钢筋混凝土论文十篇

钢筋混凝土论文篇1

论文摘要：现浇钢筋混凝土柱是房屋结构中重要的承重构件之一。框架结构中较多采用的是钢筋混凝土现浇柱，其质量直接关系到结构安全和使用。应从源头把关，注重各道工序管理，加大现场监督力度，发现问题及时补救处理，加强监督管理，防患于未然，以及加强质量检验等方面控制其质量。

现浇钢筋混凝土柱的质量控制，重在过程。当出现质量问题后，应查找原因，及时分析处理。现浇钢筋混凝土柱是房屋结构中重要的承重构件之一。框架结构中较多采用的是钢筋混凝土现浇柱，其质量直接关系到结构安全和使用。加强对现浇钢筋混凝土柱的质量控制，分源头把关、工序管理、质量保证体系、问题补救、监督管理、质量检验几方面控制。

一、从源头把关、控制质量

从源头把关控制质量非常重要。钢筋模板工程首先要控制钢筋进场，检查产品合格证、出厂试验报告，并按现行国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499的规定取样作力学性能检验，其质量必须符合规定。钢筋表面不得有裂纹、油污等，平直无损伤。施工中柱受力筋采用机械连接，按《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107规定，全程跟踪取样、送试验室试验、见证试验结果，符合规定者才允许采用。

二、注重各道工序管理

控制质量要注重各个工序管理。从受力筋与箍筋的绑扎开始，要求：6肢箍，30根纵筋，对称配筋，箍筋间距100。采用梅花形绑扎，铅丝拧紧，保证钢筋的正确位置。加强质量问题原因分析，针对问题个别处理。如出现：混凝土浇筑过程中，执棒人员的操作技能不熟练，责任心不强，下料、执棒未严格按要求实施，局部出现漏振现象，以及混凝土浇筑时，一次下料厚度过厚，振动棒的插入间距过大等问题均需及时纠偏。

三、加大现场监督力度

为保障防止质量保证体系运转，要求现场管理人员管理到位，加大监督力度。

在浇筑混凝土之前，对钢筋隐蔽工程验收，内容包括：（1）纵向受力筋的品种、规格、数量和位置；（2）钢筋的连接；（3）箍筋品种、规格、间距；（4）预埋件的规格、数量和位置。重视保护层厚度25±5。拆模后，由业主、监理、施工单位人员对外观质量和尺寸偏差进行检查，做记录，并根据具体情况，及时对缺陷进行处理。

四、发现问题及时补救处理

现浇柱外观质量缺陷有：露筋（柱内钢筋未被混凝土包裹而外露）、蜂窝（混凝土表面缺少水泥砂浆而形成石子外露）、孔洞（混凝土中孔穴深度和长度均超过保护层厚度）、夹渣（混凝土中夹有杂物且深度超过保护层厚度）、疏松（混凝土中局部不密实）、裂缝（缝隙从混凝土表面延伸至混凝土内部）、外形缺陷（缺棱掉角、棱角不直等）、外表缺陷（构件表面麻面、掉皮、起砂等）。尺寸允许偏差：轴线位置8；垂直度13，层高±13；截面尺寸＋8，－5；表面平整度8；预埋件中心线位置10。发现轴柱混凝土浇筑后出现大面积孔洞、露筋现象，属严重缺陷出现了质量问题。针对此类问题应采取以下处理：先打掉出现问题，已浇筑的混凝土柱。同时编制具体施工处理方案措施，重新立模验收，合格后再进行混凝土浇筑。

五、加强监督管理、防患于未然

加强监督管理，主要作好以下工作：（1）做好混凝土浇筑安全技术交底工作，做好交底和混凝土浇筑过程中的施工记录。（2）重要特殊部位混凝土浇筑要编制针对性的施工方案，严格按方案施工。（3）加强混凝土浇筑过程控制：控制混凝土配合比，混凝土坍落度（混凝土坍落度以现场测试为准，根据现场需要可适当增大坍落度，但必须满足设计和规范要求）；合理组织劳动力，严禁疲劳操作；混凝土浇筑高大柱子时，设门子洞。门子洞的留设要严格按要求做；配制混凝土时要注意石子合理级配。当柱混凝土浇筑出现质量问题，采用如下处理原则：本着既不改变结构受力状态，又不改变结构外形尺寸，以达到设计要求，满足使用功能为度。

六、加强质量检验

钢筋混凝土论文篇2

一般施工做法的弊病

梁柱节点施工的复杂性主要表现为：节点构造复杂，钢筋分布密集，操作人员高空作业，施工难度大，特别是中间柱子钢筋纵横交错，箍筋绑扎不便，采用整体沉梁时节点区下部箍筋无法绑扎，致使梁节点部位不放或少放柱箍筋，留下严重隐患。部分施工人员意识到钢筋骨架整体人模后柱节点内箍筋绑扎困难，便采用两个开口箍筋拼合，然而在整个节点区均采用开口箍筋显然不符合规范规定。规范对箍筋封闭和箍筋末端弯钩的构造要求，是保证箍筋对混凝土核心起有效约束作用的必要条件。采用分层套箍法操作难度仍相当大，且须将节点部分侧模板拆除方能保证节点箍筋间距及绑扎牢固。若采用原位绑扎钢筋(即先安装梁底模，再直接在梁底模上绑扎梁筋、安装侧模板)，其缺陷是：(1)只安装梁底模，不安装侧模板，板的模板无法安装，造成整个模板支撑系统不稳定，易发生模板倒塌事故；(2)在框架结构施工中，所有的钢筋均须在施工楼层堆放和二次运输，在这种开放的模板体系上推放和搬运钢筋极其不安全；(3)支模和绑钢筋多次交叉作业，不利于施工组织管理，窝工现象较严重，工效较低。

2.2改进的对策

近几年的做法是将梁板模板(含侧模板)全部安装完毕后才安装梁板钢筋并整体沉梁。该施工程序的优点是钢筋堆放、运输及绑扎较安全，交叉作业少，支模和绑钢筋不冲突，工效较高。但若不采取特别措施，会出现节点箍筋少放或者箍筋间距无法保证的问题。对此，可采用如下措施解决：(1)下料时每个节点增加若干根纵向短筋(可用细钢筋)；(2)柱节点区箍筋现场焊接在纵向短筋上形成整体骨架，再将整体骨架套入柱纵筋并搁置在楼板模板面上，穿梁钢筋并绑扎，为防止附加纵向短筋位置与柱纵筋冲突而造成套箍困难，附加纵向短筋应偏离箍筋角部约50mm，采用该法可保证柱节点箍筋的间距与数量，实施效果较好．需要说明的是，当结构较复杂时，采用该方法可能也会有困难，施工时要视具体情况而定。

3框架柱纵筋的搭接

按照规范和规程的规定允许搭接的矩形，异形柱纵筋应优先采用机械连接或对接焊，但有些施工单位为降低成本或贪图方便，更愿意采用搭接。这种做法往往会造成柱在纵筋搭接部位的截面过小，因该部位箍筋尺寸并未变化，使柱纵筋难以紧靠箍筋(相差柱主筋1d的距离，其直径通常在?覬18以上)。这一问题在柱截面较大时还不太突出。随柱截面的减小就显得较为突出。特别是异型柱通常柱宽仅2O0mm．如端部配2?覬25纵筋．减去钢筋保护层5Omm。则此时两根纵筋的净距仅100mm。若采用搭接，则搭接处两根纵筋的净距如按搭接1根考虑也仅75mm，若两根同时搭接则只剩下50mm。显然对柱有效截面削弱太大，使钢筋搭接末端延伸部位成为柱的薄弱点。

在按规范柱纵筋容许搭接时(三、四级框架d<22)，施工人员应在下部柱筋搭接部位末端延伸15Omm，并向外弯折1d，使上部柱纵筋通过此弯折段与下部柱纵筋轴线对齐，并宜在弯折段增加构造焊，可较好地解决这一问题。同时增加的工作量又不算大。

4混凝土保护层厚度问题

保护层厚度的规定是为满足结构构件的耐久性要求和对受力钢筋有效锚固的要求。保护层厚度太小，无法满足上述要求，太大则构件表面易开裂，因此，《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-1992)第3.5.8条《建筑工程质量检验评定标准》(GBJ301-1988)第5.2.10条、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)第5.5.2条均规定受力钢筋保护层厚度梁拄允许偏差为±5mm。

在框架结构施工中，由于楼面标高是一致的，双向框架梁同时穿越柱节点时，必然造成一侧框架梁面筋保护层厚度偏火(往往会超过40ram)。井字架梁节点也有同样问题，这些问题无法避免，但需注意：一是梁箍筋的下料问题，由于一向框架梁面筋需从另一向框架梁面筋底下穿过，若该向框架梁梁端箍筋按原尺寸下料，面筋无法直接绑扎到箍筋上，对粱骨架受力不利，因此梁端箍筋下料时高度可减小20～30mm(仪一向框架梁端需要),二是施工时以哪一向为主，因保护层厚度增大，截面有效高度变小，正截面受弯承载能力减小(约5％)，设计时是否考虑了这种影响，另一方面构件表面容易开裂。《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第9.2.4条规定：当梁、柱中纵向受力钢筋的保护层厚度大干40mm时，应对保护层采取有效的防裂构造措施。对此须在设汁时就明确以哪一向为主，并对保护层厚度偏大的一向梁端加铺一层钢丝网以防表面开裂。

5混凝土施工质量控制

5.1柱的“烂根”和“夹渣”

现浇框架容易出现“夹渣烂根”现象，使根部混凝土漏浆，严重时出现“露筋”和“孔洞”。其直接原因是柱模直接放在楼地板上，预先没有在楼板上做找平层或加标准框浇出底面，更没有留清扫口。当层段>5m中段未留浇筑口，进料从顶部直接下。自由落差>3m，在柱内钢筋阻拦下料使粗细料分离，另因底部板丽不平且未堵缝。导致水泥浆流失掉，也存在底面垃圾未清除净、振动棒长度不到位等因素，造成根部夹渣，烂根问题。保证质量的措施应在框架柱接头外进行，即上次烧筑后加相同规格的方框，并浇平框面，继续上浇前支横模从板面开始，浇筑时在顶洒一层l：0.4的水泥砂浆。并铺l：2水泥25～30mm厚，在其上浇混凝土，可保证框架柱自然密实，不会出现夹渣或烂根的质量问题。

5.2控制好混凝土质量

对配合比的控制不容忽视，再准确的配合比，现场不控制粗细骨料的含杂质量和称量，仍然会生产出不合格品。有的工地不做配合比设计，而套用别人的比例。对已浇成品不保护，养护不及时，尤其是夏天气温高的地区更需要保养，这是提高强度的重要环节。对混凝土框架柱的浇筑施工，必须遵守现行的施工规范，注意克服配料计量、拌和时间短，加水不控制，运距长摇晃离析现象，更要注意不允许二次加水重拌及振捣不密实、过振、漏浆、跑模、不清除残留木屑等现象。操作素质低下所产生的后果将削目支撑件的竖向荷载，影响结构连接及降低抗震能力。只要有健全的施工操作标准，步步检验认证，按规范施工，框架工程质量就会得到保证。

6结语

现浇施工的框架具有整体性好、围护墙体轻、抗震性好、施工速度快、布局灵活多样的优点，在工程实践中成为主要的结构形式，工程技术人员在施工中应严格按照图纸和规范施工，确保工程质量和安全。

钢筋混凝土论文篇3

（一）建筑材料质量控制不严

1.砂、石子：①含泥量控制不严。②石子表面特征及颗粒形状不符合要求。

2.水泥：①水泥品种与标号未按工程性质及所处环境进行选择。②对进场水泥不复试。③不同品种、不同标号的水泥混用，导致质量事故。

（二）模板部分

1.底层支撑的地基夯实不够，混凝上浇筑时，立底模的垂直支撑常在混凝土浇筑时，被水淋湿，地基软化，使受力的支撑随之沉降，造成梁、板弯曲变形或裂纹等缺陷。

2.支撑系统失稳，使钢筋混凝土出现塌落。

3.不进行模板设计，导致模板强度、刚度不足。

4.模板安装不符合要求,导致钢筋混凝土构件尺寸超差。有的模板接缝不平顺,甚至大缝隙、孔洞也不修补就浇灌混凝土，因跑浆而出现蜂窝、麻面等缺陷。

（三）钢筋部分

1.进入现场的钢筋材质与实验单不符；施工时钢筋绑扎不牢固，出现松动和位移，绑扎间距及保护层不符合要求；还有钢筋接头的形式不符合规定，搭接长度小于规定值等。

2.焊接的质量差，使用的焊条品种、规格和质量不符合设计要求和规范规定；施工管理不善，粗心大意。有的操作人员不懂结构，盲目施工。

（四）混凝土部分

1.支模时，由于底层支撑的地基土夯的不密实，浇注混凝土就使受力的支撑发生沉降，造成结构件弯曲变形而产生裂缝。支模时的几何尺寸掌握的不好，造成梁、板的尺寸不符合设计要求，支的模板缝隙过大、孔洞不修补，振捣不密实、骨料配合比不准等原因，使混凝土出现蜂窝、麻面、露筋、孔洞等缺陷。

2.混凝土配合比不准、搅拌不均匀、模板内杂物清理不干净、木模板不浇水湿润，造成混凝土强度不足，拌制混凝土前不试配，搅拌混凝土不计量，使用的外加剂不经试验。

3.混凝土浇注后，没有进行很好的养护，致使混凝土受冻或水分蒸发过快，造成混凝土的强度不足或出现裂缝。

二、控制好钢筋混凝土质量的要点

（一）加强工程监控

1.人的质量意识及组织机构的控制，所有施工管理人员以及施工人员，首先要学习、掌握好国家有关的规范规定，牢固树立“百年大计、质量第一”的思想，建立健全的各种质量责任制，使其自觉的执行有关质量要求的及规定，确保施工的各个环节都能满足质量要求。

2.在建筑工程中全面推进质量管理，建立与健全质量保证体系，加强质量教育，提高各级领导和施工管理人员、操作人员的质量意识，落实质量保证措施，消除质量隐患，在施工企业中开展自检、互检活动，奖优罚劣。

（二）原材料的质量控制

1.钢筋在进料之前，应根据设计要求的钢筋规格和厂家提供的出厂质量证明书或试验单，在准备购进的钢筋中，按不同级别、规格的钢筋分别抽样的作试验。在同一批钢筋中任意抽样，分别在每根截取拉伸、冷弯、化学分析试件各一根，每组拉伸、冷弯、化学分析试件各两根，送至国家认可的实验室去检验，钢筋抽样检验合格后，方可购进钢筋，以免不合格的材料入场。

2.所有材料进入现场后，监理工程师应根据材料报验单上填写的不同级别、规格、数量的钢筋进行验收。现场监督人员也要认真检查和核对，对各种材料的试验单及合格证是否合格，各种指标是否符合要求，材料和试验单是否相符等，在确人无误后方可使用。

（三）施工过程中的质量控制

1.在支模板前，做好板模设计，使其所支的模板具有足够的强度、刚度和稳定性，可靠的承受浇注混凝土的重量侧压力以及施工过程中所产生的其它荷载。

2.在支模板时要做到接缝严密、不得跑浆、漏浆，同时要保证各种结构构件的形状，几何尺寸及相互位置的正确。

3.正确留设和处理施工缝。《规范》CB50204—92规定，施工缝的位置宜留在结构受剪力较小且便于施工的部位。柱应留水平缝；梁、板、墙应留垂直缝。在施工缝处继续浇筑混凝土时，应待已浇筑的混凝土达1.2N/mm2强度后，清除施工缝表面水泥薄膜和松动石子或软弱混凝土层；经湿润、冲洗干净，再抹水泥浆或与混凝土成份相同的水泥沙浆一层，然后浇筑混凝土，细致捣实，使新旧混凝土结合紧密。

4.钢筋在下料加工之前，首先应该计算锚固定长度，以免下料返工，浪费工料。在制作的过程中，要检查其符合规范要求之后，再下料加工。在钢筋绑扎的过程中，要严格按照国家的有关规范执行，做到材质、根数、直径、间距、接头、绑扎位置、焊接等符合设计要求和规范规定。

5.做好成品保护工作，做到认真检查，防止在施工的过程中人为踩踏，改变钢筋的正确位置。

6.严格按设计要求的混凝土标号配合比执行，搅拌时准确控制各种材料的用量误差在规定的允许范围内。混凝土的搅拌时间要达到要求，保证混凝土的和易性和塌落度符合要求。浇注前将模板内的所有杂物清理干净，木模板要浇水湿润，浇注时要设专人振捣，严禁漏振防止蜂窝、麻面、露筋等现象出现。正确留置和处理施工缝使其留设的位置，接搓的处理符合有关规定。

7.混凝土浇注完毕后，必须按规定进行养护，保持必要的湿度，冬季施工按照规定掺加防冻剂，做好保温措施，保证水泥水化正常进行，防止发生干缩裂缝。

总之，建筑过程中的钢筋混凝土质量必须控制好，只有这样才能保证建筑工程的安全，保证千家万户的安全。

参考文献：

［1］蒋晓燕,贾锦龙.浅析钢筋混凝土工程质量低劣的原因［J］.河南建材，2005，（1）.

［2］姜作杰.钢筋混凝土结构常见质量事故分析及处理［J］.呼伦贝尔学院学报；2005，（2）.

钢筋混凝土论文篇4

（1）自然条件。工程基本风压0.40kN/m2、地面粗糙度C类、抗震设防烈度8度、设计地震分组第一组、设计基本地震加速度0.20g、特征周期0.35s、建设场地类别为II类、场地黄土湿陷类型为I级的非自重湿陷性黄土。

（2）主构件混凝土强度标准。工程基础、人防地下室梁与板、5～13层墙与柱、1～13层梁与板混凝土强度等级为C35；人防地下室墙与柱、设备层地下室墙与柱、1～4层墙与柱混凝土强度等级为C40；基础垫层混凝土强度等级为C15；13层以上墙与柱、13层以上梁板、女儿墙、阳台栏杆、其余混凝土构件混凝土强度等级为C30。

（3）均布活荷载。厅、卧室、厨房、上人屋面、暖井活荷载2.0kN/m2；卫生间活荷载4.0kN/m2；挑出阳台活荷载2.5kN/m2；楼梯及门厅活荷载3.5kN/m2；电梯机房活荷载7.0kN/m2；室外地面活荷载10.0kN/m2；不上人屋面活荷载0.5kN/m2。

2案例高层剪力墙住宅钢筋混凝土施工技术的应用建议

2.1框架节点核芯区柱箍施工技术

本工程梁、板钢筋绑扎期间，需事前检查、验证和鉴定核心箍的情况，以免遗留工程隐患，具体做法借助钢筋探测仪，于外露柱角侧立面上下缓慢移动，测出核心箍的间距、位置，以及是否受到钢筋的约束干扰。本工程边柱和角柱解剖检查有内箍的正常情况。框架节点核芯区柱箍绑扎的规范化，是施工的难点所在。在施工时，由于施工现场未能第一时间提供数量足够的钢管脚手架，而是采用木支柱和小桁架支模代替，不仅费工费时，而且要求梁底模、侧模、板模独立安装，这种施工方式不适用于本工程，并且存在一定的危险性。笔者建议将本工程的核心箍，制作成双向交叉X型配筋，而且配筋的所有箍，做成双肢л形状，施工时将л形箍向下斜侧面梁底标高位置，就能够将配筋有效锚固在箍筋加密区域，有效约束斜裂缝的出现。本工程使用X型核心箍内外箍，需要紧靠主次梁上下纵筋的上皮与下皮，同时焊接笼子形状，在绑扎梁筋的时候，将其套之其上，其中笼子的规格，主要根据截面积的大小，选用合适的钢筋，而且需控制好节点实际配箍量，原则上大于加密区，借此就能够解决核心箍绑扎的难题。除此之外，л型筋在向下锚固时，容易影响柱下2/3位置的混凝土强度，以致梁下局部范围内，出现不同程度的水平收缩裂纹。针对该问题，需控制好柱混凝土浇筑的时间，以及检查浇筑时是否受到支梁、楼板、梁钢筋等的扰动，在绑扎梁筋后，再进行混凝土浇筑，同时，必要时在预留混凝土施工缝标高位置，插入箍筋辅助浇筑。通过以上施工，本工程框架节点核芯区柱箍基本达标，但其中存在的施工细节性问题，还需要结合工程施工现场的实际情况，进行因地制宜的调整。

2.2钢筋连接技术

（1）微松动问题解决举措。本工程钢筋连接，借助直螺纹机械连接，要求控制好连接安装的扭矩，否则无法顶紧钢筋连接对头位置，以及确保符合主体结构的受力要求。为此，在连接钢筋对头位置两个断面时，应该在丝扣加工之后，检查安装表面是否平整，实际施工时，发现加工的钢筋连接丝头，其表面过于粗糙，而无法拧紧，尤其是在构件反复受拉和受压后，微松动的现象更为明显，需要适量增长拧入套筒内的长度，将其增长大约20mm左右。

（2）防腐问题解决举措。钢筋连接的螺纹热轧加工，表面会形成“烤蓝”层，从而降低了钢筋表面部分抗氧化能力，另外等边三角形牙型的粗牙螺纹，螺距为2.5mm，安装之后，螺纹与钢筋、连接套筒会产生径向间距，从而影响了防腐的敏感度。针对该问题，一方面在加工螺纹的时候，应适当加长螺纹的高度和提高加工的精度水平，缩小螺纹与钢筋、连接套筒的径向间距，另一方面连接部位混凝土保护层的增厚，大约增加一个套筒大小的厚度，控制混凝土对钢筋环向接触面的突变影响。除此之外，在连接钢筋之前，包括套筒、丝扣等在内，都可适量涂抹防潮、耐高温的结构胶，如果发现钢筋连接松动，亦可将结构胶填充满松动缝隙。

2.3混凝土施工技术

目前大多数建筑工程应用商品混凝土，收缩裂缝成为混凝土施工的主要问题。其中商品混凝土中骨料级配、水泥安定性、水泥用量，以及使用时的坍落度和振捣程度等，均是导致混凝土裂缝的主要原因。基于此，本工程将采用以下方法进行混凝土施工，旨在提高混凝土施工的质量水平。

（1）混凝土质量把控。混凝土的骨料级配、水泥安定性、水泥用量等，与混凝土本身的质量息息相关，本工程选用的骨料级配，要求密切关注石子的级配，尤其是不同顺序装车的石子，要严格控制级配的差异性，在此建议选用5～31.5mm连续级配的石子，同时根据石子的级配，因地制宜地调整砂子的用量；水泥的安定性，重点兼顾水泥的收缩性，选择水泥供应商时，应考虑到供应商水泥的供应能力，严禁使用陈化期尚未结束的水泥，同时在使用水泥时，实验检查水泥的安定性；混凝土强度等级的提高，不能单一地增加水泥用量，应根据水泥砂浆的比例，同时使用适量的石子、砂子等，以此缩小混凝土的收缩量。

（2）拌合温度控制。由于本工程不使用商品混凝土，采用现场搅拌混凝土的施工方法，在搅拌混凝土的时候，必须严格控制混凝土的拌合温度。其中以表示混凝土拌合温度，基本单位℃，通过公式，进行拌合温度的计算，其中表示材料的总重量，单位kg；表示材料质量比热，单位kj/kg.k；表示材料初始温度，单位℃；表示总热容量，单位kj/k；表示总热量，单位kj。工程的材料包括水泥、砂子、石子、粉煤灰、拌合水，这些材料配制而成的混凝土。

（3）设置脚踏架。为便于混凝土的振捣施工，工程现场利用φ10-φ16的钢筋，焊接若干个长1500mm、宽500mm、高度200mm的钢筋脚踏架。混凝土振捣施工时，将脚踏架放置在负弯矩筋之上，在初步振实和找平混凝土之后，再将脚踏架移走。施工实践证明，在浇筑混凝土的时候，保护层厚度一般控制在20mm左右，如果使用脚踏架，进行混凝土的振实和找平，保护层的厚度可明显增厚2～3mm，如果发现混凝土存在较大的坍落度，可站在脚踏架上，利用撬杠等工具连片提出负弯矩筋，再缓慢放下，负弯矩筋自动沉入的深度会更深，这对于混凝土坍落度的控制，起到很好的效果。

（4）结构问题应急措施。在混凝土施工完毕后，如果发现混凝土结构存在质量问题，可灵活选择包钢法加固梁、粘钢法加固梁、叠层法加固板、粘钢带法加固板、格构柱法加固柱、增加截面法加固柱、挂网加固墙体，具体施工方法，根据施工现场情况而定。

3结束语

钢筋混凝土论文篇5

模板的分类有各种不同的分阶段类方法：按照形状分为平面模板和曲面模板两种；按受力条件分为承重和非承重模板（即承受混凝土的重量和混凝土的侧压力）；按照材料分为木模板、钢模板、钢木组合模板、重力式混凝土模板、钢筋混凝土镶面模板、铝合金模板、塑料模板等；按照结构和使用特点分为拆移式、固定式两种；按其特种功能有滑动模板、真空吸盘或真空软盘模板、保温模板、钢模台车等。

二、我国在二十世纪六十年代前的水利水电工程施工中主要采用木质模板，由于木材易于制作成各种形状，有些形状特殊的构筑物，如水电站的尾水管的混凝土浇筑，通常均采用木材制作模板，近代仍然有许多国家、许多水利水电工程中使用木模板或钢木混合结构。

七十年代以来，我国在混凝土坝施工中多采用大型钢木混合模板，混凝土（预制）模板等，随后广泛发展了滑动模板以及由此而带来的混凝土浇筑工艺的革新。1973年丹江口水库下游引水工程排子河度槽的空心墩，采用了滑动模板施工方案。1975年密云水库溢洪道工程的溢流堰和陡槽陡坡混凝土衬砌，采用了沿轨道行走的拖板式滑动模板，1997年在曲率变化复杂的清水闸双曲拱坝上采用了滑动模板施工，在这一时期还有竖井、隧洞、渠道、拦污栅工程等采用了滑动模板施工。

七十年代末，我国执行以钢代木的技术政策，组合钢模板大部分用于基础、柱、梁、板、墙等施工中，尤其用于水电工程中的大体积混凝土施工中，呈现了明显的优势。

1946年在狼溪坝（worfcreek）首次使用悬壁模板，随后在使用中不断改进，颇受欢迎。中国在二十世纪五十年代已采用半悬壁模板，七十年代中期，开始研制钢悬壁模板，由于混凝土施工中模板的吊装十分频繁，美国在七十年代初研制并在德活夏克重力坝中，使用自动锚固的自升悬臂模板，取得了很好的技术经济效益。

三、模板工程之所以受到重视，并努力提高和改进其工作和使用性能，与它在混凝土施工中的重要性是分不开的。

首先，水工混凝土施工中模板工程费用比重很大，约占混凝土总造价的15-30%。在无筋或少筋的大体积混凝土工程中约占5-15%。模板制作与安装劳动消耗量约为28%-45%（一方混凝土中的劳动量）并消耗大量优质钢材和木材，见下表：

大坝名称

白

山

龙羊峡

太平哨

葛州坝

安

康

清水闸

均

值

砼单价（元/m3）

63.0

86.5

54.1

47.0

67.1

75.0

65.4

每m3砼模板费用

三次周转

元

9.6

12.1

9.7

9.1

9.0

9.0

%

15.2

14.0

17.9

19.4

12.0

15.7

七次周转

元

7.4

9.3

6.6

6.7

7.0

7.4

%

11.7

10.7

12.2

14.3

11.0

12.0

备注

83年单价不计吊车工作占班费

模板的作用，还常常表现于控制施工进度上，在大体积混凝土施工中，根据一些工程的统计，模板的拆装时间，约占总施工周期的35%。模板工序在许多情况下是施工网络图中的关键线路，模板工艺的改进常常可以加快施工进度。

水利水电工程中模板的地位，还可以从国外混凝土坝施工经验中看到，下面是国外工程中模板工程占施工费用的比例。

1、苏联：模板的平均劳动消耗占混凝土单价的10-22%。

2、日本：模板费用占施工中的费用为：拱坝47%，重力坝30%。

3、美国：模板工程占总费用的20%。

（注：日、美是对单个有代表性的坝的施工总结而得。）

由上可知：模板工程在钢筋混凝土施工中占有相当重要的作用，做好模板的结构设计和工艺设计对提高工程效益和加快施工进度是有相当的意义。

一、四、模板的型式和结构有时能改变混凝土的浇筑工艺

传统的模板型式是采用拉条固定面板，这种结构方式妨碍入仓，混凝土拌合物的整平与捣固，妨碍面层的凿毛清理，妨碍浇筑仓面的施工准备工作，无法进行机械化作业。

悬臂模板则大大克服了传统的模板型式的缺点，在机械化施工和减少劳动消耗上呈现了很大的优势。

意大利修建阿尔卑—得热拉大坝时，采用了一种不拆除的模板（钢挡板），由于这种模板形成了承压面，所以大幅度降低对大坝混凝土砌体的要求，取消了浇筑块间接缝的防渗，采用分层铺筑混凝土，取消施工中的工作面，（在混凝土铺完之后用专门机械切出工作缝）。

苏联在萨扬诺—舒申斯克水电站施工中架用带“锚杆”的双层悬壁模板，这种模板的支承柱不是向下伸而是向上伸出，下层模板的支承柱支撑上层模板的面板，模板的自重和混凝土的侧压力均由下层模板承受，因此每个浇筑仓至少有两层模板，这种模板只需拆除下层模板的固定螺栓。从而，减少了各浇筑层间的时间间隔，提高了浇筑速度也减少了混凝土表面的清理工作与准备工作量。

滑动模板则对混凝土浇筑速度更显示出优势和潜在的生命力，这种型式的模板除表现在时间效益（工期缩短）之外，模板本身的价格也可以降低，而且能很大程度上提高混凝土浇筑效果。

总之，不同的模板型式决定了混凝土浇筑的不同施工工艺，也对混凝土的质量和工程效益有不同的影响，如何改进模板工艺是一个重要课题。

五、我局在参加的水电建设工程中对模板工程仍然以传统的模板型式为主，尽管在太平湾电站建设中引进了一些新的工艺技术（试用），但有些问题仍然值得探讨。

1、我局一直倡议施工单位在混凝土施工中尽量使用钢模板，但在实际施工中，有许多部位诸如挡水坝段，厂房立墙等都仅使用少量钢模，这不仅浪费了大量木材而且大大降低了工效。成功的工程总结出，钢模可比木模提高工效2-4倍（工效包括安装、拆模、电焊、凿毛、搭设平台等的综合用工），而且钢模的成本费（达到标准周转率）仅为木模的一半。因此，合理的以钢模代替木模是提高经济效益的好方法之一。

2、我局在模板管理上有许多不足。其主要表现在模板的使用周转率上，按规定，钢模板的周转率为50次，大型木模板为15次，一般木模板为7次，而我局实际周转率远远达不到这个要求，仅以一般木模为例，我局使用周转率为4次左右，这大大增加了施工费用，解决这一问题的办法除了提高工人思想素质，业务水平外，我们的管理水平有待提高。

3、在我局引进使用新的模板工艺上，滑升模板是突出的一例，有成功也有失误，在云峰大坝修补工程中，使用的滑模是比较成功的，而在太平湾清水闸闸墩上使用滑模则值得探讨，排除试验目的来谈，滑升模板一次性投资较大，因此它适用于高层混凝土浇筑中，高度较低的混凝土浇筑中使用则效益不显著或者没有效益，因此新技术的使用中应考虑其适用范围，并与经济效益挂钩才是适宜的。

4、模板工程在近几年已形成一个专门学科，但这方面的书并不多，我们在工程施工中应对每一项工作，各种形式的模板认真总结，使得在今后的工作中对每种建筑型式的模板有路可循，既方便工作，又能不断改进，不断进步。

六、鉴于模板工程在钢筋混凝土施工中的重要作用，世界各国都在研究并不断改进模板工程的施工技术和工艺，伴随着模板专业公司的建立，模板工程的发展将不断向快速、节省方向迈进。

模板工程的发展前景将是以如何加快混凝土施工为中心发展，1973年十一届世界大坝会议提出了混凝土坝设计与施工的任务和课题，讨论的结论是：“降低混凝土造价的根本出路是加快施工进度。”为此提出了新的混凝土坝施工方法就是：大体积混凝土连续垂直浇筑法，这相应给模板工程带来了新的课题。

我认为加快进度的途径之一就是：

1、认真研究滑动模板的使用问题。

2、增加浇筑层厚度，减少水平接缝，采用自升模板。

3、加大浇筑块尺寸，减少施工缝，以缩小立模面积。

随着改革的不断深入，适应工程招、投标的需要，就要做为前期工作涉及的内容有：

1、模板工程的规划，主要是结合施工方案拟定，选择模板体系，组织生产，选购机具以及编制概算。

钢筋混凝土论文篇6

关键词：粉煤灰混凝土；保护层锈胀开裂；锈蚀率

1 引言12

混凝土中钢筋锈蚀量的计算是混凝土结构耐久性评估与寿命预测的核心问题之一，国内外学者在钢筋锈蚀量的评估模型方面做了大量的理论及试验研究工作，并提出了一定的理论及经验模型。

混凝土保护层开裂时钢筋锈蚀量的理论模型是建立在弹性力学基础上，以Bazant[1]模型为代表，假设锈蚀产物在钢筋表面均匀分布，锈蚀产物体积膨胀在钢筋与混凝土界面产生均匀压力，它考虑了钢筋位置、相对保护层厚度及钢筋间距对锈胀力的影响；施养杭等[2]在此基础上，考虑保护层厚度与钢筋直径的比值、钢筋位置及相邻钢筋锈蚀量的相互影响，对锈胀力计算模型进行了修正。在试验研究方面，清华大学[3]、同济大学[4]、西安建筑科技大学[5]等都通过电化学快速腐蚀试验研究了混凝土保护层厚度、钢筋直径、混凝土强度等对混凝土保护层开裂时钢筋锈蚀量的影响，根据试验结果建立了混凝土保护层开裂时钢筋锈蚀率的经验模型。

2 原材料与试验方法

2.1 原材料

本试验采用的材料分别为：水泥采用52.5P.Ⅰ硅酸盐水泥；粉煤灰（Ⅱ级）掺量分别为0，15%，40%，60%；石子采用锤破石（粒径为5-10mm）；中砂的细度模数为2.9；减水剂采用萘系高效减水剂，掺量为胶凝材料总量的1%。

2.2 试验装置

电化学方法试验是通过试件浸在浓度为5%的NaCl溶液中，电流从一个恒电位整流器（本试验中钢筋腐蚀电流密度icorr控制在50μA/cm2左右，保证混凝土中钢筋能够正常发生锈蚀[6]）进入钢筋。

2.3 试验方法

试件采用200mm×200mm×450mm棱柱体，在标准条件下养护28d。以设计水胶比为0.55，粉煤灰等级为Ⅱ级，粉煤灰掺量为40%，保护层厚度c

与钢筋直径d的比值为1.8（c=25mm，d=14mm），且以角部的带肋钢筋为基准，考察各因素影响下对粉煤灰混凝土保护层锈胀开裂时锈蚀率的影响。

3 试验结果分析

3.1试验结果

发现混凝土保护层开裂后，立即停止通电，将试件破型，取出钢筋，对钢筋进行酸洗、干燥、称重，计算保护层开裂时的钢筋锈蚀率。结果表明，混凝土保护层开裂时钢筋锈蚀率并不大，在0.75～2.6%之间，，试验数据详见表1。

4粉煤灰混凝土保护层锈胀开裂时钢筋锈蚀率的计算

根据已有研究，粉煤灰混凝土保护层锈胀开裂的钢筋锈蚀率与水胶比w/b、粉煤灰掺量fa、保护层厚度与钢筋直径的比值c/d、钢筋间距r有密切的关系，因此本文在确定保护层锈胀开裂时的钢筋锈蚀率模型时，考虑了w/b、fa、c/d、r四个参数。

在已有研究的基础上，并分析影响粉煤灰混凝土保护层锈胀开裂的因素，考虑到钢筋锈蚀率和其他因素的非线性关系，选取粉煤灰混凝土保护层锈胀开裂时钢筋锈蚀率的计算模型为：

实测值与计算值之比的平均值为1.00，标准差为0.018，变异系数1.80%。由此可见，本文提出的一般大气环境下粉煤灰混凝土保护层锈胀开裂的模型计算结果与试验结果吻合较好。

5 结论

通过对粉煤灰混凝土保护层锈胀开裂试验的全过程进行分析，给出了粉煤灰混凝土保护层锈胀开裂时钢筋锈蚀率的一般模型，通过对电化学快速锈蚀试验数据进行非线性回归分析，建立了全面考虑粉煤灰掺量、粉煤灰等级、水胶比、保护层厚度与钢筋直径比值、钢筋间距、钢筋位置及钢筋种类等因素的粉煤灰混凝土保护层锈胀开裂条件的经验公式，为粉煤灰混凝土结构的耐久性评估与寿命预测提供了一定的依据。

参 考 文 献

[1] Bazant， Z. P. Physical Model for Steel Corrosion in Concrete Sea Structures-Application. Journal of Structural Division， ASCE， 1979， 105（6）： 1155-1166.

[2] 施养杭，罗钢，华建斌.混凝土保护层开裂时钢筋锈蚀量的计算模型[J]. 华侨大学学报，2005（1）：54-56.

[3] 宋晓冰. 钢筋混凝土结构中的钢筋腐蚀[D]. 清华大学博士学位论文，1999.

[4] 张伟平.混凝土结构的钢筋锈蚀损伤预测及其耐久性评估[D]. 同济大学博士学位论文，1999.

钢筋混凝土论文篇7

[关键词] 钢筋锈蚀; 腐蚀机理 ; 腐蚀与防护

中图分类号：TU392.2 文献标识码：A 文章编号：

1 引言

众所周知，氯离子的侵入能够导致混凝土构件中的钢筋脱钝，引起钢筋锈蚀，致使钢筋混凝土结构或构筑物的服役性能退化乃至失效破坏，成为当今世界影响钢筋混凝土耐久性的最主要因素。引起钢筋腐蚀的因素虽然是多方面的，但就世界上大量钢筋混凝土结构破坏的事例表明氯盐可称作为主要“元凶”。为了防止钢筋锈蚀，人们研究开发了一系列防护措施，如增加混凝土保护层厚度，使用高性能混凝土，对混凝土表面进行涂层，进行阴极电流保护和添加缓蚀剂等。

2 氯离子引起钢筋锈蚀的机理

2.1 外渗氯离子引起钢筋锈蚀的机理

对氯离子引起钢筋锈蚀的理论主要有三种：氧化膜理论、吸附理论和过渡络合理论。

（1）氧化膜理论

当氯离子到达钢筋表面时，将使该处的 pH 值显著降低，导致局部酸化，破坏了钢筋表面的钝化膜，使这些部位露出了铁基体，与尚完好的钝化膜区域形成单位差；铁基体作为阳极而受腐蚀，大面积钝化膜区域作为阴极，造成小阳极大阴极的情况。在阳极，铁的溶解向深处扩展成坑穴，在坑穴处形成酸性环境，并为锈蚀产物所保护，为维持其酸性环境，锈蚀继续发展。坑穴形成之后，邻近部位的钢筋电位随之下降，故在一段时间内不会形成新的坑穴，但最终可能发生大范围锈蚀，当混凝土内含有大量 Cl-则可能发生全部锈蚀。

（2） 吸附理论

Cl-与溶解的 O2或 OH-在钢筋表面竞争吸附，促进金属离子的水化，使金属更易溶解。

（3）过渡络合理论

Cl-与 OH-相互争夺由锈蚀产生的二价铁离子，并形成可溶的铁氯盐络合物，该络合物自阳极扩散从而破坏 Fe（OH）

2保护层，使锈蚀持续进行，络合物在离开电极一段距离转化为Fe（OH）

3沉淀，而 Cl-不会被消耗掉，只是起到了“迁移”作用。如此，Cl-又可以自由地从阳极处输送更多的 Fe2+，由于锈蚀作用得不到抑制，更多的铁离子会从锈蚀区域向混凝土内迁移，并与氧气反应生成高氧化物（Fe2O3?3H2O），大大加速了钢筋的锈蚀。最终的锈蚀产物 Fe2O3?3H2O 相对于 Fe 而言体积可以膨胀 6.4 倍左右，钢筋膨胀使周围的混凝土产生较强的拉应力，当混凝土中拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土将沿钢筋方向开裂，即顺筋开裂，严重时可使混凝土保护层剥落。

2.2 内部氯离子引起钢筋锈蚀的机理

在水泥水化早期，细骨料中的氯离子吸附在砂表面，以骨料为中心向周围的水泥凝胶中扩散，含量逐渐减少。它们在拌和初期溶解在砂周围的溶液中，一部分与水泥水化物形成晶体，一部分吸附在水泥凝胶表面上，保持游离状态。

伴随着水化反应的进行，砂浆内部温度、湿度逐渐增大。

随着温度升高，混凝土中氯离子、氧气的扩散速度以及水的蒸发率都会随之加大，分子间的作用力也会加强，分子间运动加快，从而加速了阳极失电子、阴极得电子的电化学反应；同时，湿度加大导致混凝土中水分含量增多，混凝土电阻率减小，加剧了钢筋的去钝化和锈蚀速率。而后随着时间的发展，钢筋锈蚀速率逐渐趋于稳定。这一研究表明，细骨料中所携带的氯离子在混凝土中的结合与释放与水泥水化有着密切的关系。

3 钢筋锈蚀的防护措施

3.1 渗入型Cl-侵蚀的防护措施

现场的经验及研究表明，对于受氯离子污染的已建结构，0.026% 的氯离子浓度足以破坏钝化膜而引起钢筋的破坏。对于此类侵蚀要尽量阻止 Cl-侵入混凝土内部。

（1）提高混凝土及其钢筋自身的防护能力。进行合理的混凝土配合比设计，并掺加合适的矿物外加剂和化学外加剂，加强施工管理来提高混凝土的质量以提高混凝土的密实性，抵抗Cl-侵蚀，采用特种钢筋（如环氧涂层钢筋、不锈钢钢筋等）。

（2）增加混凝土保护层厚度或混凝土外涂层（在修补过的或新浇混凝土的表面，再涂覆混凝土或耐蚀涂层，以减缓 Cl-侵蚀）；在钢筋表面涂层、采取阴极保护以及使用钢筋阻锈剂等。

（3）对可能产生 Cl-侵蚀的地区，按环境中 Cl-浓度划分防护等级，并制定相应的防护措施。

3.2 混入型Cl-侵蚀的防护措施

能引发钢筋腐蚀的氯离子含量相当低，有很多法规及规范对氯离子的含量进行了规定。

（1）预应力混凝土 0.06% ；（2）普通混凝土 0.10% ；（3）一般外加剂中不得使用氯盐；（4）防冻剂中一般不得使用氯化钠、氯化钙为原料，如系氯盐型防冻剂应加入阻锈剂，防止锈蚀发生。

对于混入类侵蚀应严格控制配制混凝土所用的各种原材料中的 Cl-含量。

4 结论

（1）钢筋腐蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的主导因素，在众多腐蚀因素中，氯盐是引起大范围钢筋腐蚀破坏的最重要因素，对混凝土工程造成了巨大经济损失，应该引起高度重视。

（2）防止钢筋锈蚀有多种措施，应针对不同的腐蚀来源合理选用防护措施。

（3）在高质量混凝土的基础上掺加钢筋阻锈剂，是保护钢筋长期不发生腐蚀破坏、实现设计寿命的最简单、最经济和效果良好的技术措施。随着我国基础设施大规模的建设以及众多老建筑物的修复，钢筋阻锈剂作为提高结构耐久性的有效措施之一，应该得到更大的发展。

参考文献

[1]蒋林华 . 混凝土材料学 [M]. 南京 : 河海大学出版社 ,2006.

钢筋混凝土论文篇8

作者简介：徐勇(1970－)，男(汉族)，山东泰安人，工程师。

摘要：混凝土碳化、钢筋锈蚀、保护层胀裂引起混凝土结构性能退化，本文在试验研究和非线性有限元分析的基础上，建立了锈蚀钢筋混凝土受弯构件正截面和斜截面承载性能分析方法和计算模型，通过实例分析了锈蚀钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯、斜截面抗剪性能变化特征和规律。

关键词：钢筋混凝土；钢筋锈蚀；计算模型；退化

中图分类号：TU375

文献标识码：B

文章编号：1008－0422(2007)02－0067－03

1 前言

一般室外环境中钢筋混凝土受弯构件抗力退化是一个复杂的演变过程，一般室外环境中钢筋混凝土受弯构件将经历混凝土碳化、钢筋脱钝、钢筋锈蚀、钢筋和混凝土粘结性能发生变化、混凝土保护层胀裂等过程。钢筋锈蚀对钢筋混凝土受弯构件的影响主要表现在钢筋截面减少和强度降低、混凝土截面损伤以及混凝土和钢筋之间粘结性能退化。研究钢筋混凝土受弯构件大气环境抗力退化规律是在役结构耐久性评估的基础，也是确保在役结构安全使用的重要内容。本文从钢筋混凝土受弯构件正截面抗力和斜截面抗力两个方面研究混凝土结构碳化、钢筋锈蚀、保护层胀裂对钢筋混凝土受弯构件承载力性能的影响。

2　室外环境中混凝土中钢筋锈蚀深度模型

随着碳化的发展，混凝土逐渐失去了对钢筋的保护，从而引起钢筋锈蚀。文献在试验和工程实测数据的基础上，给出混凝土中钢筋锈蚀深度的计算模型。混凝土保护层开裂前：

式中：t――结构使用时间(a)；ti――钢筋开始锈蚀时间(a)，由文献计算；λel――混凝土保护层开裂前的钢筋锈蚀速度(mm／a)，由下式计算

式中：fcu――混凝土立方体抗压强度(MPa)，RH――为环境湿度(%)，Kcr――为钢筋位置修正系数，Kce――为小环境条件修正系数。

混凝土保护层锈胀开裂后：式中：δcr――混凝土保护层锈胀开裂时的钢筋锈蚀深度(mm)，由下式计算：

tcr――锈胀开裂时间(a)，由文献计算。

3　锈蚀钢筋混凝土受弯构件正截面抗力退化模型

试验结果和有限元分析结果表明，钢筋锈蚀引起钢筋和混凝土之间粘结性能退化，改变了钢筋混凝土受弯构件的受力特征和破坏机理，因此锈蚀钢筋混凝土受弯构件的计算方法和一般钢筋混凝土受弯构件计算方法有很大区别。

钢筋锈蚀后锈蚀钢筋和混凝土之间粘结性能退化，造成锈蚀钢筋与混凝土滑移增大，锈蚀钢筋应变和混凝土应变不再满足平截面假定。文献打破平截面假定的约束，给出锈蚀钢筋混凝土受弯构件相对受压区高度ξn计算模型为：

式中：fc――混凝土轴心抗压强度；b――截面宽度；ho――截面有效高度；η――钢筋锈蚀率；As――钢筋截面面积；Es――钢筋弹性模量。

m(η)――混凝土和钢筋应变比值m(η)，按下式计算：式中：β为锈蚀钢筋粘结强度折减系数，按下式计算：

将式(5)求得的ξn代入式(8)可求得锈蚀钢筋应变εs为：

(1)若　，式(5)求得的ξn成立，说明由于锈蚀造成钢筋达不到屈服，这时钢筋拉力为：

(2)若　，说明锈蚀钢筋已经达到屈服，则应重新计算ξn

这时钢筋拉力为：

锈蚀钢筋混凝土构件极限受弯承载力Mu为：

4　锈蚀钢筋混凝土受弯构件斜截面抗力退化模型

近年来的工程调查表明，由于箍筋直径小且保护层厚度小的不利条件，往往箍筋锈蚀程度比纵向受力钢筋锈蚀程度要严重，箍筋锈蚀对钢筋混凝土受弯构件抗剪成分的影响主要表现在以下几个方面：(1)箍筋锈蚀造成箍筋截面面积和强度减小，从而使锈蚀箍筋承受的剪力减小；(2)箍筋锈蚀造成箍筋和混凝土之间粘结性能降低，锈蚀箍筋和混凝土之间出现滑移，箍筋不能很好地约束斜裂缝的开展，斜裂缝开展较快，从而造成斜裂缝两侧骨料咬合力降低，混凝土骨料咬合力沿垂直梁轴方向的分量减小；(3)剪压区钢筋锈蚀形成的锈胀裂缝，造成剪压区截面损伤，从而使剪压区未开裂混凝土所能承担的剪力变小。

锈蚀钢筋混凝土简支梁斜截面极限承载力Vu(η)可表示为：

式中，Vcu(η)――锈蚀钢筋混凝土简支梁混凝土所承担的剪力；Vs(η)――锈蚀箍筋所承担的剪力。

文献认为在锈胀裂缝出现之前，箍筋锈蚀对混凝土抗剪性能造成的影响可以忽略不计，将Vcu(η)表达成如下形式：

式中，fc混凝土轴心抗压强度Mpa;b――截面宽度(mm)；h0为截面有效高度(mm)；p为纵向配筋率；λ为剪跨比，当λ＜1时，取λ=1；当λ＞4时，取λ=4;η――箍筋锈蚀率；ησ为混凝土保护层胀裂时所对应的箍筋锈蚀率，ησ的表达式为：

式中，Csv――箍筋保护层厚度(mm)：dsv――箍筋直径(mm);fcu――混凝土强度等级(Mpa)。

文献将锈蚀箍筋所承担的剪力Vs(η)表达为：

式中，Asv――配置在同一截面内箍筋各肢全部截面面积(mm)；fyv――箍筋强度(N／mm2)；s――箍筋间距(mm)

5　实例分析

某地区一钢筋混凝土单筋矩形截面屋面主梁，通过次梁传递的集中恒载平均值和标准差为μG=72KN，σG=5．03KN；集中雪荷载平均值和标准差为μS=1．457KN,σS=0．648KN，梁跨度6000mm，计算简图见图1。主梁混凝土强度等级为C20，混凝土保护层厚度为25mm，纵向钢筋为5Φ16ll级钢筋，箍筋为Φ8l级钢筋，间距S=200mm，沿梁纵向均布。地区室外年平均相对湿度RH=71％，年平均温度T=13℃，构件处于室外干湿交替环境。

5．1正截面受弯抗力分析结果

根据文献计算得到，角部钢筋开始锈蚀时间tOj=16．03a，中部钢筋开始锈蚀时间tOz=31．42a。角部钢筋混凝土保护层锈胀开裂时间tcrj=24．07a，中部钢筋混凝土保护层锈胀开裂时间tcrz=48．79a。通过式(5)～式(12)得到，正截面抗力平均值和标准差随结构服役时间的变化曲线如图2、图3所示。

根据计算结果和图示曲线可以得出以下结论：

a．正截面抗力平均值随时间下降，其衰减过程基本上可以分为五个阶段，第一阶段为角部钢筋锈蚀之前[0，toj]，第二阶段为角部钢筋开始锈蚀到角部钢筋混凝土保护层胀裂[toj,tcrj]，第三阶段为角部钢筋混凝土保护层胀裂到中部钢筋开始锈蚀[tcrj,toz]，第四阶段为中部钢筋开始锈蚀到中部钢筋混凝土保护层胀裂[toz,tcrz]，第五阶段为中部钢筋混凝土保护层胀裂之后[tcrz,∞]。

b．在第一阶段，抗力平均值保持不变，从第二阶段开始到第四阶段末，随着钢筋锈蚀程度的增加，混凝土保护层不断胀裂，正截面抗力衰减越来越快，当达到第五阶段开始时，抗力平均值约减少5．3％。

c．抗力标准差随时间增大，其变化过程也可分为五个阶段，在钢筋锈蚀之前，抗力标准差不变，钢筋锈蚀以后，抗力标准差随时间增大，且增长速度随钢筋锈蚀程度增大而变快。

5．2斜截面受剪抗力分析结果

根据文献计算得到，箍筋开始锈蚀时间to=12．43a。箍筋混凝土保护层锈胀开裂时间tcr=30．77a。通过式(13)～式(18)计算得到，斜截面抗力平均值和标准差随结构服役时间的变化曲线如图4、图5所示。

根据计算结果得出以下结论：

a．斜截面抗力平均值随时间下降，其衰减过程基本上可以分为三个阶段，第一阶段为箍筋锈蚀之前[0，t0]，第二阶段为箍筋开始锈蚀到箍筋保护层锈胀开裂[t0，tcr]，第三阶段为保护层锈胀开裂之后[tcr，∞]。

b．箍筋锈蚀之前，斜截面抗力平均值保持不变；钢筋锈蚀以后，斜截面抗力开始衰减，在锈胀开裂时，抗力平均值约减少5．6％，保护层锈胀开裂之后斜截面抗力衰减较快；当箍筋锈断之后，斜截面抗力又保持不变，剪力全部由核心区混凝土和弯起钢筋承担。

c．斜截面抗力标准差随时间增大，其变化过程也可分为三个阶段：在钢筋锈蚀之前，斜截面抗力标准差不变和变异系数保持不变；钢筋锈蚀以后，斜截面抗力标准值和变异系数随时间增大而增大，且增长速度随钢筋锈蚀程度增大而变快：当箍筋锈断之后，斜截面抗力标准值和变异系数又保持不变。

6　结论

钢筋混凝土论文篇9

【关键词】新老混凝土 结合面处理方法 粘结性能 植筋

0 引言

近年来，混凝土修补已成了结构工程的一个分支，新老混凝土粘结性能研究受到了广大工程界的关注。

国外关于新老混凝土粘结性研究较成熟，不仅制定相关规范和标准，并侧重不同深度、介质钢筋上或混凝土内氧化物等环境对植筋腐蚀及钢筋强度的影响，而且研究植筋尺寸和梁尺寸效应的影响。美国E.Walte和 P.Meier[1]最早提出新老混凝土结合使用机械连接方法。继而F.Seible和C.T.Latham将机械连接件用于桥梁面板全深混凝土结构铺装修补，试验结果表明可以有效提高修补桥梁的抗剪性能和使用寿命。此外，《瑞典混凝土结构工程》（Swedish Regulation for Concrete Structures）规定要增加钢筋连接用以提高叠合构件抗剪性能。欧洲和美国混凝土规范也规定，在剪力比较大情况下必须要依靠钢筋连接件加强保证结合面的抗剪能力。

国内关于设置钢筋连接件新老混凝土的研究相对较少，大多为验证性试验，很少能提出具体的植筋规范规程。最早大连理工赵志方[3]教授通过改善新老混凝土界面粘结来提高界面粘结强度。郑州大学张雷顺教授对不同植筋率、不同界面处理方式的新老混凝土界面进行试验研究，并将研究成果应用于实际钢筋混凝土桥面板加固整修中，实践结果表明设置钢筋连接件可以有效提高修补桥面使用寿命。

1植筋技术理论依据

新老混凝土界面粘结力主要来自范德华力，机械咬合力，化学力和表面张力。新老混凝土结合面是薄弱部位，新老混凝土在结合面上发生的破坏主要是由于垂直于结合面的拉应力过大产生的结合面张拉破坏，以及平行于结合面的剪应力过大产生的沿结合面滑动剪切破坏，或二者兼而有之[2]。因此结合面粘结剪切强度是衡量结合面力学性能的重要指标。而采用机械连接方法可以抵抗较大的剪力和拉力，提高结合面的粘结强度。

2影响新老混凝土粘结性因素

2.1由新老混凝土粘结力的来源可知，影响粘结性的因素归纳为如下

2.1.1结合面处理方法

新老混凝土结合面处理的目的在于增大新老混凝土之间机械连接力，从而提高粘结性能。具体方法如下：

1）人工打毛法

2）喷丸（砂）法

3）高压水射法

4）钢刷刷净法

2.1.2混凝土强度影响

修补混凝土的一般步骤是1）表面处理；2）浇粘结层或涂粘结剂；3）浇筑新混凝土；4）养护。表面处理是要清除老混凝土结合面上所有损坏的，松动的和附着骨料、砂浆及杂质杂物。然后浇筑新混凝土层。对于未设置钢筋连接件的新老混凝土，混凝土强度主要指的是抗拉强度。

2.1.3粘结剂的选择和使用

新老混凝土粘结界面是个薄弱层，提高新老混凝土层的完全粘结是保证结构修补成功的关键。

2.2新老混凝土植筋抗拔研究

2.2.1 植筋工艺

设置锚固钢筋又称植筋，是在原有混凝土构件上用专用工具钻孔，然后在孔中关注结构胶并把钢筋植入已有结构物中，带粘结材料固化后，通过粘结锚固使钢筋能作为构造或受力筋使用的一种钢筋锚固技术[4]。植筋的的主要步骤为1）定位；2）钻孔；3）清孔；4）把即将植筋的接触面凿粗糙；5）结构胶；6）植筋。

2.2.2 粘结机理

钢筋和混凝土之间的粘结力由三部分组成：

1）混凝土中的水泥交替在钢筋表面产生的化学粘着力和吸附力，其抗剪极限值取决于水泥的性质和钢筋表面的粗糙程度，当钢筋受力后有较大变形、发生局部滑移后，粘着力就丧失了。

2）周围混凝土对钢筋的摩阻力，当混凝土的粘着力破坏后发挥作用。他取决于混凝土发生收缩或者荷载和反力等对钢筋的径向压应力，以及二者间的摩擦系数。

3）钢筋表面粗糙不平，或变形钢筋凸肋和混凝土之间的机械咬合作用，即混凝土对钢筋表面斜向压力的纵向分力。其极限值受混凝土的抗剪强度控制。

影响植入钢筋的主要因素如下：

2.2.3植筋破坏形式

研究表明[5]，不同植入深度的钢筋，在拉拔试验中表现为不同的破坏形式主要有1）混凝土锥面破坏；2）钢筋拔出破坏；3）钢筋颈缩后断裂

3 植筋的影响因素

植筋的粘结性能相对于普通钢筋混凝土中的钢筋与混凝土的粘结要复杂得多，影响其粘结性能的因素很多。如老混凝土的强度、粘结剂的性能、钻孔清孔情况、锚固长度、孔径、环境温湿度、老混凝土受约束情况等。

3.1混凝土强度

试验表明，在其他条件相同的情况下，平均粘结强度随混凝土强度提高而提高。主要是因为随着混凝土强度提高，混凝土和植筋胶之间的化学吸附力及机械咬合力提高，使得胶体与混凝土间的粘结力增大；同时，由于混凝土强度提高，其抗拉强度随之增大，延迟了混凝土内部裂缝的产生，限制了裂缝的发展，从而提高了极限粘结强度。

3.2植筋深度

随着植筋深度的增加，粘结强度也随之增大，粘结应力的分布也趋于均匀，极限荷载也相应增大。但平均粘结应力随着深度的增加而降低。

3.3植筋胶液的性能

由于植筋胶生产厂家较多，性能不一，不同的植筋胶试验结果不同，因此，植筋胶的性能（包括抗压、抗剪、抗拉等）对粘结强度有较大的影响。

3.4施工温度

植筋的施工温度直接影响植筋胶的固化时间。一般情况下，植筋所用植筋胶的固化时间随温度的升高而缩短；植筋的环境湿度直接影响胶液的固化时间和力学性能的发挥，故应确保环境温度不致过高。

4、有待进一步研究的问题

4.1应进行大量的试验工作以便得到较好的界面粘结剂及修补材料；

4.2进行微观试验分析以进一步揭示新老混凝土粘结机理；

4.3对新老混凝土粘结区的初应力进行分析和研究。

5 结论

以上论述了，影响新老混凝土粘结性能和植筋系统的影响因素，在新老混凝土结合面设置钢筋连接件不仅可以提高粘结强度而且可以改变结构的破坏形式，使结构破坏具有延性，具有十分重要的工程意义。

参考文献：

[1] E.Walter and P.Meier.The use of mechanical dowels as bond elements between new and old concrete.Adherence of young on old concrete，edited by Folker H.Wittmann，AEDIFICATIO，Verlag，Unterengstingen，1994

[2] 高作平，甘良绪，刘小明.新老混凝土界面连接技术[J].水利水运科学研究，1998.03

[3] 赵志方.新老混凝土粘结机理和测试方法[D].大连理工大学博士学位论文，1998

钢筋混凝土论文篇10

关键词：住宅建设 钢筋混凝土 保护层 质量控制

钢筋具有较强的抗拉、抗压强度，而混凝土只具有较高的抗压强度，抗拉强度却很低，但是两者的弹性模量较接近，还有较好的粘结力，这样结合在一起，既发挥了各自的受力性能，又能很好地协调工作，共同承担结构构件所承受的外部荷载。因而钢筋混凝土结构在商品楼住宅、市政工程中被广泛应用。一般来讲，无论是梁还是板，受拉钢筋总是应尽量靠近受拉一侧混凝土构件的边缘。如果放置错误或者钢筋保护层过大，轻则降低了梁的承载能力，重则会发生重大事故。钢筋被包裹在混凝土构件中形成钝化保护膜，不与外界接触相对还比较安全，但如果钢筋保护层厚度过小，也就是钢筋过分靠近受拉区一侧，一方面容易造成钢筋露筋或钢筋受力时表面混凝土剥落，另一方面随着时间的推移，表面的混凝土将逐渐碳化，用不了多久，钢筋外混凝土就失去了保护作用，从而导致钢筋锈蚀，断面减小，强度降低，钢筋与混凝土之间失去粘结力，构件整体性受到破坏，严重时还会导致整个结构体系的破坏。下面，笔者就对钢筋混凝土保护层的质量控制，做简要探讨。

一、钢筋混凝土结构保护层厚度控制的重要性

1、从力学角度分析。钢筋混凝土结构构件是由钢筋和混凝土组成。从原材料的力学性能而言，钢筋具有较强的抗拉强度；混凝土则具有较高的抗压强度，而其抗拉强度却很低。钢筋混凝土组合发挥了它们各自的优势性能，共同承担结构构件所承受的外部荷载。因此，一般我们在考虑钢筋混凝土的受力条件时，着重考虑的是混凝土的受压应力和钢筋的受拉应力。而钢筋混凝土结构构件中钢筋的实际受拉应力是否能与设计计算应力相吻合，主要取决于钢筋在结构中的位置是否正确。这也正是我们要求控制钢筋保护层厚度的主要原因。一般来讲，无论是梁还是板，受拉钢筋总是应尽量靠近受拉一侧混凝土构件的边缘。如挑梁的受力筋应设在构件上部受拉区，如果钢筋保护层厚度过大，轻则由于钢筋不能有效发挥其应有的抗拉作用，而使混凝土受拉应力超标产生裂缝，重则由于悬挑结构上部钢筋所受拉力的力矩高度（h0）变小，而使钢筋受拉应力超标发生结构断裂。此类事故在建设史上并不少见。再比如，大面积的现浇楼板，下排钢筋如果垫得过高，保护层过大，在外加荷载作用下，混凝土下部受拉应力超标，也会产生板底裂缝。

2 、从钢筋与混凝土的粘结力分析。钢筋与混凝土之所以能共同工作，是因混凝土硬化并达到一定强度后，两者之间建立了足够的粘结强度，这种相互作用力称为握裹力。钢筋在混凝土中的保护层必须具有一定的厚度，才能保证混凝土与钢筋之间的握裹力。如果钢筋保护层厚度过小，钢筋过分靠近结构构件的边缘，容易造成钢筋露筋或钢筋受力时表面混凝土剥落，直接导致握裹力的减小。另外，钢筋保护层过小，表层混凝土将随着时间的推移而逐渐碳化，边缘钢筋失去保护作用而导致钢筋锈蚀，钢筋与混凝土之间也会失去粘结力，从而使构件的承载力降低，严重时还会导致整个结构体系的破坏。

3、从构件的耐久性分析。保护层的作用除上所述之外，顾名思义还起着保护钢筋不被锈蚀的作用，以确保钢筋混凝土结构的耐久性。影响钢筋混凝土结构耐久性的因素很多，除了特殊的外界因素以外，在一般使用条件下，主要考虑大气的侵蚀而使钢筋氧化生锈。而混凝土不密实、裂缝、钢筋保护层偏小，再加上混凝土碳化以及钢筋的电化学反应等因素就会因此加速这种侵蚀过程。钢筋氧化锈蚀又会导致体积膨胀，致使混凝土保护层开裂造成恶性循环，更加加快钢筋锈蚀进程，从而大大缩短建筑物的使用寿命。

4、从混凝土的防火要求分析。保护层对混凝土内部的钢筋还具有一定的防火功能。当建筑结构发生火灾时，环境温度急剧升高，钢筋与混凝土的热膨胀系数是不同的。当钢筋的膨胀值逐渐大于混凝土的膨胀值时，就会损伤和破坏混凝土与钢筋之间的握裹力；此外，当钢筋温度上升到700℃时，钢筋屈服强度大幅度降低，就会失去与混凝同工作的条件，而导致结构破坏。

由于以上诸多原因，国家规范对钢筋混凝土保护层厚度的提出强制性要求（国标GB50010-2002《混凝土结构设计规范》，）详见下表：

在强制性条文中明确规定：纵向受力的普通钢筋及预应力钢筋，其混凝土保护层最小厚度（钢筋外边缘至混凝土表面距离）不应小于钢筋的公称直径，且应符合表2.1的规定。

二、钢筋保护层施工的质量控制

1、明确各部位混凝土保护层的厚度。认真做好图纸会审，技术交底，特别是施工单位对施工班组的交底。在有的设计图纸中，对保护层的厚度会根据情况有不同的要求。比如现浇楼板和梁的保护层厚度，当混凝土强度不同时，其要求的厚度是不一样的。而基础的迎水面保护层厚度通常为5cm，有时甚至要求达到10cm。

2、控制钢筋骨架尺寸。注重钢筋的翻样工作。施工单位的翻样人员应熟悉图纸及规范的要求。翻样时箍筋的翻样尺寸要正确。对一些钢筋密集，复杂的梁、柱交接处，主梁与次梁的交接处必须放实样，合理安排各方向的主筋与副筋位置。同时确保钢筋在制作时的尺寸正确，给施工现场钢筋安装、绑扎节点创造条件。避免由于交接点处钢筋密集无法安装而造成钢筋挤占保护层位置，从而发生露筋的情况。

3、模板制作的尺寸偏差也会导致保护层的超标，所以还要注意模板工程的制作和安装。制作要规范、尺寸要精确，特别是缩模现象很容易导致钢筋保护层偏小甚至发生露筋现象。