跳到内容
主页»知识中心»腐蚀»腐蚀的结构效应

腐蚀的结构效应

钢筋的腐蚀经常在结构的耐久性性能的背景下进行研究;然而,腐蚀同样会影响结构性能。钢材的腐蚀可能导致抗弯能力降低(钢筋截面损失),粘结减少,延性受限。在这篇文章中,我们将回顾一些最重要的影响钢筋混凝土构件的结构性能钢腐蚀。

什么是钢腐蚀?

腐蚀是一种化学过程,在这个过程中,精炼金属(如钢)恢复到它们更低的能量,更自然和稳定的矿石状态(即氧化铁)。这一现象用熵定律得到了科学的解释。反应发生时,失去钢材料并产生红色锈,其体积通常大4至7倍。钢体积的增加增加了混凝土的应力,达到了开裂的程度,导致混凝土桥面或停车场板的分层,以及梁、梁和柱的混凝土覆盖层的损失。

欢迎您的加入FPrimeC_Structural_Effect_Corrosion_Concrete_Gardiner_Express_Toronto_Canada

腐蚀的结构效应

1.力量丧失

钢的腐蚀降低了结构构件的有效截面。这种减少的截面将减少混凝土构件的容量,如板、柱和梁。截面强度的损失对于桥面和停车场板是至关重要的。

欢迎您的加入FPrimeC_Concrete_Beam_Capacity

一个主要的问题是,钢构件(棒材、梁、股)的腐蚀并不总是有可见的迹象,这使得检查过程非常困难。的崩溃亚高中心商场这是一个很好的例子,在目视检查期间,结构元件的能力和完整性仍未被注意到。被绝缘和防火材料覆盖的钢构件的腐蚀是许多炼油厂、工业工厂和管道的主要问题。

覆盖在防火绝缘下的钢构件在使用寿命中会受到腐蚀。另一个著名的例子是降低钢筋混凝土单元的抗弯和剪切能力。Du et al (2005)建立了残余面积和强度参数(如屈服强度)的数学模型。该公式描述了基于钢筋腐蚀速率的残余面积。

腐蚀会降低梁、柱中横向钢筋的有效截面积,降低截面的抗剪能力。在混凝土楼板中,这样会降低楼板紧贴柱的抗剪强度,增加冲剪破坏的几率。在基础中,腐蚀会导致基础的剪切破坏、锚固破坏或钢筋的弯曲屈服。

2.乏力

腐蚀的另一个结构影响是对钢构件、接头和钢筋混凝土构件的疲劳强度的影响。腐蚀会加速结构钢的疲劳裂纹扩展。点蚀的发展引入了额外的应力集中点,裂纹可能会发展,这将降低疲劳强度。Apostolopoulos (2006)研究了腐蚀对钢筋高低周疲劳的影响。

易卫健等(2010)研究了腐蚀对钢筋混凝土梁疲劳性能的影响。他们得出结论:“钢的腐蚀显著影响钢筋混凝土梁的疲劳性能。随着腐蚀钢筋质量损失率的增加,梁的疲劳寿命降低。

3.钢混粘结降低

钢筋混凝土等复合构件的承载力取决于混凝土-钢筋界面的特性。钢腐蚀时,腐蚀产物膨胀。这将在钢筋表面留下一层质量较差的钢层。这一层与周围的混凝土粘结不良;因此,它会降低区段的容量。在搭接或锚固的情况下,这可能会减少锚固的有效长度,并导致截面过早破坏。斯坦尼什(1997)研究了腐蚀对钢筋混凝土构件粘结强度的影响。

混凝土板的腐蚀

4.有限的延性

腐蚀会显著降低钢筋混凝土截面的延性。这在抗震设计和评估中至关重要。腐蚀截面具有较低的延性,这意味着它们的塑性变形是有限的。这将影响元素的地震反应。搭接接头中钢筋的腐蚀会影响搭接中载荷的传递,防止屈服应力的产生。Asri和Ou(2011)用非线性推覆分析研究了腐蚀桥柱的地震反应。

延性

如何评估混凝土的腐蚀?

虽然没有办法防止腐蚀的发生,但已经开发了一些方法来保护和维护钢筋混凝土构件。使用缓蚀剂、阴极保护和环氧涂层已被证明可以有效地控制腐蚀速率。然而,适当的检查和监测RC元素是保持其耐久性和结构性能随时间推移的关键。

1.半电池腐蚀电位映射

半电池腐蚀电位映射是评价钢筋混凝土构件主动腐蚀可能性的有效方法。该试验是应用最广泛的检验方法混凝土桥面,停车场结构。

半电池腐蚀电位映射

2.表面电阻率

表面电阻率是一种具有成本效益和快速的无损检测,可用于评估混凝土材料的耐久性性能。该测试可用于评估混凝土的渗透性(电导率),以抵御腐蚀性剂如氯化物的侵入。电阻率测试采用了AASHTO TP95,以及一些DOTs和MTO。

3.探地雷达

探地雷达(GPR)已被证明是一种有效的无损检测方法,用于快速筛选大型混凝土构件,如桥梁甲板和停车场板。该测试可以确定需要进一步测试和检查的位置。虽然探地雷达不能直接显示腐蚀,但它可以帮助有经验的用户识别腐蚀可能性较高的区域。

欢迎您的加入探地雷达在停车场检查中的应用

标签:

关于“腐蚀的结构效应”的35个思考

  1. 乔纳森·汉普顿

    每一个问题都可以通过使用耐腐蚀钢筋来防止

    是的。我说的是证据,不是抵抗

    你可以用易腐蚀的价格和耐腐蚀的分数来进行防腐。

    1. 亚历克西斯borderon

      只在需要的地方使用不锈钢钢筋;边缘和暴露区域,以及关节,是一种已被证明是有效的解决方案,目前被领先的顾问使用。

      1. Poorna Ratnaweera

        我猜抗腐蚀钢筋和不锈钢钢筋是昂贵的解决方案。密封混凝土表面,以防止可能出现的表面裂缝和任何微小的开口,这些裂缝会使钢筋暴露在空气中,从而开始腐蚀反应,难道不是更容易、更经济吗?

        1. 消除混凝土中所有腐蚀机制的最佳方法是防止混凝土吸水,密封剂和涂层无效,需要每年维护,产生疏水和孔隙堵塞(HPI)混凝土是最佳时间证明的方法。

        2. 拉玛钱德拉

          你的建议是开箱即用的,在施工时间和成本效益方面是最好和最便宜的解决方案。
          然而,在目前的施工实践中,在印度的背景下,加强钢筋的覆盖物以消除腐蚀环境的渗透性是有效的解决方案,因为这是一个可负担性和成本效益的问题。除非是一个成本高昂的项目,否则我们是否经常使用工程师来指导,更不用说监督最终用户/客户的需求/要求了?通常需要熟练的商人来解决问题。
          作为一种折衷方案,在可靠性问题上,建议在最靠近攻击性环境的外部钢筋上使用SS(对此表示怀疑),或者在放置前给钢筋涂上防腐涂料之类的溶液——但这应该在钢筋切割和弯曲之后(以人工为导向)。
          现在整个问题都被GFRP加固材料的使用解决了,据说这是一种更便宜的替代品,而且显然没有腐蚀性。几乎所有在博客中讨论的参数,如强度,粘结,延性,疲劳,剪切能力等都得到了解决,并消除了不足之处。

      2. 这个话题不是三言两语就能概括的。每个项目和成员都需要考虑材料、施工/施工性和服务风险。有些部分或部分曝光只能用不锈钢建造,使用寿命更长,其他一些可以组合多种选择,更高的强度,曝光表面不锈钢或密封件。如果没有什么是可管理的,以维持服务的结构比腐蚀保护。

      3. 玻璃钢是一种耐腐蚀加固产品。所有其他形式的钢,包括不锈钢,最终会转移到能量最少的状态;因此会降解/氧化,增加它们对本文中列出的相同腐蚀特性的脆弱性。GFRP在世界上大多数地方仍然非常便宜,并且众所周知,它的碳效率显著提高(50%)。表面处理只会在活跃时以及在裂纹宽度允许范围内起到保护作用。如果由创伤性事件产生裂纹,GFRP reo将保留其耐腐蚀特性。

      4. 广播:混凝土结构恶化| FPrimeC解决方案欢迎您的加入

      5. 重要的是要注意,腐蚀不仅发生在钢筋中(氯化物侵蚀),其他形式的腐蚀也发生在混凝土中,如水泥膏体的硫酸盐侵蚀,碱-二氧化硅反应,延迟钙矾石形成,冻结和投掷……等等,所有这些都有一个共同点,那就是水,让水远离混凝土,你将有一个持久和无腐蚀的混凝土结构的使用寿命。
        这就是我们使用Everdure方解石混凝土60多年来所证明的。http://www.cementaid.comhttp://www.cementaid.co.uk

      6. 广播:4桥面状况调查方法| FPrimeC solution欢迎您的加入

      7. 广播:混凝土结构恶化| FPrimeC解决方案欢迎您的加入

      8. 广播:日食对混凝土| FPrimeC溶液的影响欢迎您的加入

      9. 我们正在使用锌金属化来防止各种类型的混凝土结构中钢筋的腐蚀,包括在盐水中。锌离子可以渗透到混凝土孔隙中20英尺深。请联系我们了解更多信息。Metalize.net

      10. 伟大的信息。腐蚀is a dangerous and extremely costly problem.The most common kinds of corrosion result from electrochemical reactions.Some metals acquire a natural passivity, or resistance to corrosion. This occurs when the metal reacts with, or corrodes in, the oxygen in air.

      11. 广播:混凝土罐| FPrimeC solution的无损检测欢迎您的加入

      12. 广播:桥梁结构常见缺陷| FPrimeC解决方案欢迎您的加入

      13. 真正的信息博客。它肯定会帮助许多在工业中工作的人,特别是因为他们经常面临腐蚀相关的问题&这些问题使他们遭受了很多时间。另一方面,技术进步正在为工业提供解决方案。就像市场上有许多仪器,不仅管理流量,而且它们是耐腐蚀的。所以一定要写一篇关于这些乐器的博客&继续写。人们需要这种信息丰富的东西来阅读。

      14. 阅读腐蚀如何加速疲劳和钢结构裂缝的发展真的很有趣。我和我的家人生活在一个非常潮湿的环境中,所以腐蚀和生锈是问题。我会请专业人士确保我们的混凝土和其他基础材料是防水的。

      15. 当你谈到腐蚀是如何通过恢复到低能量状态而导致材料失去强度时,这很有趣。既然我想到了这个问题,我很有兴趣了解钢是如何被评为“结构”的,以及使用什么方法来保护金属免受腐蚀。我喜欢阅读你的文章,了解更多关于腐蚀的原因和影响,所以感谢分享!

      16. 我喜欢你解释的腐蚀影响金属的机械部件,而不仅仅是与耐久性有关的问题。既然我想到了这个问题,我很有兴趣了解什么样的电镀可以帮助金属变得更耐腐蚀。你的文章以一种容易理解的方式解释了腐蚀,所以感谢你花时间分享!

      17. 当你解释说钢的腐蚀会降低结构中使用的部件的有效性时,这很有趣。据我所知,不锈钢可以防止老化和腐蚀。了解更多关于不锈钢如何用于结构建造的知识会很有趣。

留下回复

你的电邮地址将不会公布。

Baidu
map