时间：2023-03-15 15:06:06
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关键词：钢筋混凝土结构；病害；对策
中图分类号： TU37文献标识码： A
引言
随着当前社会经济的迅速发展，我国的土木工程行业也得到了长足的发展，大量房屋、路桥等工程纷纷出现，钢筋混凝土结构因其取材广泛，成本低等优点，被广泛应用在这些工程中，但是，在其长期使用中，会不可避免地发生各种病害，导致结构承载力下降，甚至发生一些安全事故。因此，采取有效的措施来防治钢筋混凝土结构的病害十分必要，这样可以最大程度的降低经济损失。
病害产生的种类及原因
1.1、混凝土的碳化
混凝土是由砂、石、水泥、水按照一定配合比配合拌制的。水泥水化产生大量水化热，将混凝土中参与反应后剩余的水份蒸发出来。这使得混凝土内部存在了微小的空隙，形成一定的渗透通道。空气中的二氧化碳扩散到混凝土间隙，与水作用形成碳酸，并与水泥水化产生碱性物质反应，生成碳酸钙等物质；在自由水的作用下，碳酸钙逐渐沉淀在混凝土内部的空穴中，即为混凝土的碳化。一般情况下，混凝土碳化对混凝土本身没有很大的危害，反而会使其强度有所提高。但相反，混凝土碳化却会使结构内部的碱性环境破坏，PH值降低，钢筋锈蚀发生得愈加容易。
1.2、钢筋锈蚀
一般情况下，混凝土中的高碱性环境可以使钢筋表面形成一层惰性的水化氧化铁薄膜。该薄膜性质稳定，可以阻止钢筋的锈蚀。通常，当这一薄膜保持完整时，钢筋就有着良好的抗锈蚀能力。然而，当混凝土碳化深度到达钢筋表面，高碱性环境破坏，钢筋保护层附近的PH值降低，氧化铁薄膜就会破坏。同样，氯离子与氧离子的作用亦会破坏氧化铁薄膜。从而使得钢筋锈蚀很快开始并发展。
1.3、冻融循环
混凝土是一种多孔隙的复合材料。通过毛细作用，外部水分沿着混凝土中的渗流通道进入到结构的内部。当温度降低到冰点以下，孔隙中的水冻结成冰，其体积发生大幅度的膨胀。当孔隙中含水量较大，混凝土结构处于饱水状态时，结水成冰就会产生不容忽视的内应力。孔隙体积膨胀，孔壁受压变形；当冰融化后，孔壁又可能产生拉应力。反复冻融，当作用于孔壁的拉应力大于极限抗拉强度时，就会产生微裂缝，进而可使混凝土开裂甚至是崩裂。
1.4、表层缺陷
钢筋混凝土结构由于设计或者施工阶段不够科学合理，例如混凝土在搅拌过程中未拌和均匀，搅拌时间不够，就会致使混凝土振捣不密实，和易性差，或者是使用粘附水泥浆渣、表面不光滑等杂物没有清楚干净的模板，这样就会造成的麻面、蜂窝等现象。除此之外，还有施工质量差的原因，例如在结构设计时钢筋选配不当，使得钢筋布置过密，或施工时混凝土离析，砂浆分离，石子成堆，严重漏浆，又未进行振捣亦能产生露筋、孔洞等现象。没有经过处理的变形缝、施工缝，未清除松散混凝土面层，未清除水泥表层薄膜，或者混凝土浇灌高度太大，没有设置溜槽、串筒，就会产生混凝土离析，底层交接处未灌接缝砂浆层，易产生缝隙、夹层现象。混凝土浇筑后如果养护不够好，就会出现脱水现象，使混凝土强度降低，或模板吸水膨胀使混凝土边角拉裂，拆模时，边角处被粘掉或者边角受到外力或重物撞击，或保护不好，导致棱角被碰掉以及模板未涂刷隔离层，或涂刷不均，易发生缺棱掉角的破坏现象。此外，混凝土浇筑后，表面未进行扫平压光，造成混凝土表面粗糙不平，模板的支撑面松软、松动、不足或泡水等，新浇灌混凝土将发生不均匀沉降，混凝土强度未达到设计标准时，上人操作或运料，也将使混凝土表面出现不平或印痕。
对钢筋混凝土结构的病害的处理对策
2.1、掺入高效减水剂
提高混凝土耐久性的最主要的方法就是降低拌和混凝土的用水量，这样可以降低混凝土的孔隙率，特别是毛细管的孔隙率。但是在工程中，不能盲目减少用水量，因为混凝土的工作性与用水量是相关的。所以，我们要在混凝土正常工作的情况下，尽可能减小水灰比，降低用水量，减少混凝土的总孔隙率，特别是毛细管的孔隙率。我们采用的方法就是在拌合混凝土时掺入高效减水剂，减水剂不但能使水泥体系处于相对稳定的悬浮状态，还能在水泥颗粒表面形成一层溶剂化水膜，释放游离水，达到减水的目的。
2.2、防止钢筋锈蚀
防止钢筋锈蚀的根本举措不是控制外荷载引起的横向裂缝宽度，而是减慢二氧化碳、氧、水等腐蚀因子通过混凝土保护层向钢筋表面渗透扩散的速度，以及防止氯离子在钢筋表面的积聚。主要措施有：保证必需的保护层厚度，提高混凝土密实度，设计合理的配筋及构件形式，控制混凝土拌合物中的氯盐含量等。当然，也可以采用防护材料或其他外部措施，如采用喷塑（树脂）钢筋，钢筋表面涂锌，混凝土中掺加缓蚀剂、混凝土表面涂刷防护层，采用聚合物浸渍混凝土表层以及设置阴极保护设施等。
2.3、掺入高效活性矿物掺料
混凝土出现病害的另一主要因素是，一般的水泥混凝土的水泥石中水化物不够稳定。因此，要在混凝土中掺入活性矿物如硅灰、矿渣、粉煤灰等，这样可以改善混凝土中水泥石的胶凝物质的组成；同时，还能改善水泥石与集料的界面区和界面结构性能。这些重要的作用，都对混凝土病害的防治有着本质性的贡献。
2.4、消除混凝土自身的结构破坏因素
混凝土本身具有的一些物理化学因素，有可能引发混凝土结构的严重破坏，导致混凝土的功能失效。例如，混凝土的水化热过高引起的温度裂缝，化学干缩和收缩过大引起的开裂，混凝土的碱集料反应，以及硫酸铝的延迟生成等。因此，要对混凝土病害进行治理，就要限制或消除从原材料引入的碱、氧化硅、氯离子等可以引起钢筋腐蚀和破坏的物质，严格控制施工环节，避免产生裂缝，提高混凝土的耐久性。
2.5、增加混凝土的保护层厚度
增加混凝土保护层厚度可提高对钢筋锈蚀膨胀的抵抗力，并且显著地推迟腐蚀因子渗透到钢筋表面的时间。保护层厚度的平方与混凝土碳化达到钢筋表面的时间成正比，所以增大保护层厚度能有效地推迟碳化时间。应注意，加大保护层厚度能提高建筑的耐久性，但是如过建筑物有外观要求时，就不能任意加大保护层厚度，因为会使构件的表面横向裂缝宽度增大。现场的监督任意要对隐蔽工程进行验收检查，主要检查混凝土保护层厚度是否满足设计要求、钢筋的位置是否正确。钢筋垫块最好采用定型的塑料垫块，一般用细石混凝土块或水泥砂浆块也可以，但不得采用石子，更不能使用短钢筋作为垫块。
2.6、加强对钢筋混凝土结构的养护及监测
夏季高温时，为防止水分蒸发过快，应进行保水养护，采取覆盖、浇水等措施；冬季则应采取盖草袋。加防冻剂等保暖措施，以防止内外温差过大或冻坏；对于一些大体积的混凝土结构，往往需要进行内部温度的检测控制，以便及时调节温度，防止因温差过大而产生裂缝。
结语
综上所述，钢筋混凝土结构病害的防治是一个重要、迫切需要加以解决的问题。要提高钢筋混凝土结构的耐久性与安全性，需要从结构的设计、施工及监督、检测评价、材料等诸多方面考虑。我们要不断加强对混凝土结构病害的治理，在施工与维护中，不断寻求有效可行的措施。
参考文献：
关键词：混凝土，结构用钢
一、热轧钢筋
是经过热轧成型并自然冷却的成品钢筋。
根据其表面形状分光圆钢筋和带肋钢筋两类。（1）热轧光圆钢筋：经热轧成型，横截面通常为圆形，表面光滑的成品钢筋。1）分级 钢筋按屈服强度特征值分为235、300级。（2）热轧带肋钢筋：经热轧成型，横截面通常为圆形，且表面带肋的混凝土结构用钢材。1）分级 钢筋按屈服强度特征值分为335、400、500级；2）牌号 钢筋牌号的构成及其含义如表7-3所示；3）种类 普通热轧钢筋和细晶粒热轧钢筋两类
热扎钢筋的应用情况：HPB235钢筋的强度较低，但塑性及焊接性较好，便于各种冷加工，因而广泛用于小型钢筋混凝土结构中的主要受力筋以及各种钢筋混凝土结构中的构造筋。HRB335、HRB400钢筋的强度较高，塑性及焊接性也较好，是钢筋混凝土的常用钢筋，广泛用于大、中型钢筋混凝土结构中的主要受力钢筋。HRB500钢筋强度高，但塑性和焊接性能较差，可用作预应力钢筋
二、冷拔低碳钢丝
冷拔低碳钢丝是由φ6～8mm的Q235或Q215热轧圆盘条经冷拔而成。低碳钢经冷拔后，屈服点可提高40%～60%，同时塑性降低。因此冷拔低碳钢丝已失去低碳钢的特性，变得硬脆。牌号：根据国家标准GB 13788-2008《冷轧带肋钢筋》，冷轧带肋钢筋的牌号由CRB和钢筋的抗拉强度特征值及H构成。C、R、B分别为冷轧（Cold-rolled）、带肋（Ribbed）、钢筋（Bar）三个词的英文首位字母，H为高延性（High elongation）的简称。带肋钢筋分为CRB600H、CRB650H、CRB800H三个牌号。
CRB600H级钢筋宜用做普通钢筋混凝土结构构件中的受力主筋、架立筋、箍筋和构造钢筋。
三、冷轧带肋钢筋
冷轧带肋钢筋的牌号表示方法与技术要求。根据《冷轧带肋钢筋》（GB 13788―2008）的规定，冷轧带肋钢筋的牌号由
CRB和抗拉强度最小值表示，有CRB550、CRB650、CRB800、CRB970四个牌号，其力学性能和工艺性能应符合表7-4的规定。冷轧带肋钢筋既具有冷拉钢筋强度高的特点，同时又具有很强的握裹力，混凝土对冷轧带肋钢筋的握裹力是同直径冷拔低碳钢丝的3～6倍，大大提高了构件的整体强度和抗震能力。
四、预应力混凝土用钢丝
是应用优质碳素结构钢制作，经冷拉或冷拉后消除应力处理制成。《预应力混凝土用钢丝》（GB/T5223-2002）规定：按加工状态分为冷拉钢丝（代号为RCD）和消除应力光圆钢丝（代号为S）、消除应力刻痕钢丝（代号为SI）、消除应力螺旋肋钢丝（代号为SH）四种；刻痕钢丝与螺旋肋钢丝与混凝土的粘结力好，也即钢丝与混凝土的整体性好；消除应力钢丝的塑性比冷拉钢丝好。按松弛性能分为低（HRB335）松弛钢丝（代号为WLR）和普通（HPB235）松弛钢丝（代号为WNR）两种。预应力混凝土用钢丝质量稳定、安全可靠、强度高、无接头、施工方便，主要用于大跨度的屋架、薄腹架、吊车梁或桥梁等大型预应力混凝土构件，还可用于轨枕、压力管道等预应力混凝土构件。
五、预应力混凝土用钢绞线
是由若干根直径为2.5～5.0mm的高强度钢丝，以一根钢丝为中心，其余钢丝围绕其中心钢丝绞捻，再经消除应力热处理而制成。如图7.8所示
根据《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-1995）规定，按应力松弛性能分为HPB235松弛和HRB335松弛。根据钢丝的股数分为三种结构类型：1×2、1×3和1×7。1×7结构钢绞线以一根钢丝为芯、六根钢丝围绕其周围捻制而成。
预应力混凝土用钢绞线的标记方式为：预应力钢绞线 结构类型―公称直径―强度级别―松弛等级―GB/T5224―1995
标记示例。①公称直径为10.80mm，强度级别为1
720MPa Ⅰ级松弛的三根钢丝捻制的钢绞线标记为：预应力钢绞线 1×3―10.80―1 720―Ⅰ―GB/T 5224―1995。②公称直径为15.20mm，强度级别为1 860MPa Ⅱ级松弛的七根钢丝捻制的标准型钢绞线标记为， 预应力钢绞线 1×7标准型―
关键词：钢筋混凝土；腐蚀；机理；防腐措施
Abstract: in most of our country in the monsoon belt, in hot summer and more rain, cold in winter, this makes a lot of reinforced concrete structure erosion. Reinforced concrete disease performance: surface desertification, structure and the intensity of the loose decline. This article analyses the corrosion mechanism of reinforced concrete structure, based on study of reinforced concrete structures in the construction of the actual experience, put forward the measures of anti-corrosion of reinforced concrete structure, and I hope to building the anti-corrosion of reinforced concrete structures provide a theoretical support and work in practice guidance.
Keywords: reinforced concrete; Corrosion; Mechanism; Anticorrosion measures
中图分类号：TU528文献标识码：A 文章编号：
前言
我国地处北半球季风带，夏季风从太平洋方向吹来炎热多雨，冬季风从西伯利亚吹来干燥寒冷，这样的气候条件对建筑物钢筋混凝土的结构造成侵蚀作用，表现为钢筋混凝土结构表面疏松、混凝土内部结构松散、钢筋混凝土结构结构强度下降等现象。导致钢筋混凝土结构的腐蚀原因有很多，在酸性、硫酸盐、氯盐等介质中，钢筋混凝土结构会出现物理和化学性质的下降。要治理钢筋混凝土结构的腐蚀，应从混凝土中钢筋腐蚀机理入手，找到钢筋混凝土结构防腐的具体措施，更好地为钢筋混凝土结构质量保证工作和建筑整体质量作出基础上的努力。
1钢筋混凝土结构中钢筋腐蚀的机理
钢筋混凝土结构中的经常出现的腐蚀有两种，即：化学腐蚀和电化学腐蚀，其成因是钢筋的不均质性和杂质等原因，在钢筋表面和内部发生腐蚀，降低钢筋和混凝土的附着度和钢筋的强度。化学腐蚀和电化学腐蚀可以单独出现，在一定条件下也可以共同出现，影响钢筋的性能。
1.1钢筋的电化学腐蚀
钢筋的电化学腐蚀分为两种：阴极反应和阳极反应，阴极反应是指在钢筋的负极处氧气和水接受电子生成具有腐蚀性的碱根离子，腐蚀钢筋混凝土结构。阳极反应是指在钢筋的阳极处铁原子分解为二价铁离子，降低钢筋的强度
1.2钢筋的化学腐蚀
钢筋在酸性环境下会置换出酸中的氢离子，释放氢气，使钢筋性质和强度降低，在建筑业将这一现象称为“氢脆”
1.3钢筋的综合性腐蚀
钢筋混凝土的介质中存在电位较高的氧化剂时电化学腐蚀和化学腐蚀会综合作用，对钢筋带来更大的腐蚀危害，不但在钢筋中引发交换电流导致腐蚀。而且加速腐蚀的扩散速度。
2钢筋混凝土结构中混凝土腐蚀的机理
2.1氯盐对混凝土的腐蚀
氯盐离子透过混凝土保护层被吸附在钢筋阳极区的钝化膜上，与钝化膜的氧化铁反应生成无保护作用的氯化铁，锈蚀的钢筋体积膨胀，挤压破坏混凝土，从而产生顺筋破坏。钢筋混凝土中氯盐的侵入有两种途径：一种是在钢筋混凝土拌合时为了改善混凝土的某些性质如工作性、早强性等作为外加剂时加入的。另一种是在钢筋混凝土硬化后，外界氯离子通过渗透作用从混凝土毛细孔中引入的。当混凝土有裂缝时，氯盐进入的量会增加。一般认为在混凝土拌合时加入的氯盐，其氯离子被C-S-H胶体吸附，对钢筋的腐蚀没有多大的影响。但渗透进入的氯离子到达表面时，尽管一般不改变钢筋周围的碱性环境，但它降低钢筋作为阳极反应的活化能，使钢筋容易发生腐蚀。
2.2碳化作用对混凝土的腐蚀
混凝土空隙中的二氧化碳与水泥中的氢氧化钙发生反应，生成碳酸钙的过程，我们称之为混凝土的碳化。钢筋混凝土中的氢氧化钙使混凝土保持碱性，有利于钢筋的钝化，但当碳化的锋面到达钢筋时，钢筋周围的碱性环境也就消失了。同时碳化使被C-S-H胶体吸附的氯离子成为自由活动的氯离子，使钢筋容易发生腐蚀。但在密实的钢筋混凝土中，碳化对钢筋混凝土也是有利的。
3钢筋混凝土结构腐蚀防治措施
3.1严格控制钢筋混凝土原材料的质量
首先，优先选用普通硅酸盐水泥，低碱水泥，使用高性能混凝土，控制水泥的质量，力争制止不合格产品进入施工现场。其次，采用合格的掺合料和低碱外加剂。优质Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰的细度可达600m2/kg，颗粒外形呈圆形，与水泥掺合后形成良好的物理级配，从而可大大提高混凝土的密实性。最后，选用合格的功能材料，促进钢筋混凝土结构中氢氧化钙生成强度较高的水化硅酸钙和水化铝酸钙，不但降低了混凝土的碱度，大大改善混凝土内的孔结构和骨料界面结构，而且提高混凝土的强度和密实性，阻止空气和钢筋混凝土结构内部的接触。
3.2采用掺高性能的外加剂
磨细矿粉与粉煤灰一样，具有火山灰活性。磨细矿粉中的二氧化硅，Al2O3与水泥水化产物氢氧化钙反应生成水化硅酸钙和水化铝酸钙。另一方面，在氢氧化钙激发剂的作用下，矿粉中的Al2O3能与水泥中的石膏反应，生成水化硫铝酸钙。从而产生比较高的混凝土强度，同时降低了混凝土的碱度和提高了混凝土的密实性。但是大掺量的磨细矿粉可能使混凝土自收缩偏大，稍有不慎可能造成混凝土收缩裂缝。建议掺量30%~35%为宜，不宜超过50%。
3.3做好物理防护工作
钢筋混凝土浇注过程中加强振捣和养护保湿措施，减少混凝土空隙，减少氯离子，二氧化碳，氧气等进入的途径，同时要振捣均匀，使混凝土成为均匀物质，防止钢筋因处于不均匀的介质中发生局部腐蚀严重的情况。
3.4控制钢筋混凝土的水灰比
降低水灰比不但可以降低钢筋和水分的接触，并且可以减少混凝土孔隙率，使混凝土吸水率降低，从而降低氧气摄入量。
3.5涂覆防护层
在钢筋混凝土的浇筑和施工前对钢筋混凝土表面进行防腐层涂刷，或者在钢筋表面做一层涂层，这有利于防止有害液体从混凝土孔隙中深入与钢筋接触而产生腐蚀，还有利于钢筋混凝土表面防止碳化。
结束语
做好钢筋混凝土防腐工作对于建筑企业来说意义非常重要，只要能在认清钢筋混凝土腐蚀机理的基础上，做好钢筋混凝土中各项原材料的防腐施工，在设计、施工和后期养护中强化防腐意识就可以做好钢筋混凝土的防腐工作，对进一步提高建筑工程质量和确保有关各方面的利益作出基础型的贡献。
参考文献：
[1] 尤勇,马飞,丁示波. 浅谈钢筋混凝土结构腐蚀机理及防腐措施[J]. 北方交通. 2010,02.
[2] 孙俊,刘彦东,王建成. 有机钢筋混凝土阻锈剂的研究[J]. 混凝土. 2010,02.
[3] 张大利,王元,高颂凯,康勇,陈蜀东. 阻锈剂的阻锈性能试验及评价方法探讨[J]. 辽宁建材. 2010,01.
关键词：钢筋混凝土结构；爆炸荷载
Abstract: the reinforced concrete structure under impact loading in explosion dynamic response is a complicated process, and reinforced concrete structure of the experiment was relatively small. Most scholars is through the finite element software to simulate the process, but by finite element method, the related theory of development, for example the dynamic characteristic of explosion, material and structure of the shock wave interaction theory, reinforced the bond-slip theory, and material plastic damage theory and so on. This paper introduced the reinforced concrete structure in the explosion load of dynamic response and failure mode of the related theory, and presents some problems of the further solution.
Keywords: reinforced concrete structure; Explosion load
中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：
一、引 言
由于恐怖袭击（汽车炸弹，等）或者是生活、生产中的疏忽和意外，爆炸时有发生，严重威胁建筑物的安全与稳定以及人民的生命财产安全。比如近些年，阿富汗、伊拉克、以色列、巴勒斯坦等许多国家都发生过影响巨大的恐怖爆炸事件。
二、现有研究成果及存在的主要问题
1、爆炸波与结构相互作用理论
国内外学者对爆炸冲击荷载作用下应力波的传播规律进行了广泛的研究，通过对大量的实验数据进行拟合而得出的诸多经验公式，为实验设计、理论分析和数值模拟结果的比较提供了重要的理论基础。
W.E.Baker等基于大量实验研究提出了不同冲击波形式下的入射波压力与时间关系曲线中的正压力部分的描述方程。美国防护设计手册TM5-1300，根据试验结果给出了压力峰值、正压力持续时间等冲击波参数与折合距离的关系曲线图表，同时也给出了在自由空气爆炸作用下的反射波压力与入射波压力峰值的关系曲线。J.Henrych等]学者通过数值模拟给出自由空气爆炸作用下的压力峰值、预测压力、质点速度峰值、质点加速度峰值和持续时间的拟合公式。贾光辉、王志军、张国伟等]人通过对爆炸过程的分析，运用质量和动量守恒原理，导出了爆炸过程中应力波传播规律。该规律表明随着介质质点距装药中心距离的增大，应力波幅值在衰减，应力波波形在变化，其传播速度也在减小。都浩、李忠献、郝洪应用非线性显式动力分析软件建立了建筑物外部爆炸超压荷载的数值分析模型，分析了网格划分尺寸的大小对爆炸超压荷载计算结果的影响，模拟了建筑物外部的刚性地面上发生爆炸的过程，研究了爆炸冲击波在建筑外部空间中的传播与衰减规律，以及作用在建筑物外表面的爆炸超压荷载的特性，模拟了邻近建筑物对爆炸冲击波的反射和阻挡作用，同时研究了邻近建筑物的几何尺寸和位置等因素对作用在目标建筑物上的爆炸超压荷载的影响。
2、爆炸荷载作用下钢筋混凝土结构损伤破坏的理论分析
（1）钢筋的动态响应
Rohr I等使用试验和数值模拟的方法研究了高强钢筋在大应变率下的动力性能。林峰等采用静力和高应变率试验系统，研究了等级为HPB235、HRB335和HRB400的建筑钢筋在静载以及应变率为2～80/s下的力学性能,并经过回归分析，给出了以钢筋力学性能特征值为基础的建筑钢筋动态本构模型和Johnson-Cook模型中的参数。由于钢筋材料的静态本构模型较成熟，大多数钢筋材料的动态本构模型是基于已有的静态本构模型，通过引入应变率参数修正得到，比如欧洲国际混凝土委员会（CEB）提出的高应变率下钢筋材料屈服强度的提高系数。林峰等提出的修正三折线钢筋动态本构模型，弹塑性随动强化模型和广泛使用的Johnson-Cook模型等。由此可以看出，当前对钢筋材料的动态本构模型的试验研究工作相对较少，需要更多的试验研究。
（2）混凝土的动态响应
混凝土在动态荷载作用下，其动态特性和损伤特性与静态情况下相差很大。混凝土的动态损伤模型有：1．粘弹性模型：其中具有代表性的粘弹性模型有Maxwell模型和Kelvin模型；2.粘弹性—弹塑性模型：该模型将荷载等效为在较大的静荷载的基础上叠加一个较小的循环动载。3.粘塑性模型，具有代表性的有根据Malvern和Perzyna的基本理论建立的一维过应力模型，及在其基础上发展的三维Perzynall模型及拟线性模型；4.塑性损伤模型：该模型用损伤变量来定义和描述材料的损伤程度和状态，用经典塑性理论来处理材料的不可逆变形。Lee和Fenves基于混凝土的断裂能提出了一种新的循环荷载作用下的混凝土的塑性损伤模型，对于材料的不同损伤状态，分别用受拉和受压损伤两个变量来描述。屈服函数用多个损伤硬化变量来进行修正。
（3）钢筋和混凝土的粘结滑移
钢筋混凝土结构在爆炸荷载作用下，钢筋的粘结滑移不能忽略。影响钢筋与混凝土的粘结因素有：钢筋表面情况、埋长、变形肋的尺寸和位置、混凝土的密实性、混凝土保护层厚度、钢筋间净距等。T.D.Mylreal 和Mains提出了沿钢筋长度上的粘结应力的分布规律。S.Sorotz，Hamad等通过试验研究了变形钢筋肋的尺寸和形状对粘结应力的影响。L.A.Lutz用有限元法分析了握裹层混凝土的应力状态及相应变形。R.Tepferst应用有限元方法重点分析了钢筋横肋附近混凝土咬合齿的应力状态Kemp和Wilhelm对配置箍筋的试件进行了研究，给出了配置箍筋构件的劈裂粘结应力和极限粘结应力，Darwin等学者根据他们多年的研究成果给出了粘结力的计算公式。Esfahani和Rangan在R．Tepfers研究的基础上，结合试验结果给出了普通混凝土和高强度混凝土的劈裂粘结应力计算公式。
（4）钢筋混凝土结构在爆炸荷载作用下的动力响应及损伤
爆炸荷载作用下钢筋混凝土结构的动态响应(尤其是破坏模式)的计算与分析是当前抗爆结构等领域重要研究课题。国外许多专家学者都在从事着结构及构件的动态响应方面的研究工作，做了很多相关的试验与理论分析。
钢筋混凝土结构在爆炸荷载作用可能发生弯曲破坏、剪切破坏或弯剪破坏。弯曲破坏通常表现为钢筋的屈服、拉断以及受压区混凝土的压碎；剪切破坏通常表现为支座处发生直剪破坏或剪跨区发生斜剪破坏。数值模拟结果表明，在爆炸荷载作用下，以上三种破坏模式均有可能发生。
压力—冲量曲线，即P-I曲线，常用来对结构构件在爆炸冲击荷载作用下的损伤进行评估。国内外对于结构构件的P-I曲线的研究由来已久，并取得了一定的成果。P-I曲线能够简单的通过爆炸荷载的超压峰值和爆炸荷载的冲量大小来确定结构构件的损伤程度。不同的文献对损伤程度的划分不一样，大致分为：未破坏、轻微破坏、严重破坏、彻底破坏。目前常用的破坏准则有结构中最大位移、最大应力、最大应变和剩余承载力。以上破坏准则都有其局限性，例如最大位移，不同的破坏模式，相同的最大位移所对应的破坏程度相差较大，所以如何确定一个能够全面、准确的反应破坏程度的破坏准则至关重要。
目前，绘制钢筋混凝土结构的P-I曲线有试验方法，数值方法，和解析方法。在解析方法中[27-29]，通常将结构构件简化为单自由度体系，但单自由度体系仅能代表结构某阶模态的响应，因此，简化为单自由度体系对于分析爆炸荷载作用下构件的动力行为可能并不合适。试验方法是通过试验得到结构构件在一系列爆炸荷载作用下的损伤程度，将各个损伤程度对应的爆炸荷载点绘制到P-I空间中，然后根据这些点通过曲线拟合方法得到某一特定损伤程度对应的结构构件的P-I曲线。试验法是得到结构构件P-I曲线的精确方法。但实验法需要大量的实验数据，实验经费巨大。数值方法与试验方法相比有着经济、高效、可重复性高等优点，缺点则是数值模拟的准确性受到材料模型及破坏理论的限制。同时，数值方法同样需要很大量的数据点，虽然不需耗资巨大，但需要较多的计算时间和复杂的计算。
三、需要进一步研究的几个问题
尽管近年来，学者们对钢筋混凝土结构的抗爆及加固方法有了较多的研究，但仍然存在许多问题。
首先，理论分析中都是单独考虑钢筋和混凝土的材料特性，其实钢筋在混凝土中的材料特性不同于裸筋的单轴拉伸和压缩的应力应变关系[64]，结构的延性对承载力的影响、钢筋的粘结滑移、混凝土的剥落、钢筋对混凝土整体性的影响考虑的相对较少；而且混凝土动态损伤本构模型的研究主要基于混凝土单轴动态损伤特性，有些损伤模型的推导是建立在静态损伤模型的基础上，缺乏足够的试验验证；大多数混凝土动态损伤本构模型研究的主要内容都是混凝土在一次荷载作用下的应变率效应损伤演化问题，没有考虑动态荷载历史及动态周期荷载作用下疲劳累积损伤演化问题。因此，要建立合理的动态损伤演化方程和损伤本构模型，既要考虑动态荷载的应变率效应损伤问题，也要考虑周期性荷载的疲劳累积损伤问题。
其次，在数值模拟研究方面，虽然近年来有较多研究成果，但在数值计算模型的准确性、拓宽构件抗爆动力性能的研究范围以及简化数值计算模型方面，仍然需要进一步总结一些对实际工程有指导意义的规律。
【关键词】钢筋混凝土；结构；加固技术
当今社会，人民的生活水平逐渐的提高外加我国的建设方面发展得也比较迅速，逐渐的建造了许多民用的和工业用的建筑物。紧接着建筑物结构建造的年代、建筑物使用的年限、建筑物的设计和建筑物实际使用功能上的一些区别、并且遭受人为的或者自然灾害等等一些因素的影响，大量的已经完工的或者是正在建设中建筑物产生了或多或少程度的破坏，为此，我们必须进行一些结构的改造或者是结构的加固，从而延伸建筑物的使用年限。当下，我国的钢筋混凝土结构设计和钢筋混凝土结构的施工比较规范，也比较标准，这样就会大范围的应用在建筑物的设计中去，同时作为一名钢筋混凝土结构设计的人员，在这方面碰到一些技术方面的问题，这就会值得我们来进一步的探讨和研究。
1.钢筋混凝土结构改造加固机理的思考
人们都知道，在土木工程中钢筋混凝土结构的加固技术越来越被广泛的应用，这样就会满足新的荷载需要、施工缺陷、薄弱的结构等等，这些会在工程中可能出现的一系列的错误。同时钢筋混凝土结构的加固技术也可以用来修补因自然灾害或者是人为因素的一些工程结构。特别是一些年代比较长的建筑物。所以说，钢筋混凝土结构的加固技术作为一种现代的技术，并且这种技术在建筑工程方面也取得了比较大的成绩，例如外包粘钢法就可以加固钢筋混凝土梁。外粘钢板或者是一些聚合物片材补强加固钢筋混凝土结构的一些技术，现在已经能够成功的用在土木工程中了。钢筋混凝土结构一般在土木工程中是经常进行受弯加固的。一般在钢筋混凝土结构受拉的地方粘结钢板或者是一些聚合物板材来进行加固，这是一种减少挠度和控制裂缝和增加受弯承载力的一种有效的方法。纤维增强聚合物系列有许多的优点，例如：本身比较轻、比较耐腐蚀和使用比较便捷等等。
2.混凝土结构改造加固的方法的讨论
钢筋混凝土结构的加固的方法一般情况下可以分为两种：直接加固和间接加固。在进行钢筋混凝土结构的设计时可以根据当时的实际条件和当时的使用要求来选择合适的办法。
2.1直接加固的一般的方法
（1）锚栓锚固法。这种方法比较适用于混凝土强度等级比较大的混凝土承重结构的加固和改造，这种方法不适用于那种长久地经受比较严重的风化的建筑物。（2）粘钢加固的方法。钢筋混凝土的构件承载力不足的地方需要受弯构件在外面粘钢来加固。由此来提高钢筋混凝土构件的承受力。并且其施工的过程也比较简单方便迅速。（3）绕丝法。这种方法的优点和缺点和加大横截面的加固方法比较接近，这种方法比较适用于钢筋混凝土结构的构件截面的承载能力比较低的情况下然后加固，或者是对钢筋混凝土结构的构件施加一些横向的约束力。（4）有粘接外包型钢加固法。它是把型钢家在构建的外面，外包型钢加固钢筋混凝土梁经常用湿式外包法，也就是用环氧树脂化灌浆等方法把型刚和应该被加固的构建连接在一块儿，这样以后，加固后的构件的承受力和刚度提高是因为它的受拉和受压钢截面的面积提高而形成的。（5）加大横截面加固法：加大受力面的截面的加固方法，它的施工工艺比较简单、也能适用，比且含有施工的经验，主要适用于粱、板、柱、墙和一般的建筑物的混凝土的加固，如果现场施工时间比较长的话，就会对生产和生活的有很大的影响。（6）粘贴纤维增强塑料加固法。外贴纤维加固是用那些胶结材料把纤维增强复合材料贴在被加固的钢筋混凝土构件中受拉力的地方，这样就会使其达到提高钢筋混凝土构件的承载能力。它具有耐腐蚀、本身比较轻、使用年代比较长、维护的费用也比较低、比较防潮。（7）置换混凝土加固法。置换混凝土加固法的优点是加固以后不会影响建筑物的净空但是和加大横截面加固法的施工时间长的缺点也一样，比较适用于受压的地方混凝土的强度比较低和一些梁柱承重构件的加固。
2.2间接加固的一般方法
（1）钢筋混凝土外加层的加固方法。钢筋混凝土外加层的加固方法的优点是施工工艺比较简单、砌体加固后的承载能力也提高了很多、适应性比较强，这种方法具有比较成熟的施工经验，一般适用于柱、带壁墙的加固方面。它的缺点就是现场施工的时间比较长，对生产和生活还是有影响的，并且它在加固后建筑物的净空面积有所减少。（2）预应力加固法。这种加固法克服了一部分从外面荷载所产生的弯矩，同时也减少了外部荷载的效应，在这个的同时却增加了钢筋混凝土结构的构件的抗弯的能力。
3.结语
钢筋混凝土结构在长期的自然环境和使用环境的作用下，它的功能肯定会慢慢的下降，钢筋混凝土结构的工程的任务不仅要做好建筑物刚开始的设计工作，而且还要能科学的去评估结构受损坏的客观规律和损坏程度，而且一定要采取一些有效的方法来为结构的安全是用作保障，从而使得钢筋混凝土结构的加固以后会成为一项非常重要的工作。在当今社会，建筑物一般都会以混凝土结构、钢结构、砌体结构等等为主要的建筑结构，所以我们还是得把钢筋混凝土结构加固这方面为突破方向当成主要研究的方面。
【参考文献】
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关键词：钢筋混凝土；建筑施工；机理；因素；防腐措施
有资料显示造成钢筋混凝土结构破坏的主要原因是腐蚀，长期各界以来对钢筋混凝土结构防腐工作重视程度一直不高，这导致钢筋混凝土结构出现外观缺陷、安全性下降、耐久性降低等情况，最终造成人力和资金巨大的浪费。应该站在科学发展的高度，在已有钢筋混凝土施工经验的基础上，对钢筋混凝土腐蚀的机理进行分析，对钢筋混凝土腐蚀的主要因素进行归纳，精心进行钢筋混凝土施工的每个操作，找到有效控制钢筋混凝土结构防腐的措施，为钢筋混凝土结构防腐、企业进步和社会健康持续发展服务。
1 钢筋混凝土腐蚀机理分析
钢筋混凝土腐蚀是一个综合性、长期性的物理化学和生物过程，根据目前国际上通行的机理分析，本文提出如下几种钢筋混凝土腐蚀机理：
1.1 钢筋混凝土腐蚀的物理机理
其一，钢筋混凝土外界的侵蚀作用，钢筋混凝土环境中的侵蚀性介质长期与混凝土接触，造成混凝土中可溶性和可挥发性物质溶解和挥发，导致钢筋混凝土结构的破坏。其二，钢筋混凝土内部的结晶作用，钢筋混凝土是一种具有孔隙的建筑材料，环境中的水分、盐类沿着孔隙形成结晶，引起钢筋混凝土的膨胀和酥软，典型的代表是东北地区钢筋混凝土结构的冻融破坏。
1.2 钢筋混凝土腐蚀的化学机理
首先，改变性质类腐蚀，钢筋混凝土在化学腐蚀过程中产生了新的物质，而新物质的力学性能和化学性能的改变，使钢筋混凝土强度和功能发生降低或改变。其次，流失类腐蚀，钢筋混凝土结构在化学腐蚀过程中产生易溶于水或易挥发的物质，溶解或挥发的周围的环境中，引起钢筋混凝土结构的改变。最后，复合类腐蚀，在钢筋混凝土中原材料与腐蚀性介质发生反应生成新物质，在混凝土的毛细孔中结合水而形成体积较大的晶体，造成水泥石胀裂破坏。
1.3 钢筋混凝土生物腐蚀的机理
在钢筋混凝土结构中受到植物根茎的侵蚀、硫化细菌的侵扰，导致钢筋混凝土结构裂缝扩大和生物腐蚀。
1.4 钢筋腐蚀的机理
由于混凝土中钢筋材质的原因，其表面总有可能形成电位差电，为电化学腐蚀提供了可能，特别是在潮湿环境下会造成铁锈的产生，不但对钢筋混凝土结构产生形变的危害，而且使关进的力学性能降低。
2 钢筋混凝土腐蚀的主要因素
2.1 钢筋混凝土密实性对腐蚀的影响
钢筋混凝土的密实程度直接影响着混凝土毛细孔隙的大小、数量和分布，特别是在普通硅酸盐水泥钢筋混凝土施工中，混凝土密实性对腐蚀的速度、程度和深度有直接的影响。
2.2 钢筋混凝土中硫酸盐的影响
钢筋混凝土受硫酸盐的作用下可以生成钙钒石，钙钒石呈针柱状晶体，又称之为“水泥杆菌”，其体积比原物质增加了近三倍，产生钙钒石的膨胀性破坏
2.3 钢筋混凝土中镁盐的影响
钢筋混凝土在镁盐的作用下生成氢氧化镁，降低了钢筋混凝土的碱性，导致水泥石的粘结力下降，混凝土的强度大大降低.
2.4 钢筋混凝土中氯盐腐蚀
钢筋混凝土外部氯离子一般通过渗透、扩散等方式侵入混凝土中，生成易溶的氯化钙，引起钢筋混凝土表面的溃散，此外，氯化钙的水合物对钢筋混凝土有高强度的腐蚀性。
2.5 钢筋混凝土碱性骨料反应
该反应首先是骨料在孔溶液表面作用下形成硅醇基，接着使活性硅质骨料逐渐溶解，发生严重的碱骨料反应。
2.6 钢筋锈蚀
首先，钢筋混凝土顺筋开裂的产生，钢筋在锈蚀过程中，体积会膨胀，对混凝土造成巨大的膨胀应力，使混凝土沿钢筋产生顺筋裂缝。其次，钢筋与混凝土的粘结力下降，随着钢筋锈蚀反应的发生，钢筋与混凝土之间的粘结力将发生下降，钢筋混凝土结构发生变形，引发钢筋混凝土结构局部或整体失效。最后，钢筋有效面积减小，钢筋在锈蚀过程中，钢筋能够承受荷载的有效面积减小，实际承载力下降。
3 钢筋混凝土结构的防腐措施
3.1 做好钢筋混凝土原材料的选择工作
首先，做好水泥的选择工作，水泥是混凝土的重要组成部分，其性质对混凝土结构耐久性有着重要影响。其次做好外加剂的控制工作，使用外加剂时，除了要看到它有利的一面，还要重视其不利的一面，严格控制外加剂中的有害杂质含量，积极推广技术成熟的外加剂产品，慎用技术不成熟的外加剂。其三，控制矿物掺合料用量，应该在实践的基础上加强对各种矿物掺合料的综合性能研究，科学合理确定矿物掺合料的用量。其四，特种钢筋的选用，建议选择特种不锈钢筋和环氧涂层钢筋，它们也可以大幅度提高钢筋混凝土的抗腐蚀能力，尽管特种钢筋的价格较贵，初期成本投入较大，但其长期的耐腐蚀性足以弥补初期成本的投入。
3.2 提高钢筋混凝土保护层的厚度
适当增加钢筋保护层厚度，能显著降低钢筋腐蚀速率，提高混凝土的耐久性.因为增加保护层厚度可以降低阴极区的氧离子以及有害离子氯离子和镁离子在混凝土中的扩散系数
3.3 喷涂钢筋阻锈剂
钢筋阻锈剂能抑制、阻止并延缓钢筋腐蚀的电化学过程，禁止使用亚硝酸盐类钢筋阻锈剂，制订钢筋阻锈剂的技术标准，
3.4 在特殊部位实行阴极保护技术
土壤腐蚀环境介质通常具有良好的导电性，对钢筋混凝土基础设施的下部结构做好阴极保护工作，阻止钢筋混凝土中钢铁构件的电化学的腐蚀速度。
参考文献
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【关键词】钢筋混凝土；结构；检测；评价
引言
施工质量波动大、材料质量差异大等原因导致了蜂窝、露筋、夹渣、孔洞、起砂、麻面、缺棱角、开裂、尺寸偏差、保护层厚度不足等混凝土结构缺陷的产生。钢筋混凝土构件在混凝土结构中应用广泛，加强对钢筋混凝土结构的检测与评价能够在一定程度上改善上述质量缺陷。
1 钢筋混凝土结构检测
1.1 材料强度检测
无损检测与半破损检测是常用的钢筋混凝土材料强度检测方法。无损检测不会破坏钢筋混凝土结构构件的性能，其利用钢筋混凝土材料强度和物理量之间的相关关系，先对钢筋混凝土某些物理量的测试，再推算出钢筋混凝土材料强度的标准值。无损检测常用的方法有超声法、回弹法、成熟度法和射线法等，目前普遍采用的是回弹法。无损检测具有费用较低、测试方便等优点，但是，钢筋混凝土强度和被测物理量之间的相关性决定了检测结果的可靠性。又因为影响钢筋混凝土强度和被测物理量之间相关性的因素较多，所以推算出的材料强度标准值具有一定的局限性。半破损检测在不破坏结构构件承载力的情况下，钻取钢筋混凝土的芯样进行检测或进行局部破坏性试验，利用钢筋混凝土强度和试验值之间的相关关系，推算材料强度的标准值。半破损的常用方法有拔出法、钻芯法和射击法等，目前普遍采用的是钻芯法。半破损检测比无损检测推算出的测试结果更加直观、可靠，然而半破损检测对局部结构构件具有破坏性，不宜大范围使用。
1.2 施工缺陷检测
钢筋混凝土施工缺陷包括外观缺陷和内部缺陷。构件缺陷主要表现为蜂窝、露筋、夹渣、孔洞、起砂、麻面以及缺棱角等现象。这些缺陷会导致构件内部容易被有害物质侵入，致使钢筋耐久性下降与锈蚀。当夹渣、露筋等缺陷出现在受力最大的构件节点位置时，构件容易被破坏。导致钢筋混凝土构件出现外部缺陷的原因主要有不合理的混凝土配合比例、不恰当的骨料级配、搅拌不均匀、振捣不实、浇筑离析、雨水冲刷、钢筋过密、模板不善以及钢筋位移等。检测外部缺陷时应当采取全数检测法，用肉眼检查一般的外观缺陷，并对缺陷的深度、大小进行测量，绘制外部缺陷分布图，判定缺陷的程度。钢筋混凝土构件的内部缺陷检测主要采用超声波脉冲检测法。因为材料的密实度影响着超声波脉冲的速度，所以可以运用超声波脉冲检查钢筋混凝土的内部缺陷。如果钢筋混凝土内部存在裂缝或空洞时，超声脉冲波就会绕过裂缝或空洞传播，传播的路程就会变长、声速低、声时长。因为混凝土的声阻抗率显著大于空气的声阻抗率，超声脉冲波会在存在缺陷的部位发生散射或反射，导致声能衰减，从而接受到较低频率和波幅的脉冲波。所以，通过确定超声波脉冲在钢筋混凝土中的声速、声时、频率和振幅等参数，可以检测钢筋混凝土的内部缺陷。
1.3 结构性能检测
载荷试验是结构性能检验的主要方法之一，其能够直观、准确地检测出钢筋混凝土结构的实际性能。然而，载荷试验可能会导致被检验的构件遭到破坏或出现永久性损伤，所以这种检测方法受到了一定的限制，通常用于校准别的检测方法。钢筋混凝土结构性能检测主要是预制构件检测，对允许存在一定裂缝的预应力钢筋混凝土预制构件的裂缝宽度、挠度与承载力进行检测；对不允许存在裂缝的钢筋混凝土预制构件的抗裂度、挠度与承载力进行检测。
2 钢筋混凝土结构评价
2.1 结构构件评价
钢筋混凝土结构构件的承载能力决定了结构的安全性，是保证结构安全可靠的关键因素。钢筋混凝土结构构件承载能力不足或下降，将会导致结构偏差、变形和裂缝等不良情况的出现。根据现有的钢筋混凝土结构构件所受的外力和构件的极限承载能力，能够推算出结构构件的安全等级与结构的可靠性指标。评定钢筋混凝土结构构件的安全性要素可以分成四个等级。一级：符合国家先行标准；二级：略低于国家标准要求，不影响正常使用；三级：不符合现行标准要求，不能够安全使用；四级：完全不符合现行标准规范，危及安全。承载能力、变形、裂缝和构造连接四个项目是进行结构构件安全性评价的主要指标。钢材、混凝土的材质决定了钢筋混凝土结构构件的承载力，是构件评价中重点关注的对象。
2.2 结构整体评价
钢筋混凝土结构构件的安全性等级评价能够提供一定的科学依据，用于钢筋混凝土结构整体安全性评价。结构整体安全性评价可以采用从构件评价到局部评价，从局部评价到整体评价的方法。钢筋混泥土结构整体安全性评价可以分成三个部分：围护系统评价，结构布置与支撑系统评价、承重结构体系评价，其中承重结构体系评价是重点评价部分。因为建筑物是一个有机的整体，包括主要结构构件构成的承载结构体系，隔热、防寒等结构构建的维护体系，所以要进行科学的钢筋混凝土结构整体评价，就必须全面地认识、分析建筑物整体，对建筑物各个子系统逐一评价。此外，建筑物处于特定的环境中，在进行钢筋混凝土检测时应当综合考虑外部环境的影响，进而开展定性与定量分析，根据实际情况进行评价。
3 结束语
综上所述，钢筋混凝土结构的检测包括材料强度检测、施工缺陷检测、结构性能检测等，钢筋混凝土结构评价应当从结构构件评价和结构整体评价两方面分别进行。钢筋混凝土结构检测及评价有利于建筑的加固，有利于改善建筑工程质量偏差，有利于消除建筑物安全隐患，在提高建筑质量方面发挥着重要的作用。
参考文献
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