钢筋混凝土结构中混凝土碳化规律的研究

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1、万方数据第27卷第4期2006年12月内蒙古农业大学报JoumalofInnerMongoHaAg蚕；霎!葶豢÷垂童；三王{砉；

2、薹至萋霉薹善辇譬二奏霪置曩；蠢霉妻萤鬻粪鬟鹫雾雾攀鋈霾霭羹鐾羹骥嚣蓁蓊黉。酴霎；；冀邀j：霎介叶ji

3、?囊篓骥薹鬓妻冀姜亨鑫囊j囊霾萋喜；!菱iii；j嚣璧鏊警蠹鹱菱主ij萋荔警萎；：矗甍；；一喜霉≤要羹窭囊囊誉墓鬻鏊．囊萋銎五(1)x2(2)⋯墨(n)lx。(1)x。(2)⋯x。(n)根据各个断面的实测水质指标，可以确定评价水质污染程度的分级数，记为尸。按现行国家地面水环境质量标准G

4、B3838—2002，可以确定对应的P水质标准浓度矩阵Is。州即：Js⋯=Js·(1)S，(2)⋯ls。(n)．s：(1)s：(2)⋯s：(凡)；sp(1)s，(2)⋯Sp(n)各个断面水质指标的量级可能不完全相同，因此，有必要在关联分析之前将元素归一化。归一化有两个目的：一是将元素化为无量纲；二是使元素值转变在(0，1)内的数。采用归一化方法可以用分段线性变换。对于指标值愈大，污染愈重的指标可采用下列变化方法：6i(后)=要渊，i=-，2，⋯，p，后=，，2，⋯，n．吁‘后)=1，弓(．j})≤s，(．]})，

5、J=1，2，⋯，玑黼舢)．>孙⋯，㈤o，玛(矗)≥≮(后)对于指标值愈大，污染愈轻的指标可采用下列变化方怯：姒牡渊q‘后)=l，玛(矗)≥．s。(晟)，黼删<驰⋯鼬)o，弓(七)≤＆(后)对于pH值，则可按两个状态变换，即：bi(k)_怯鬈5i@培9啦)={：I鬈剐心gs。。。归—化后的水质P级标准矩阵为：S口。。=6l(1)6。(2)⋯6。(n)6：(1)6：(2)⋯6：(凡)i％(1)6，(2)⋯6，(n)瓦。。归—化后的水质样本矩阵为：Am×n=口l(1)口1(2)⋯口l(n)o：(1)口：(2)⋯口：(n

6、)万方数据第4期张园等：钢筋混凝土结构中混凝土碳化规律的研究1232钢筋混凝土结构工业厂房碳化状况除时问因素外，影响碳化的因素包括环境因素和混凝土材料本身。通过大量工程实例的调查，各种环境下厂房结构耐久性破损和混凝土碳化状况分析如下：2．1室内干燥条件下工作室内干燥条件下的结构混凝土碳化较浅。但当建筑物处于不良环境，如位于高炉及平炉附近，空气污染严重和采用含有对钢筋锈蚀的有害化学物质的高炉矿渣混凝土时，混凝土碳化程度较深。如包钢稀土公司北部机修厂机动科办公楼服役32年，屋面板碳化40mm，板肋多数沿筋开裂，缝宽6

7、mm，主肋挠度40mm。严重影响构件的使用。此外，结构的应力状态对混凝土的碳化有明显影响。在同样的环境下，结构构件不同位置的混凝土，其碳化程度不相同。不同构件的混凝土碳化深度也不相同，如包钢焦化厂煤场通廊框架柱碳化41mm，而框架顶梁碳化却为38mm。2．2潮湿性环境中工作该环境下混凝土的碳化比腐蚀性潮湿性环境的程度轻，潮湿性空气中的水分渗入混凝土中使混凝土的碱性降低，致使钢筋锈蚀。但由于环境潮湿，相对湿度大，致使混凝土含水率高，渗透性低，碳化速度慢。如本钢第二炼铁厂烧结A1—2通廊即处于潮湿环境中使用38年，顶

8、板碳化仅为3mm～5mm。另外混凝土遭水侵蚀也是结构耐久性破坏的主要原因。如本钢第二炼铁厂制粉工段厂房第三层主次梁因遭水侵蚀，近一半混凝土腐蚀，泛碱，钢筋锈蚀，主梁出现O．6mm的三面贯通裂缝和0．3mm—O．4mm的斜裂缝。2．3腐蚀性潮湿环境下混凝土碳化规律腐蚀性介质对混凝土的外观、强度和碳化深度都有一定的影响。该环境下钢筋混凝土结构耐久性损坏严重，构件在腐蚀性潮湿环境下工作，钢筋严重锈蚀，混凝土酥松开裂，强度降低达67％，严重影响了结构的承载力。碳化程度随使用时间的不同而不同。使用年限较低的厂房碳化程度较浅

9、，使用年限较长尤其是超过设计基准期的厂房，混凝土碳化远远超过保护层厚度，碳化最深达到60mm。另外，混凝土的碳化除和环境有关外，还和混凝土的施工、早期养护以及使用中的维护等因素有关。如本钢整冷脱模车间厂房柱钢筋锈蚀的原因是由于保护层不足，潮湿空气或有害气体过早的侵入混凝土内，使钢筋锈蚀，混凝土胀裂。再者是由于屋面防水损坏，维护不够，加速腐蚀。本钢焦化厂新产品大楼，为化工产品车间，内部环境潮湿，化学腐蚀严重。板底部保护层与钢筋问的粘结作用丧失，混凝土酥松，大片脱落。构件碳化严重，深度为45mm一60mm。其原因为：

10、构件长期处于化学腐蚀介质中，在生产工艺改造时期到处开洞，腐蚀性介质水渗透到构件内，致使构件腐蚀；加之车间未生产期间裸露在外，遭受大气及雨水腐蚀。2．4高温环境下结构高温对结构影响主要是：材料使用温度过高将导致混凝土与钢筋在使用阶段应力过高，造成材料强度不足。在高温下混凝土酥松，致使潮湿空气渗入，钢筋锈蚀脱碳变质，保护层空鼓，混凝土与钢筋粘结破坏。本溪钢铁公司初轧厂均热炉烟