较高强度的钢筋,以获得较好的经济效益。
(2)要求钢筋有足够的塑性(伸长率和冷弯性能),以使结构获取较好的破坏性质。
(3)应有良好的焊接性能,保证钢筋焊接后不产生裂纹及过大的变形。
(4)钢筋和混凝土之间应有足够的粘结力,保证两者共同工作。
2.钢筋混凝土结构中主要采用的钢筋
Ⅰ级钢筋(相当于HPB235):Ⅰ级钢筋(Q235钢)是热轧光圆低碳钢筋,质量稳定,塑性及焊接性能较好,但强度稍低,而且与混凝土的粘结稍差。因此,Ⅰ级钢筋主要应用在厚度不大的板中或作为梁、柱的箍筋。
Ⅱ级钢筋(相当于HRB335):Ⅱ级钢筋(20MnSi)是热轧月牙肋低合金钢筋,强度、塑性及可焊性都比较好。Ⅱ级钢筋在工程中应用较为广泛。
Ⅲ 级钢筋(相当于HRB400和RRB400):Ⅲ 级钢筋(20MnSiV等)是热轧月牙肋低合金钢筋。其中余热处理Ⅲ 级(K20MnSi)是钢筋热轧后立即穿水,进行表面冷却,然后利用芯部余热自身完成回火处理而形成。它的塑性及可焊性也比较好, 强度更高。Ⅲ级钢筋在工程中应用越来越广泛。
混凝土的强度
1.混凝土的单轴强度
(1)立方体抗压强度fcu:不是结构计算的实用指标,它是衡量混凝土强度高低的基本指标,并以其标准值定义混凝土的强度等级。
(2)轴心抗压强度fc:比立方体抗压强度能更好地反映受压构件中混凝土的实际抗压强度,为一实用抗压强度指标。
(3)轴心抗拉强度ft:反映混凝土的抗拉能力。
(二)混凝土的多轴强度
上面所讲混凝土强度,均是指单向受力条件下所得到的强度。但实际上,结构物很少处于单向受力状态。工程上经常遇到的都是一些双向或三向受力的复合应力状态。用单轴应力状态的强度表示实际结构中混凝土的破坏条件(强度准则)不合理的,特别是对非杆件结构进行数值分析时,其强度准则的选取直接影响计算结果的精确度和正确性。所以研究复合应力状态下的混凝土强度条件,对进行合理设计是极为重要的。但由于测试技术的复杂性和试验结果的离散性,目前还未能建立起完整的强度理论。根据现有的试验结果,可以得出以下几点结论:
(1)双向受压的强度:双向受压的混凝土的强度比单向受压的强度为高。也就是说,
一向强度随另一向压应力的增加而增加。
(2)双向受拉的强度:双向受拉的的混凝土强度与单向受拉强度基本一样。也就是说,混凝土一向抗拉强度基本上与另一向拉应力的大小无关。
(3)一向受拉一向受压的强度:一向受拉一向受压的混凝土抗压强度随另一向的拉应力的增加而降低。或者说,混凝土的抗拉强度随另一向的压应力的增加而降低。
(4)正应力及剪应力下的强度:在单轴正应力σ及剪应力τ共同作用下,当为压应力时,混凝土的抗剪强度有所提高,但当压应力过大时,混凝土的抗剪强度反有所降低。为拉应力时降低抗剪强度。
三向受力下的混凝土强度规律与双向受力时基本相同。
混凝土的变形
(一)混凝土的受力变形
1.混凝土的应力—应变曲线
试验表明, 混凝土不论是受压或是受拉,破坏的过程本质上是由连续材料逐步变成不连续材料的过程,即混凝土的破坏是微裂缝的发展导致横向变形引起的。对横向变形加以约束,就可以限制微裂缝的发展,从而可提高混凝土的强度。约束混凝土可以提高混凝土的强度,也可以提高混凝土的变形能力。复合应力状态对混凝土强度的影响就在于此原因。“约束混凝土”可以提高混凝土的强度,但更值得注意的是可以提高混凝土的变形能力,配箍筋混凝土就起此效果。
随着混凝土强度的提高,峰值应力、应变有所增大。但下降段的坡度变陡,即应力下降相同幅度时变形越小,极限应变减小,塑性变差,破坏时脆性显著。加载速度较快时,强度提高,但极限应变将减小。
混凝土的徐变及对混凝土结构的影响
徐变是混凝土在荷载长期持续作用下,应力不变,随着时间而增长的变形。
产生徐变的原因有:
(1)混凝土受力后,在应力不大的情况下,徐变缘于水泥石中的凝胶体产生的粘性流动(颗粒间的相对滑动)要延续一个很长的时间。
(2)在应力较大的情况下,骨料和水泥石结合面裂缝的持续发展,导致徐变加大。
徐变对混凝土结构的不利影响:
(1)徐变作用会使结构的变形增大。
(2)在预应力混凝土结构中,它还会造成较大的预应力损失。
(3)徐变还会使构件中混凝土和钢筋之间发生应力重分布,导致混凝土应力减小,钢筋应力增大,使得理论计算产生误差。
一定要注意避免高应力下的非线性徐变。
(二)混凝土的收缩及对混凝土结构的影响
混凝土在空气中结硬时,由于温、湿度及本身化学变化的影响,体积随时间增长而减小的现象称为收缩。
收缩对混凝土结构的不利影响:
(1)收缩受到约束时会使混凝土产生拉应力,甚至使混凝土开裂。
(2)混凝土收缩还会使预应力混凝土构件产生预应力损失。
混凝土的收缩会带来危害,而膨胀变形一般是有利的,不予讨论。
钢筋与混凝土的粘结
1.钢筋与混凝土之间的粘结力
粘结力是在钢筋和混凝土接触面上阻止两者相对滑移的剪应力。粘结力主要由三部分组成:
(1)水泥凝胶体与钢筋表面之间的化学胶着力(胶结力);
(2)混凝土收缩,将钢筋紧紧握固而产生的摩擦力(摩阻力);
(3)钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合力。
光面钢筋在粘结应力达到粘结强度破坏时,其表面有明显的纵向摩擦痕迹。变形钢筋,接近破坏时,首先由于横肋挤压混凝土引起的环向或斜向拉应力而使钢筋周围混凝土开裂,最终因肋间混凝土剪切强度不够,将被挤碎带出,发生沿肋外径圆柱面的剪切破坏。其粘结强度比光面钢筋要大得多。
影响粘结强度的主要因素
(1)混凝土强度。粘结强度都随混凝土强度等级的提高而提高,粘结强度基本上与混凝土的抗拉强度成正比例的关系。
(2)钢筋的表面状况。钢筋表面形状对粘结强度有影响,变形钢筋的粘结强度大于光圆钢筋。
(3)混凝土保护层厚度和钢筋的净间距。增大保护层厚度(相对保护层厚度c/d),保持一定的钢筋间距(钢筋净距s与钢筋直径d的比值s/d),可以提高外围混凝土的抗劈裂能力,有利于粘结强度的充分发挥。也能使粘结强度得到相应的提高。
『叁』 钢筋混凝土结构的优缺点有哪些
钢筋混凝土结构的优点很多,除了能合理地利用钢筋和混凝土两种材料的特性外还有如下优点:
(1)可模性好:新拌和的混凝土是可塑的,可根据需要设计制成各种形状和尺寸的结构或构件。
(2)整体性好:现浇钢筋混凝土结构的整体性较好,设计合理时具有良好的抗震、抗爆和抗振动的性能。
(3)耐久性好:钢筋混凝土结构具有很好的耐久性。正常使用条件下不需要经常性的保养和维修。
(4)耐火性好:钢筋混凝土结构与钢结构相比具有较好的耐火性。
(5)易于就地取材:钢筋混凝土结构所用比重较大的砂、石材料易于就地取材,且可有效利用矿渣
、粉煤灰等工业废渣有利于保护环境。
钢筋混凝土结构具有下述主要缺点:
(1)自重大。钢筋混凝土的重力密度约为25kN/m^3,比砌体和木材的重度都大。尽管比钢材的重度小,但结构的截面尺寸较大,因而其自重远远超过相同跨度或高度的钢结构的重量。
(2)抗裂性差。如前所述,混凝土的抗拉强度非常低,因此,普通钢筋混凝土结构经常带裂缝工作。尽管裂缝的存在并不一定意味着结构发生破坏,但是它影响结构的耐久性和美观。当裂缝数量较多和开展较宽时,还将给人造成一种不安全感。
(3)性质脆。混凝土的脆性随混凝土强度等级的提高而加大。
综上所述不难看出,钢筋混凝土结构的优点多于其缺点。而且,人们已经研究出许多克服其缺点的有效措施。例如,为了克服钢筋混凝土自重大的缺点,已经研究出许多质量轻、强度高的混凝土和强度很高的钢筋。为了克服普通钢筋混凝土容易开裂的缺点,可以对它施加预应力。为了克服混凝土的脆性,可以在混凝土中掺入纤维做成纤维混凝土。
『肆』 什么是混凝土和钢筋混凝土,它们的特点和作用是什
混凝土是指用水泥、沥青或合成材料(如树脂、合成纤维)等作胶凝材料固结而成的材料的总称。这些材料分别称为水泥混凝土、沥青混凝土、聚合物混凝土和纤维混凝土等。平常所说一般的混凝土,是指用水泥作胶凝材料,按适当比例加入骨料和水拌制后,经硬化而成的人造石材,故又称水泥混凝土或普通混凝土,简称混凝土。
混凝土和天然石材一样,能承受很大的压力,但抵抗拉力的能力却很低,一般仅为抗压能力的1/10,在受拉时很容易断裂,大大地限制了它的适用范围。在梁、板等受弯构件中,由于在受力时上部受压、下部受拉,当用混凝土制作这种受弯构件时,受力后很容易断裂。如果在构件受拉部位配上一种抗拉能力很强的材料——钢筋,并且使钢筋和混凝土形成一个整体,共同受力,使它们发各自的特长,既能受压又能受拉。这种配有钢筋的混凝土,称为钢筋混凝土。
混凝土和钢筋混凝土的主要优点:
强度高、刚性大 由于强度高,适用于各类承重结构物;由于刚性大,在使用荷载的作用下变形和挠度均较小,故近代有不少高层建筑物和大型结构物都采用了钢筋混凝土。
抗震、抗冲击性能好 由于可灌筑成整体式结构,能经受地震和风浪的冲击而不易倒塌。在地震烈度较高的地区,常采用钢筋混凝土建造高层建筑物和烟囱、水塔等结构物;在海港工程中,则常用来建造抵御巨浪的防波堤。
耐久、耐火性好 由于强度高,耐久性和耐火性也较好,耐用年限一般也较长;钢筋混凝土结构中钢筋又受混凝土所保护,不致在火灾中丧失承载能力。
拌合物具有可塑性 可以灌筑成符合设计要求的不同形状、尺寸的构件或结构物,如空心楼板、薄壳等。
原材料来源容易 所用水泥的产地遍及全国,钢筋用量较小运输方便,用量最多的砂、石是地方性材料,多数地区可就地取材。
混凝土和钢筋混凝土的主要缺点:
自重大,容重约2500公斤/米³,但对水利工程中的重力坝和海港工程中的防波堤、灯塔来说则是优点。
混凝土的抗拉强度低,容易出现裂缝。
『伍』 钢筋混凝土结构有哪些特性
(l)合理发挥了钢筋和混凝土两种材料的力学特性,成为承载能力较高的结构内。
(2)钢筋混容凝土结构具有很好的耐火性、整体性、可模性。
(3)钢筋混凝土结构中,混凝土对钢筋有很好的防护性,与钢结构相比可省去很大的经常性维修费用。
(4)便于就地取材,造价降低
『陆』 什么是混凝土和钢筋混凝土,它们的特点和作用是什么
1、混凝土是以胶凝材料、粗骨料、细骨料、水,必要时加入外加剂,按适当比例配合,经过均匀搅拌,密实成型及养护硬化而成的人工石材。
混凝土是现代土木建筑工程不可缺少的重要工程材料。建筑工程中用量最大、用途最广的,是以水泥为胶凝材料、卵石或碎石为粗骨料、砂为细骨料。
它的特点是:具有较高的抗压强度及耐久性能,而且可以随着组成材料及配合比例的不同而得到不同的物理,力学性能,并且具有可塑性。主要缺点是抗拉强度很低,不能用于承受拉力,易受温度变化、湿度变化等的影响而产生裂缝。
它的作用:混凝土是现代土木建筑工程中不可缺少的重要工程材料。可以根据不同的模具成型,浇注成不同形状的构件。
2、钢筋混凝土是采用钢筋做骨架的混凝土构件。这样,钢筋可以承受拉力,增加机械强度。
钢筋混凝土合理地利用了钢筋和混凝土两种不同受力性能材料的强度,比钢结构更节约钢材。
它的主要优点是:钢筋和混凝土共同作用,提高了构件的抗拉强度,耐久性,并且具有耐火性、整体性、可塑性,混凝土所用的砂石可就地取材。缺点是:自重大、抗裂性能差、施工时模板费用高。
它的作用:钢筋与混凝土之间存在良好的粘结作用;钢筋和混凝土的温度线膨胀系数几乎相同,在温度变化时不致破坏钢筋混凝土结构的整体性;钢筋被混凝土包裹着,使钢筋不会因大气的侵蚀而生锈变质。
1824年发明了波特兰水泥。钢筋混凝土开始被试用于建造各种简单的楼板、柱、基础等。距今约140年历史。
『柒』 简述混凝土具有哪些优点和缺点
混凝土的优点主要反映在以下几个方面:
()材料来源广泛
混凝土中占整个体积80%以上的砂、石料均就地取材,其资源丰富,有效降低了制作成本。
(2)性能可调整范围大
根据使用功能要求,改变混凝土的材料配合比例及施工工艺可在相当大的范围内对混凝土的强度、保温耐热性、耐久性及工艺性能进行调整。
(3)在硬化前有良好的塑性
拌合混凝土优良的可塑成型性,使混凝土可适应各种形状复杂的结构构件的施工要求。
(4)施工工艺简易、多变
混凝土既可简单进行人工浇筑。亦可根据不同的工程环境特点灵活采用泵送、喷射、水下等施工方法。
(5)可用钢筋增强
钢筋与混凝土虽为性能迥异的两种材料,但两者却有近乎相等的线胀系数,从而使它们可共同工作。弥补了混凝土抗拉强度低的缺点,扩大了其应用范围。
(6)有较高的强度和耐久性
近代高强混凝土的抗压强度可达100MPa以上,同时具备较高的抗渗、抗冻、抗腐蚀、抗碳化性,其耐久年限可达数百年以上。
混凝土的缺点:
自重大、养护周期长、导热系数较大、不耐高温、拆除废弃物再生利用性较差等缺点,随着混凝土新功能、新品种的不断开发,这些缺点正不断克服和改进。
『捌』 钢筋混凝土优点。
钢筋混凝土结构的优点很多,除了能合理地利用钢筋和混凝土两种材料的特性外还有内如下优点:
(容1)可模性好:新拌和的混凝土是可塑的,可根据需要设计制成各种形状和尺寸的结构或构件。
(2)整体性好:现浇钢筋混凝土结构的整体性较好,设计合理时具有良好的抗震、抗爆和抗振动的
性能。
(3)耐久性好:钢筋混凝土结构具有很好的耐久性。正常使用条件下不需要经常性的保养和维修。
(4)耐火性好:钢筋混凝土结构与钢结构相比具有较好的耐火性。
(5)易于就地取材:钢筋混凝土结构所用比重较大的砂、石材料易于就地取材,且可有效利用矿渣
、粉煤灰等工业废渣有利于保护环境。
『玖』 钢筋混凝土有哪些优缺点
特性;混凝土是水泥(通常硅酸盐水泥)与骨料的混合物。当加入一定量水分的时候,水泥水化形成微观不透明晶格结构从而包裹和结合骨料成为整体结构。通常混凝土结构拥有较强的抗压强度(大约 3,000 磅/平方英寸, 35 MPa)。但是混凝土的抗拉强度较低,通常只有抗压强度的十分之一左右,任何显著的拉弯作用都会使其微观晶格结构开裂和分离从而导致结构的破坏。而绝大多数结构构件内部都有受拉应力作用的需求,故未加钢筋的混凝土极少被单独使用于工程。
相较混凝土而言,钢筋抗拉强度非常高,一般在200MPa以上,故通常人们在混凝土中加入钢筋等加劲材料与之共同工作,由钢筋承担其中的拉力,混凝土承担压应力部分。例如在图2简支梁受弯构件中,当施加荷载P时,梁截面上部受压,下部收拉。此时配置在梁底部的钢筋承担拉力(4),而上部阴影区所示混凝土(2)承受压力(3)。在一些小截面构件里,除了承受拉力之外,钢筋同样可用于承受压力,这通常发生在柱子之中。钢筋混凝土构件截面可以根据工程需要制成不同的形状和大小。
同普通混凝土一样,钢筋混凝土在28天后达到设计强度。
结构:钢筋混凝土中的受力筋含量通常很少,从占构件截面面积的1%(多见于梁板)至 6%(多见于柱)不等。钢筋的截面为圆型。在美国从0.25至1英尺,每级1/8英尺递增;在欧洲从8至30毫米,每级2毫米递增;在中国大陆从3至40毫米,共分为19等。在美国,根据钢筋中含碳量,分成40钢与60钢两种。后者含碳量更高,且强度和刚度较高,但难于弯曲。在腐蚀环境中,电镀、外涂环氧树脂、和不锈钢材质的钢筋亦有使用。
在潮湿与寒冷气候条件下,钢筋混凝土路面、桥梁、停车场等可能使用除冰盐的结构则应使用环氧树脂钢筋或者其他复合材料混凝土,环氧树脂钢筋可以通过表面的浅绿色涂料轻松识别。
钢筋锈蚀与混凝土的冻融循环
钢筋锈蚀与混凝土的冻融循环会对混凝土的结构造成损伤。当钢筋锈蚀时,锈迹扩展,使混凝土开裂并使钢筋与混凝土之间的结合力丧失。当水穿透混凝土表面进入内部时,受冻凝结的水分体积膨胀,经过反复的冻融循环作用,在微观上使混凝土产生裂缝并且不断加深,从而使混凝土压碎并对混凝土造成永久性不可逆的损伤。
在潮湿与寒冷气候条件下,对钢筋混凝土路面、桥梁、停车场等可能使用除冰盐的建筑结构物,应使用环氧树脂钢筋或者热浸电镀、不锈钢钢筋等材料作为加强筋。环氧树脂钢筋可以通过表面的浅绿色涂料轻松识别。更便宜的办法是使用磷酸锌作为钢筋的防锈涂料,磷酸锌与钙离子与氢氧根离子反应生成稳定的羟磷灰石。防水材料也用来保护钢筋混凝土,如夹层填入膨润土的无纺土工布。亚硝酸钙Ca(NO2)2作为缓蚀剂,按照相对于水泥重量1-2%的比例添加,可以防护钢筋的腐蚀。因为亚硝酸根离子是一种温和的氧化剂,与钢筋表面的亚铁离子(Fe)结合沉淀为不可溶的氢氧化铁(Fe(OH)3).
碳化作用
正确地说应该是叫碳酸化作用,习惯通称为碳化作用。混凝土中的孔隙水通常是碱性的,根据Pourx图,钢筋在pH值大于11时是惰性的,不会发生锈蚀。空气中的二氧化碳与水泥中的碱反应使孔隙水变得更加酸性,从而使pH值降低。从构件制成之时起,二氧化碳便会碳酸化构件表面的混凝土,并且不断加深。如果构件发生开裂,空气中的二氧化碳将会更容易更容易进入混凝土的内部。通常在结构设计的过程中,会根据建筑规范确定最小钢筋保护层厚度,如果混凝土的碳化削弱了这一数值,便可能会导致因钢筋锈蚀造成的结构破坏。
测试构件表面的碳化程度的方法是在其表面钻一个孔,并滴以酚酞,没有碳化部分便会变成粉色,通过测定没有变色的砼的深度,便可得知碳化层的深度。
氯化腐蚀
氯化物, 包括氯化钠,会对混凝土中的钢筋腐蚀。因此,拌合混凝土时只允许使用清水。同样使用盐来为混凝土路面除冰是被禁止的。
碱骨料反应
碱骨料反应或碱硅反应,(Alkali Aggregate Reaction,简称AAR,或Alkali Silica Reaction,简称ASR)是指当水泥的碱性过强时,骨料中的非结晶硅成分(SiO2)溶解并游离在高pH (12.5 - 13.5) 的水中,与水泥中的氢氧根离子发生反应生成硅酸盐,与水泥中的氢氧化钙反应生成水合硅酸钙,引起混凝土的不均匀膨胀,导致开裂破坏。它的发生条件为(1)骨料中含有相关活性成分——非结晶的二氧化硅;(2)环境中有足够的氢氧根离子;(3混凝土中有足够的湿度,相对湿度大于75%。这种反应被称为混凝土之癌,不论是否加强了钢筋,混凝土中都会有此反应。例如,混凝土的大坝。
高铝水泥的晶体转变
高铝水泥对弱酸特别是硫酸盐有抗性,同时早期强度增长很快,具有很高强度和耐久性。在第二次世界大战后被广泛使用。但是由于内部水化物晶体的转型,其强度会随时间推移而下降,在湿热环境下更为严重。在英国,随着3起使用高铝预应力混凝土梁的屋顶的倒塌,这种水泥在当地于1976年被禁止使用,虽然后来被证明有制造缺陷,但禁令仍然保留。
硫酸盐腐蚀
地下水中的硫酸盐会与硅酸盐水泥反应生成具有膨胀性的副产品例如矾石(ettringite)或碳硫硅钙(thaumasitein)从而导致混凝土的早期失效。
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