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。
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。
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。
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。
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。
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。
你能提供更多关于这种耐腐蚀钢的信息吗?谢谢
GFRP钢筋是加拿大常用的初级钢筋。与不锈钢相比,它无与伦比的耐用性和低成本使其成为唯一的防腐加固。即使是不锈钢也会腐蚀。
http://www.vrod.ca
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。
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?
涂料是维护这些设施的有效途径之一。
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。
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。
使用不锈钢越来越受欢迎,并提供了更长的耐久性。
见《腐蚀混凝土结构手册》http://www.ietcc.csic.es
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。
写得很好/谢谢
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。
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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
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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
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.
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这篇文章是非常翔实的,真的很高兴知道钢筋,谢谢你的分享。继续分享这样的东西,并更新我们。
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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。
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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。
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!
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!
由于新冠肺炎停工,钢铁已经生锈,我们可以采取什么措施来使用它?
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。
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这样一篇关于腐蚀的好文章,谢谢
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我想建造一座建筑,我想确保它是坚固的。使用结构钢很重要,这是有道理的!我要确保它被正确地结合,这样它就不会被腐蚀。