因混凝土保護層厚度不足影響結構耐久性的工程例項

2022-11-10 10:21:05 字數 2697 閱讀 4877

-浙江建築,第27卷,第11期,2010年11月

因混凝土保護層厚度不足影響結構

耐久性的工程例項

夏仁寶 ,沈旭東 ,袁文薇

(1.浙江建築特種技術工程公司,浙江杭州310012;2.浙江建設職業技術學院,浙江杭州311231)

摘要:通過某多層住宅建築典型的工程例項,介紹了因混凝土保護層厚度嚴重不足帶來結構壽命的縮短及其修補方法。可

供類似加固工程參考。

關鍵詞:混凝土保護厚度;結構壽命;修補辦法

中圖分類號:tu746.3

文獻標識碼:b

文章編號

1 案例概況

某多層磚混住宅結構設計採用現澆鋼筋混凝土樓板,強度等級c20,板厚110 mm,內配雙層雙向鋼

現場調查發現,板底混凝土保護層厚度幾乎為零,鋼筋鏽蝕面呈鱗片狀,受力鋼筋截面減少且握裹

力下降,造成鋼筋混凝土樓板承載力下降,至此,房屋實際使用僅7年(原結構設計合理使用年限為50年)。

筋網,2003年交付使用。近年來,住戶先是發現客廳頂板粉刷層起殼、開裂,繼而有灰砂、混凝土小塊

跌落現象,開始以為裝飾施工質量有問題,遂請裝飾施工隊來維修,在鏟灰的過程中不斷有小的混凝土塊隨之跌落,最後露出大片鏽蝕的鋼筋網片(見圖

2 鋼筋鏽蝕速度加快的原因分析

該住宅建成僅7年,鋼筋鏽蝕如此嚴重,住戶

和工程技術人員感到不可思議。有人形象的比喻:就是把鋼筋堆放在房間裡,即完全裸露在空氣中也不至於鏽成這樣。

但經現場察看後分析認為:鋼筋鏽蝕是乙個複雜的化學反應過程,主要是由於鋼筋裸露在有充足氧氣和潮濕的環境中,將

產生下列反應¨ :

陽極反應:fe一2e ̄fe「

陰極反應一

1),故請專家到現場察看。

綜合反應

fe(oh),繼續氧化反應可生成2價或3價鐵的氧化物與水化物(取決於氧的供給),鐵鏽較鐵元素體積脹大2.5~6倍(視鐵鏽的組成而定),導致

圖1 大片鏽蝕的鋼筋網**

混凝土開裂。

收稿日期

作者簡介:夏仁寶(l963一),男,浙江台州人,教授級高階工程師,從事建築物的加固設計與管理工作。

第11期夏f_=_=寶等:因混凝土保護層厚度不足影響結構耐久性的工程例項49

研究和工程實踐表明:「堆放在房間裡的鋼

護層厚度得不到有效控制的現象時有發生。

筋」,儘管供氧充足,但由於空氣流通,環境相對乾燥,故腐蝕速度很慢;被薄薄的混凝土和抹灰飾面覆蓋住的鋼筋,其內部形成了「區域性穩定的小氣候」,且濕度、溫度、供氧條件更適合腐蝕電池的生成,所以其鏽蝕速度反而更快。

4 修復方案

(1)用小鑿子把板底疏鬆的混凝土鑿去,直至堅實面;

(2)用鋼絲刷、砂皮去除鋼筋表面鏽蝕層;

3 高度重視混凝土保護層的作用

在鋼筋表面包裹一定厚度的密實混凝土保護

(3)用壓縮空氣吹淨浮灰;

(4)用灰刀分層批抹結構膠泥,修補鑿除的混凝土至板底平幷包裹鋼筋;

層,使鋼筋在設計壽命期內始終處在鹼性環境中讓鋼筋表面的氧化物處於穩定狀態,形成緻密的保護膜(鈍化膜),將鐵與水介質隔離,

(5)根據鋼筋的鏽蝕程度,再在板底網格狀貼上適量碳纖維布補強;

(6)碳纖維布表面均勻撒適量粗砂,進行糙面處理:

從而使鋼筋免受電化學腐蝕。

按《混凝土結構設計規範中

第9.2.1條規定,將混凝土保護層厚度列為強制性

(7)批石膏膩子,塗料刷白飾面。

此修復方案經濟實用,且便於操作,按此方案修

條文,並按不同環境類別,明確規定了板(牆、殼)、梁、柱構件縱向受力鋼筋的混凝土保護層最小厚度,其目的是從構造上滿足結構構件的耐久性要求和對受力鋼筋有效錨固的要求。

復後,已使用數年,沒有出現新的問題。

參考文獻

[1]洪乃豐.混凝土中鋼筋腐蝕與防護技術(2)——混凝土對鋼筋

以保護及鋼筋腐蝕的電化學性質[j].工業建築

但是,現實施工及監理單位往往對原材料的質量、配筋數量及混凝土強度等比較重視,隱蔽工程驗收時很少注意墊塊的厚度和數量,加之施工人員又

61.[2]李明順,徐有鄰,白生翔,等混凝土結構設計

規劃[s].北京:中國建築工業出版社,2002.

[3]梁坦,王永維,陸竹卿,等混凝土結構加固

設計規範『s].北京:中國建築工、【出版社,2006

直接踩踏在鋼筋上操作,按要求應搭設操作平台,但目前大多數施工單位沒有這樣做,導致鋼筋下沉,保(上接第47頁)

,的時間:沉降速率的變化。二 .圖6反映了各幢樓補樁後 7結語…

(1)本案例中,由於地下室開挖的土方大量囤

結在中心花園標段圓弧形綠地景觀範圍內,大量的

土方荷載導致下臥層下沉,使圍繞中心花凰的各個單體向中心花園側傾斜。苦e

(2)劃分標段施工時,也應該遵循「先深基礎,

曼後淺基礎」的施工順序。否則,由於後挖深基礎,使

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相鄰基礎土方產生壓力差,導致淺基礎的不均勻沉降,嚴重時還會造成淺基礎的建築物整體傾倒。

(3)施工過程中,施工單位沉降觀測及時,及早發現了不均勻沉降,並採取停工觀測,分散囤結土方的措施,說明施工過程中沉降觀測的重要性,一異

306o

90120

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常發生,應迅速採取措施。

(4)靜壓錨桿樁通過鑽孔灌注樁護壁的方法,也可

時問問隔,d

圖6卸土、補樁後沉降監測變化曲線

以在砂土類地基中應用,為同類地基處理積累了經驗。

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