謝振陽XIE Zhen-yang；張智慧ZHANG Zhi-hui

（鄭州華信學院，鄭州 451100）

（Zhengzhou Huaxin University，Zhengzhou 451100，China）

0 引言

從20 世紀80年代后期至今，經(jīng)過十幾年的建設，我國建筑設施發(fā)生了巨大的變化，每年都會新增很多新的建筑物。在這些工程中，鋼筋混凝土構筑物的量不斷增加，就目前所修的建筑而言，絕大部分為鋼筋混凝土或預應力鋼筋混凝土結構。

根據(jù)目前對中原地區(qū)范圍內(nèi)建筑物的初步觀察發(fā)現(xiàn)，混凝土構筑物在耐久性方面存在著不同程度的問題，嚴重影響混凝土結構正常的使用壽命，如不予以重視，將會對國家和人民的財產(chǎn)和安全帶來嚴重的后果。混凝土腐蝕劣化過程一般經(jīng)過兩個階段。初始階段和擴展階段，在初始階段沒有顯著的材料弱化或結構功能退化現(xiàn)象出現(xiàn)，但某些保護層被侵蝕介質(zhì)破壞。而在擴展階段，將出現(xiàn)主動性的損傷并加速發(fā)展，如鋼筋腐蝕。到目前為止，如何減緩和防止混凝土房屋的腐蝕，以提高混凝土建筑物耐久性能，延長其使用壽命還沒有一套有效的方法。怎樣延緩基礎設施的腐蝕，提高結構安全耐久性，已引起人們的重視。

1 事故經(jīng)過

1.1 事故過程 鄭州市某旅館的某區(qū)為一6 層兩跨連續(xù)梁的現(xiàn)澆鋼筋混凝土內(nèi)框架結構，上鋪預應力空心樓板，房屋四周的底層和二層為490mm 厚承重磚墻，二層以上為370mm 厚承重磚墻。全樓底層5.0m 高，用作餐館，底層以上層高3.60m，用作客房。底層中間柱截面為圓形，直徑550mm，配置9 根直徑為22 的二級鋼筋縱向受力鋼筋，￠6@200 箍筋。柱基礎的底面積為3.50m×3.50m 的單柱鋼筋混凝土階梯形基礎；四周承重墻為磚砌大放腳條形基礎，底部寬度1.60m，二者均以地基承載力fk=180Kn/m2，并考慮基礎寬、深度修正后的地基承載力設計值算得。

該房屋的一層鋼筋混凝土工程在冬季進行施工，為混凝土防凍而在澆筑混凝土時摻入了水泥用量3%的氯鹽。該工程建成使用兩年后，某日，突然在底層餐廳A 柱柱頂附近處，掉下一塊約40mm 直徑的混凝土碎塊。為防止房屋倒塌，餐廳和旅館不得不暫時停止營業(yè)，檢查事故原因。

1.2 事故原因 在該建筑物的結構設計中，對兩跨連續(xù)梁施加于柱的荷載，均是按每跨50%的全部恒活荷載傳遞給柱估算的，與理論上準確的兩跨連續(xù)梁傳遞給柱的荷載相比，少算25%的荷重。柱基礎和承重墻基礎雖均按fk=180Kn/m2設計，但經(jīng)復核，兩側承重墻下條形基礎的計算沉降估計45mm 左右，顯然大于鋼筋混凝土柱下基礎的計算沉降量（估計在34mm 左右）。雖然，他們間的沉降差為11mm＜0.002l=0.002×7000=14mm，是允許的；但是，由于支承連續(xù)梁的承重墻相對“軟”。而支承連續(xù)梁的柱相對“硬”，致使樓蓋荷載往柱的方向調(diào)整，使得中間柱實際承受的荷載比設計值大而兩側承重墻實際承受的荷載比設計值要小。前面兩項累計，柱實際承受的荷載將比設計值要大得多。

柱雖按￠550 圓形截面鋼筋混凝土受壓構件設計，配置9 根直徑為22 的二級鋼筋縱向鋼筋，AS=3421mm2，含鋼率1.44%，從截面承載力看是足夠的，但箍筋配置不合理，表現(xiàn)為箍筋截面過細、間距太大、未設置附加箍筋，也未按螺旋箍筋考慮，致使箍筋難以約束縱向受壓力后的側向壓屈。

底層混凝土工程是在冬季施工的，混凝土在澆筑時摻加了氯鹽防凍劑，對混凝土有鹽污染作用，對混凝土中的鋼筋腐蝕起催化作用。實際上，從底層柱破壞處的鋼筋實況分析，縱向鋼筋和箍筋均已生銹，箍筋直徑原為￠6，銹后實為￠5.2 左右，截面損失率約為25%。如此細又如此稀的箍筋難以承受柱端截面上9 根直徑為22 的二級鋼筋縱筋側向壓屈所產(chǎn)生的橫拉力，起結果必然是箍筋在其最薄弱處斷裂，此斷裂后的混凝土保護層剝落，混凝土碎塊下掉。

2 預防混凝土結構腐蝕的措施

2.1 原材料的選擇

2.1.1 粗細骨料 發(fā)生堿集料反應的必要條件是堿、活性集料和水。粗、細骨料的耐蝕性和表面性能對混凝土的耐蝕性能具有很大影響。骨料與水泥石接觸的界面狀態(tài)對混凝土的耐蝕性有一定影響?；炷林兴捎么旨毠橇希瑧ＷC致密，同時控制材料的吸水率以及其它雜質(zhì)的含量，確保材質(zhì)狀況。

2.1.2 水泥 水泥是一種膠結材料。水泥的強度和工程性能，是通過水泥砂漿的凝結、硬化而形成。水泥石一旦遭受腐蝕，水泥砂漿和混凝土的性能將不復存在。由于各種水泥的礦物質(zhì)組份不同，因而它們對各種腐蝕性介質(zhì)的耐蝕性就有差異。在施工過程中，正確選用水泥品種，對保證工程的耐久性與節(jié)約投資有重要意義。

2.1.3 外加劑 在建筑防腐工程中，外加劑的使用主要是為了提高混凝土密實性或?qū)︿摻畹淖桎P能力，從而提高混凝土結構的耐久性。實踐證明，采用加入外加劑的方法，可以在一定范圍內(nèi)達到提高混凝土結構的耐腐蝕能力，是一種經(jīng)濟而有效的技術措施。但由于外加劑的化學組成，來自外加劑中的氯鹽可能使混凝土結構中的鋼筋脫鈍，給結構物帶來隱患。在進行外加劑選擇時需對其中氯鹽的含量進行檢測，并做相關實驗。

2.1.4 拌合及養(yǎng)護用水 混凝土拌合及養(yǎng)護用水，應考慮其對混凝土強度的影響。水灰比的大小會影響混凝土強度值的大小。拌合水應檢查其雜質(zhì)情況，防止影響砂漿及混凝土生成時雜質(zhì)影響其耐久性。

2.2 防腐混凝土的配合比設計 為提高混凝土的密實性能力，混凝土的強度等級宜大于或等于C25。受氯離子腐蝕或其它大氣腐蝕時，鋼筋混凝土構件中可摻入鋼筋阻繡劑。對于預應力混凝土結構，其混凝土強度等級不小于C35，后張法預應力混凝土構件應整體制作，不得采用拼裝的構件。混凝土配合比的設計，應按以下兩種情況進行：一是按設計要求的強度進行配合比設計；二是按密實度的要求進行配合比設計，但強度等級往往大于前者。腐蝕環(huán)境中的混凝土配合比設計，必須取用上述兩種情況中強度等級的較高者。

2.3 設計不同的保護層厚度 為保證鋼筋位置的正確，混凝土保護層應滿足設計要求。鋼筋的墊塊，應采用細石混凝土或水泥砂漿制作，有條件時最好采用定型的塑料墊塊，不得采用石子作墊塊，嚴禁使用短鋼筋作為墊塊。擴建工程中，特別是有大氣腐蝕的條件下，構件的鋼筋綁扎后應立即澆灌混凝土，避免產(chǎn)生銹蝕。鋼筋不宜在露天存放，應放在密閉的倉庫中，這一點對預應力鋼筋和鋼絲尤為重要。

2.4 控制表面裂縫，確保施工質(zhì)量 加強混凝土的施工質(zhì)量管理?；炷帘仨毘浞謸v固，對混凝土振搗后的表面工序也需要認真對待，壓實表面對混凝土的抗腐蝕將起到相當重要的作用。

3 結語

通過對鋼筋混凝土結構防腐問題的了解，在今后工程施工項目作業(yè)中，掌握混凝土結構的防腐蝕處理，能夠確保工業(yè)建筑產(chǎn)品的質(zhì)量控制，確保該產(chǎn)品設計規(guī)定的使用年限，并在建筑產(chǎn)品使用中大量減少結構方面的維護費用，避免由于結構腐蝕而引起的結構質(zhì)量事故發(fā)生。

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[2]施惠生,王瓊.海工高性能混凝土用復合膠凝材料的實驗研究，2003（9）：1-4.

[3]朱毓麗.環(huán)氧樹脂涂層鋼筋海港工程中的應用前景，2002（6）：59-61.