時間：2023-03-15 15:06:06
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關鍵詞：鋼筋混凝土結構；病害；對策
中圖分類號： TU37文獻標識碼： A
引言
隨著當前社會經濟的迅速發展，我國的土木工程行業也得到了長足的發展，大量房屋、路橋等工程紛紛出現，鋼筋混凝土結構因其取材廣泛，成本低等優點，被廣泛應用在這些工程中，但是，在其長期使用中，會不可避免地發生各種病害，導致結構承載力下降，甚至發生一些安全事故。因此，采取有效的措施來防治鋼筋混凝土結構的病害十分必要，這樣可以最大程度的降低經濟損失。
病害產生的種類及原因
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。水泥水化產生大量水化熱，將混凝土中參與反應后剩余的水份蒸發出來。這使得混凝土內部存在了微小的空隙，形成一定的滲透通道?？諝庵械亩趸紨U散到混凝土間隙，與水作用形成碳酸，并與水泥水化產生堿性物質反應，生成碳酸鈣等物質；在自由水的作用下，碳酸鈣逐漸沉淀在混凝土內部的空穴中，即為混凝土的碳化。一般情況下，混凝土碳化對混凝土本身沒有很大的危害，反而會使其強度有所提高。但相反，混凝土碳化卻會使結構內部的堿性環境破壞，PH值降低，鋼筋銹蝕發生得愈加容易。
1.2、鋼筋銹蝕
一般情況下，混凝土中的高堿性環境可以使鋼筋表面形成一層惰性的水化氧化鐵薄膜。該薄膜性質穩定，可以阻止鋼筋的銹蝕。通常，當這一薄膜保持完整時，鋼筋就有著良好的抗銹蝕能力。然而，當混凝土碳化深度到達鋼筋表面，高堿性環境破壞，鋼筋保護層附近的PH值降低，氧化鐵薄膜就會破壞。同樣，氯離子與氧離子的作用亦會破壞氧化鐵薄膜。從而使得鋼筋銹蝕很快開始并發展。
1.3、凍融循環
混凝土是一種多孔隙的復合材料。通過毛細作用，外部水分沿著混凝土中的滲流通道進入到結構的內部。當溫度降低到冰點以下，孔隙中的水凍結成冰，其體積發生大幅度的膨脹。當孔隙中含水量較大，混凝土結構處于飽水狀態時，結水成冰就會產生不容忽視的內應力?？紫扼w積膨脹，孔壁受壓變形；當冰融化后，孔壁又可能產生拉應力。反復凍融，當作用于孔壁的拉應力大于極限抗拉強度時，就會產生微裂縫，進而可使混凝土開裂甚至是崩裂。
1.4、表層缺陷
鋼筋混凝土結構由于設計或者施工階段不夠科學合理，例如混凝土在攪拌過程中未拌和均勻，攪拌時間不夠，就會致使混凝土振搗不密實，和易性差，或者是使用粘附水泥漿渣、表面不光滑等雜物沒有清楚干凈的模板，這樣就會造成的麻面、蜂窩等現象。除此之外，還有施工質量差的原因，例如在結構設計時鋼筋選配不當，使得鋼筋布置過密，或施工時混凝土離析，砂漿分離，石子成堆，嚴重漏漿，又未進行振搗亦能產生露筋、孔洞等現象。沒有經過處理的變形縫、施工縫，未清除松散混凝土面層，未清除水泥表層薄膜，或者混凝土澆灌高度太大，沒有設置溜槽、串筒，就會產生混凝土離析，底層交接處未灌接縫砂漿層，易產生縫隙、夾層現象?；炷翝仓笕绻B護不夠好，就會出現脫水現象，使混凝土強度降低，或模板吸水膨脹使混凝土邊角拉裂，拆模時，邊角處被粘掉或者邊角受到外力或重物撞擊，或保護不好，導致棱角被碰掉以及模板未涂刷隔離層，或涂刷不均，易發生缺棱掉角的破壞現象。此外，混凝土澆筑后，表面未進行掃平壓光，造成混凝土表面粗糙不平，模板的支撐面松軟、松動、不足或泡水等，新澆灌混凝土將發生不均勻沉降，混凝土強度未達到設計標準時，上人操作或運料，也將使混凝土表面出現不平或印痕。
對鋼筋混凝土結構的病害的處理對策
2.1、摻入高效減水劑
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，這樣可以降低混凝土的孔隙率，特別是毛細管的孔隙率。但是在工程中，不能盲目減少用水量，因為混凝土的工作性與用水量是相關的。所以，我們要在混凝土正常工作的情況下，盡可能減小水灰比，降低用水量，減少混凝土的總孔隙率，特別是毛細管的孔隙率。我們采用的方法就是在拌合混凝土時摻入高效減水劑，減水劑不但能使水泥體系處于相對穩定的懸浮狀態，還能在水泥顆粒表面形成一層溶劑化水膜，釋放游離水，達到減水的目的。
2.2、防止鋼筋銹蝕
防止鋼筋銹蝕的根本舉措不是控制外荷載引起的橫向裂縫寬度，而是減慢二氧化碳、氧、水等腐蝕因子通過混凝土保護層向鋼筋表面滲透擴散的速度，以及防止氯離子在鋼筋表面的積聚。主要措施有：保證必需的保護層厚度，提高混凝土密實度，設計合理的配筋及構件形式，控制混凝土拌合物中的氯鹽含量等。當然，也可以采用防護材料或其他外部措施，如采用噴塑（樹脂）鋼筋，鋼筋表面涂鋅，混凝土中摻加緩蝕劑、混凝土表面涂刷防護層，采用聚合物浸漬混凝土表層以及設置陰極保護設施等。
2.3、摻入高效活性礦物摻料
混凝土出現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夠穩定。因此，要在混凝土中摻入活性礦物如硅灰、礦渣、粉煤灰等，這樣可以改善混凝土中水泥石的膠凝物質的組成；同時，還能改善水泥石與集料的界面區和界面結構性能。這些重要的作用，都對混凝土病害的防治有著本質性的貢獻。
2.4、消除混凝土自身的結構破壞因素
混凝土本身具有的一些物理化學因素，有可能引發混凝土結構的嚴重破壞，導致混凝土的功能失效。例如，混凝土的水化熱過高引起的溫度裂縫，化學干縮和收縮過大引起的開裂，混凝土的堿集料反應，以及硫酸鋁的延遲生成等。因此，要對混凝土病害進行治理，就要限制或消除從原材料引入的堿、氧化硅、氯離子等可以引起鋼筋腐蝕和破壞的物質，嚴格控制施工環節，避免產生裂縫，提高混凝土的耐久性。
2.5、增加混凝土的保護層厚度
增加混凝土保護層厚度可提高對鋼筋銹蝕膨脹的抵抗力，并且顯著地推遲腐蝕因子滲透到鋼筋表面的時間。保護層厚度的平方與混凝土碳化達到鋼筋表面的時間成正比，所以增大保護層厚度能有效地推遲碳化時間。應注意，加大保護層厚度能提高建筑的耐久性，但是如過建筑物有外觀要求時，就不能任意加大保護層厚度，因為會使構件的表面橫向裂縫寬度增大。現場的監督任意要對隱蔽工程進行驗收檢查，主要檢查混凝土保護層厚度是否滿足設計要求、鋼筋的位置是否正確。鋼筋墊塊最好采用定型的塑料墊塊，一般用細石混凝土塊或水泥砂漿塊也可以，但不得采用石子，更不能使用短鋼筋作為墊塊。
2.6、加強對鋼筋混凝土結構的養護及監測
夏季高溫時，為防止水分蒸發過快，應進行保水養護，采取覆蓋、澆水等措施；冬季則應采取蓋草袋。加防凍劑等保暖措施，以防止內外溫差過大或凍壞；對于一些大體積的混凝土結構，往往需要進行內部溫度的檢測控制，以便及時調節溫度，防止因溫差過大而產生裂縫。
結語
綜上所述，鋼筋混凝土結構病害的防治是一個重要、迫切需要加以解決的問題。要提高鋼筋混凝土結構的耐久性與安全性，需要從結構的設計、施工及監督、檢測評價、材料等諸多方面考慮。我們要不斷加強對混凝土結構病害的治理，在施工與維護中，不斷尋求有效可行的措施。
參考文獻：
關鍵詞：混凝土，結構用鋼
一、熱軋鋼筋
是經過熱軋成型并自然冷卻的成品鋼筋。
根據其表面形狀分光圓鋼筋和帶肋鋼筋兩類。（1）熱軋光圓鋼筋：經熱軋成型，橫截面通常為圓形，表面光滑的成品鋼筋。1）分級 鋼筋按屈服強度特征值分為235、300級。（2）熱軋帶肋鋼筋：經熱軋成型，橫截面通常為圓形，且表面帶肋的混凝土結構用鋼材。1）分級 鋼筋按屈服強度特征值分為335、400、500級；2）牌號 鋼筋牌號的構成及其含義如表7-3所示；3）種類 普通熱軋鋼筋和細晶粒熱軋鋼筋兩類
熱扎鋼筋的應用情況：HPB235鋼筋的強度較低，但塑性及焊接性較好，便于各種冷加工，因而廣泛用于小型鋼筋混凝土結構中的主要受力筋以及各種鋼筋混凝土結構中的構造筋。HRB335、HRB400鋼筋的強度較高，塑性及焊接性也較好，是鋼筋混凝土的常用鋼筋，廣泛用于大、中型鋼筋混凝土結構中的主要受力鋼筋。HRB500鋼筋強度高，但塑性和焊接性能較差，可用作預應力鋼筋
二、冷拔低碳鋼絲
冷拔低碳鋼絲是由φ6～8mm的Q235或Q215熱軋圓盤條經冷拔而成。低碳鋼經冷拔后，屈服點可提高40%～60%，同時塑性降低。因此冷拔低碳鋼絲已失去低碳鋼的特性，變得硬脆。牌號：根據國家標準GB 13788-2008《冷軋帶肋鋼筋》，冷軋帶肋鋼筋的牌號由CRB和鋼筋的抗拉強度特征值及H構成。C、R、B分別為冷軋（Cold-rolled）、帶肋（Ribbed）、鋼筋（Bar）三個詞的英文首位字母，H為高延性（High elongation）的簡稱。帶肋鋼筋分為CRB600H、CRB650H、CRB800H三個牌號。
CRB600H級鋼筋宜用做普通鋼筋混凝土結構構件中的受力主筋、架立筋、箍筋和構造鋼筋。
三、冷軋帶肋鋼筋
冷軋帶肋鋼筋的牌號表示方法與技術要求。根據《冷軋帶肋鋼筋》（GB 13788―2008）的規定，冷軋帶肋鋼筋的牌號由
CRB和抗拉強度最小值表示，有CRB550、CRB650、CRB800、CRB970四個牌號，其力學性能和工藝性能應符合表7-4的規定。冷軋帶肋鋼筋既具有冷拉鋼筋強度高的特點，同時又具有很強的握裹力，混凝土對冷軋帶肋鋼筋的握裹力是同直徑冷拔低碳鋼絲的3～6倍，大大提高了構件的整體強度和抗震能力。
四、預應力混凝土用鋼絲
是應用優質碳素結構鋼制作，經冷拉或冷拉后消除應力處理制成?！额A應力混凝土用鋼絲》（GB/T5223-2002）規定：按加工狀態分為冷拉鋼絲（代號為RCD）和消除應力光圓鋼絲（代號為S）、消除應力刻痕鋼絲（代號為SI）、消除應力螺旋肋鋼絲（代號為SH）四種；刻痕鋼絲與螺旋肋鋼絲與混凝土的粘結力好，也即鋼絲與混凝土的整體性好；消除應力鋼絲的塑性比冷拉鋼絲好。按松弛性能分為低（HRB335）松弛鋼絲（代號為WLR）和普通（HPB235）松弛鋼絲（代號為WNR）兩種。預應力混凝土用鋼絲質量穩定、安全可靠、強度高、無接頭、施工方便，主要用于大跨度的屋架、薄腹架、吊車梁或橋梁等大型預應力混凝土構件，還可用于軌枕、壓力管道等預應力混凝土構件。
五、預應力混凝土用鋼絞線
是由若干根直徑為2.5～5.0mm的高強度鋼絲，以一根鋼絲為中心，其余鋼絲圍繞其中心鋼絲絞捻，再經消除應力熱處理而制成。如圖7.8所示
根據《預應力混凝土用鋼絞線》（GB/T5224-1995）規定，按應力松弛性能分為HPB235松弛和HRB335松弛。根據鋼絲的股數分為三種結構類型：1×2、1×3和1×7。1×7結構鋼絞線以一根鋼絲為芯、六根鋼絲圍繞其周圍捻制而成。
預應力混凝土用鋼絞線的標記方式為：預應力鋼絞線 結構類型―公稱直徑―強度級別―松弛等級―GB/T5224―1995
標記示例。①公稱直徑為10.80mm，強度級別為1
720MPa Ⅰ級松弛的三根鋼絲捻制的鋼絞線標記為：預應力鋼絞線 1×3―10.80―1 720―Ⅰ―GB/T 5224―1995。②公稱直徑為15.20mm，強度級別為1 860MPa Ⅱ級松弛的七根鋼絲捻制的標準型鋼絞線標記為， 預應力鋼絞線 1×7標準型―
關鍵詞：鋼筋混凝土；腐蝕；機理；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
中圖分類號：TU528文獻標識碼：A 文章編號：
前言
我國地處北半球季風帶，夏季風從太平洋方向吹來炎熱多雨，冬季風從西伯利亞吹來干燥寒冷，這樣的氣候條件對建筑物鋼筋混凝土的結構造成侵蝕作用，表現為鋼筋混凝土結構表面疏松、混凝土內部結構松散、鋼筋混凝土結構結構強度下降等現象。導致鋼筋混凝土結構的腐蝕原因有很多，在酸性、硫酸鹽、氯鹽等介質中，鋼筋混凝土結構會出現物理和化學性質的下降。要治理鋼筋混凝土結構的腐蝕，應從混凝土中鋼筋腐蝕機理入手，找到鋼筋混凝土結構防腐的具體措施，更好地為鋼筋混凝土結構質量保證工作和建筑整體質量作出基礎上的努力。
1鋼筋混凝土結構中鋼筋腐蝕的機理
鋼筋混凝土結構中的經常出現的腐蝕有兩種，即：化學腐蝕和電化學腐蝕，其成因是鋼筋的不均質性和雜質等原因，在鋼筋表面和內部發生腐蝕，降低鋼筋和混凝土的附著度和鋼筋的強度?；瘜W腐蝕和電化學腐蝕可以單獨出現，在一定條件下也可以共同出現，影響鋼筋的性能。
1.1鋼筋的電化學腐蝕
鋼筋的電化學腐蝕分為兩種：陰極反應和陽極反應，陰極反應是指在鋼筋的負極處氧氣和水接受電子生成具有腐蝕性的堿根離子，腐蝕鋼筋混凝土結構。陽極反應是指在鋼筋的陽極處鐵原子分解為二價鐵離子，降低鋼筋的強度
1.2鋼筋的化學腐蝕
鋼筋在酸性環境下會置換出酸中的氫離子，釋放氫氣，使鋼筋性質和強度降低，在建筑業將這一現象稱為“氫脆”
1.3鋼筋的綜合性腐蝕
鋼筋混凝土的介質中存在電位較高的氧化劑時電化學腐蝕和化學腐蝕會綜合作用，對鋼筋帶來更大的腐蝕危害，不但在鋼筋中引發交換電流導致腐蝕。而且加速腐蝕的擴散速度。
2鋼筋混凝土結構中混凝土腐蝕的機理
2.1氯鹽對混凝土的腐蝕
氯鹽離子透過混凝土保護層被吸附在鋼筋陽極區的鈍化膜上，與鈍化膜的氧化鐵反應生成無保護作用的氯化鐵，銹蝕的鋼筋體積膨脹，擠壓破壞混凝土，從而產生順筋破壞。鋼筋混凝土中氯鹽的侵入有兩種途徑：一種是在鋼筋混凝土拌合時為了改善混凝土的某些性質如工作性、早強性等作為外加劑時加入的。另一種是在鋼筋混凝土硬化后，外界氯離子通過滲透作用從混凝土毛細孔中引入的。當混凝土有裂縫時，氯鹽進入的量會增加。一般認為在混凝土拌合時加入的氯鹽，其氯離子被C-S-H膠體吸附，對鋼筋的腐蝕沒有多大的影響。但滲透進入的氯離子到達表面時，盡管一般不改變鋼筋周圍的堿性環境，但它降低鋼筋作為陽極反應的活化能，使鋼筋容易發生腐蝕。
2.2碳化作用對混凝土的腐蝕
混凝土空隙中的二氧化碳與水泥中的氫氧化鈣發生反應，生成碳酸鈣的過程，我們稱之為混凝土的碳化。鋼筋混凝土中的氫氧化鈣使混凝土保持堿性，有利于鋼筋的鈍化，但當碳化的鋒面到達鋼筋時，鋼筋周圍的堿性環境也就消失了。同時碳化使被C-S-H膠體吸附的氯離子成為自由活動的氯離子，使鋼筋容易發生腐蝕。但在密實的鋼筋混凝土中，碳化對鋼筋混凝土也是有利的。
3鋼筋混凝土結構腐蝕防治措施
3.1嚴格控制鋼筋混凝土原材料的質量
首先，優先選用普通硅酸鹽水泥，低堿水泥，使用高性能混凝土，控制水泥的質量，力爭制止不合格產品進入施工現場。其次，采用合格的摻合料和低堿外加劑。優質Ⅰ、Ⅱ級粉煤灰的細度可達600m2/kg，顆粒外形呈圓形，與水泥摻合后形成良好的物理級配，從而可大大提高混凝土的密實性。最后，選用合格的功能材料，促進鋼筋混凝土結構中氫氧化鈣生成強度較高的水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，不但降低了混凝土的堿度，大大改善混凝土內的孔結構和骨料界面結構，而且提高混凝土的強度和密實性，阻止空氣和鋼筋混凝土結構內部的接觸。
3.2采用摻高性能的外加劑
磨細礦粉與粉煤灰一樣，具有火山灰活性。磨細礦粉中的二氧化硅，Al2O3與水泥水化產物氫氧化鈣反應生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣。另一方面，在氫氧化鈣激發劑的作用下，礦粉中的Al2O3能與水泥中的石膏反應，生成水化硫鋁酸鈣。從而產生比較高的混凝土強度，同時降低了混凝土的堿度和提高了混凝土的密實性。但是大摻量的磨細礦粉可能使混凝土自收縮偏大，稍有不慎可能造成混凝土收縮裂縫。建議摻量30%~35%為宜，不宜超過50%。
3.3做好物理防護工作
鋼筋混凝土澆注過程中加強振搗和養護保濕措施，減少混凝土空隙，減少氯離子，二氧化碳，氧氣等進入的途徑，同時要振搗均勻，使混凝土成為均勻物質，防止鋼筋因處于不均勻的介質中發生局部腐蝕嚴重的情況。
3.4控制鋼筋混凝土的水灰比
降低水灰比不但可以降低鋼筋和水分的接觸，并且可以減少混凝土孔隙率，使混凝土吸水率降低，從而降低氧氣攝入量。
3.5涂覆防護層
在鋼筋混凝土的澆筑和施工前對鋼筋混凝土表面進行防腐層涂刷，或者在鋼筋表面做一層涂層，這有利于防止有害液體從混凝土孔隙中深入與鋼筋接觸而產生腐蝕，還有利于鋼筋混凝土表面防止碳化。
結束語
做好鋼筋混凝土防腐工作對于建筑企業來說意義非常重要，只要能在認清鋼筋混凝土腐蝕機理的基礎上，做好鋼筋混凝土中各項原材料的防腐施工，在設計、施工和后期養護中強化防腐意識就可以做好鋼筋混凝土的防腐工作，對進一步提高建筑工程質量和確保有關各方面的利益作出基礎型的貢獻。
參考文獻：
[1] 尤勇,馬飛,丁示波. 淺談鋼筋混凝土結構腐蝕機理及防腐措施[J]. 北方交通. 2010,02.
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[3] 張大利,王元,高頌凱,康勇,陳蜀東. 阻銹劑的阻銹性能試驗及評價方法探討[J]. 遼寧建材. 2010,01.
關鍵詞：鋼筋混凝土結構；爆炸荷載
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
中圖分類號：TU37文獻標識碼：A 文章編號：
一、引 言
由于恐怖襲擊（汽車炸彈，等）或者是生活、生產中的疏忽和意外，爆炸時有發生，嚴重威脅建筑物的安全與穩定以及人民的生命財產安全。比如近些年，阿富汗、伊拉克、以色列、巴勒斯坦等許多國家都發生過影響巨大的恐怖爆炸事件。
二、現有研究成果及存在的主要問題
1、爆炸波與結構相互作用理論
國內外學者對爆炸沖擊荷載作用下應力波的傳播規律進行了廣泛的研究，通過對大量的實驗數據進行擬合而得出的諸多經驗公式，為實驗設計、理論分析和數值模擬結果的比較提供了重要的理論基礎。
W.E.Baker等基于大量實驗研究提出了不同沖擊波形式下的入射波壓力與時間關系曲線中的正壓力部分的描述方程。美國防護設計手冊TM5-1300，根據試驗結果給出了壓力峰值、正壓力持續時間等沖擊波參數與折合距離的關系曲線圖表，同時也給出了在自由空氣爆炸作用下的反射波壓力與入射波壓力峰值的關系曲線。J.Henrych等]學者通過數值模擬給出自由空氣爆炸作用下的壓力峰值、預測壓力、質點速度峰值、質點加速度峰值和持續時間的擬合公式。賈光輝、王志軍、張國偉等]人通過對爆炸過程的分析，運用質量和動量守恒原理，導出了爆炸過程中應力波傳播規律。該規律表明隨著介質質點距裝藥中心距離的增大，應力波幅值在衰減，應力波波形在變化，其傳播速度也在減小。都浩、李忠獻、郝洪應用非線性顯式動力分析軟件建立了建筑物外部爆炸超壓荷載的數值分析模型，分析了網格劃分尺寸的大小對爆炸超壓荷載計算結果的影響，模擬了建筑物外部的剛性地面上發生爆炸的過程，研究了爆炸沖擊波在建筑外部空間中的傳播與衰減規律，以及作用在建筑物外表面的爆炸超壓荷載的特性，模擬了鄰近建筑物對爆炸沖擊波的反射和阻擋作用，同時研究了鄰近建筑物的幾何尺寸和位置等因素對作用在目標建筑物上的爆炸超壓荷載的影響。
2、爆炸荷載作用下鋼筋混凝土結構損傷破壞的理論分析
（1）鋼筋的動態響應
Rohr I等使用試驗和數值模擬的方法研究了高強鋼筋在大應變率下的動力性能。林峰等采用靜力和高應變率試驗系統，研究了等級為HPB235、HRB335和HRB400的建筑鋼筋在靜載以及應變率為2～80/s下的力學性能,并經過回歸分析，給出了以鋼筋力學性能特征值為基礎的建筑鋼筋動態本構模型和Johnson-Cook模型中的參數。由于鋼筋材料的靜態本構模型較成熟，大多數鋼筋材料的動態本構模型是基于已有的靜態本構模型，通過引入應變率參數修正得到，比如歐洲國際混凝土委員會（CEB）提出的高應變率下鋼筋材料屈服強度的提高系數。林峰等提出的修正三折線鋼筋動態本構模型，彈塑性隨動強化模型和廣泛使用的Johnson-Cook模型等。由此可以看出，當前對鋼筋材料的動態本構模型的試驗研究工作相對較少，需要更多的試驗研究。
（2）混凝土的動態響應
混凝土在動態荷載作用下，其動態特性和損傷特性與靜態情況下相差很大?；炷恋膭討B損傷模型有：1．粘彈性模型：其中具有代表性的粘彈性模型有Maxwell模型和Kelvin模型；2.粘彈性—彈塑性模型：該模型將荷載等效為在較大的靜荷載的基礎上疊加一個較小的循環動載。3.粘塑性模型，具有代表性的有根據Malvern和Perzyna的基本理論建立的一維過應力模型，及在其基礎上發展的三維Perzynall模型及擬線性模型；4.塑性損傷模型：該模型用損傷變量來定義和描述材料的損傷程度和狀態，用經典塑性理論來處理材料的不可逆變形。Lee和Fenves基于混凝土的斷裂能提出了一種新的循環荷載作用下的混凝土的塑性損傷模型，對于材料的不同損傷狀態，分別用受拉和受壓損傷兩個變量來描述。屈服函數用多個損傷硬化變量來進行修正。
（3）鋼筋和混凝土的粘結滑移
鋼筋混凝土結構在爆炸荷載作用下，鋼筋的粘結滑移不能忽略。影響鋼筋與混凝土的粘結因素有：鋼筋表面情況、埋長、變形肋的尺寸和位置、混凝土的密實性、混凝土保護層厚度、鋼筋間凈距等。T.D.Mylreal 和Mains提出了沿鋼筋長度上的粘結應力的分布規律。S.Sorotz，Hamad等通過試驗研究了變形鋼筋肋的尺寸和形狀對粘結應力的影響。L.A.Lutz用有限元法分析了握裹層混凝土的應力狀態及相應變形。R.Tepferst應用有限元方法重點分析了鋼筋橫肋附近混凝土咬合齒的應力狀態Kemp和Wilhelm對配置箍筋的試件進行了研究，給出了配置箍筋構件的劈裂粘結應力和極限粘結應力，Darwin等學者根據他們多年的研究成果給出了粘結力的計算公式。Esfahani和Rangan在R．Tepfers研究的基礎上，結合試驗結果給出了普通混凝土和高強度混凝土的劈裂粘結應力計算公式。
（4）鋼筋混凝土結構在爆炸荷載作用下的動力響應及損傷
爆炸荷載作用下鋼筋混凝土結構的動態響應(尤其是破壞模式)的計算與分析是當前抗爆結構等領域重要研究課題。國外許多專家學者都在從事著結構及構件的動態響應方面的研究工作，做了很多相關的試驗與理論分析。
鋼筋混凝土結構在爆炸荷載作用可能發生彎曲破壞、剪切破壞或彎剪破壞。彎曲破壞通常表現為鋼筋的屈服、拉斷以及受壓區混凝土的壓碎；剪切破壞通常表現為支座處發生直剪破壞或剪跨區發生斜剪破壞。數值模擬結果表明，在爆炸荷載作用下，以上三種破壞模式均有可能發生。
壓力—沖量曲線，即P-I曲線，常用來對結構構件在爆炸沖擊荷載作用下的損傷進行評估。國內外對于結構構件的P-I曲線的研究由來已久，并取得了一定的成果。P-I曲線能夠簡單的通過爆炸荷載的超壓峰值和爆炸荷載的沖量大小來確定結構構件的損傷程度。不同的文獻對損傷程度的劃分不一樣，大致分為：未破壞、輕微破壞、嚴重破壞、徹底破壞。目前常用的破壞準則有結構中最大位移、最大應力、最大應變和剩余承載力。以上破壞準則都有其局限性，例如最大位移，不同的破壞模式，相同的最大位移所對應的破壞程度相差較大，所以如何確定一個能夠全面、準確的反應破壞程度的破壞準則至關重要。
目前，繪制鋼筋混凝土結構的P-I曲線有試驗方法，數值方法，和解析方法。在解析方法中[27-29]，通常將結構構件簡化為單自由度體系，但單自由度體系僅能代表結構某階模態的響應，因此，簡化為單自由度體系對于分析爆炸荷載作用下構件的動力行為可能并不合適。試驗方法是通過試驗得到結構構件在一系列爆炸荷載作用下的損傷程度，將各個損傷程度對應的爆炸荷載點繪制到P-I空間中，然后根據這些點通過曲線擬合方法得到某一特定損傷程度對應的結構構件的P-I曲線。試驗法是得到結構構件P-I曲線的精確方法。但實驗法需要大量的實驗數據，實驗經費巨大。數值方法與試驗方法相比有著經濟、高效、可重復性高等優點，缺點則是數值模擬的準確性受到材料模型及破壞理論的限制。同時，數值方法同樣需要很大量的數據點，雖然不需耗資巨大，但需要較多的計算時間和復雜的計算。
三、需要進一步研究的幾個問題
盡管近年來，學者們對鋼筋混凝土結構的抗爆及加固方法有了較多的研究，但仍然存在許多問題。
首先，理論分析中都是單獨考慮鋼筋和混凝土的材料特性，其實鋼筋在混凝土中的材料特性不同于裸筋的單軸拉伸和壓縮的應力應變關系[64]，結構的延性對承載力的影響、鋼筋的粘結滑移、混凝土的剝落、鋼筋對混凝土整體性的影響考慮的相對較少；而且混凝土動態損傷本構模型的研究主要基于混凝土單軸動態損傷特性，有些損傷模型的推導是建立在靜態損傷模型的基礎上，缺乏足夠的試驗驗證；大多數混凝土動態損傷本構模型研究的主要內容都是混凝土在一次荷載作用下的應變率效應損傷演化問題，沒有考慮動態荷載歷史及動態周期荷載作用下疲勞累積損傷演化問題。因此，要建立合理的動態損傷演化方程和損傷本構模型，既要考慮動態荷載的應變率效應損傷問題，也要考慮周期性荷載的疲勞累積損傷問題。
其次，在數值模擬研究方面，雖然近年來有較多研究成果，但在數值計算模型的準確性、拓寬構件抗爆動力性能的研究范圍以及簡化數值計算模型方面，仍然需要進一步總結一些對實際工程有指導意義的規律。
【關鍵詞】鋼筋混凝土；結構；加固技術
當今社會，人民的生活水平逐漸的提高外加我國的建設方面發展得也比較迅速，逐漸的建造了許多民用的和工業用的建筑物。緊接著建筑物結構建造的年代、建筑物使用的年限、建筑物的設計和建筑物實際使用功能上的一些區別、并且遭受人為的或者自然災害等等一些因素的影響，大量的已經完工的或者是正在建設中建筑物產生了或多或少程度的破壞，為此，我們必須進行一些結構的改造或者是結構的加固，從而延伸建筑物的使用年限。當下，我國的鋼筋混凝土結構設計和鋼筋混凝土結構的施工比較規范，也比較標準，這樣就會大范圍的應用在建筑物的設計中去，同時作為一名鋼筋混凝土結構設計的人員，在這方面碰到一些技術方面的問題，這就會值得我們來進一步的探討和研究。
1.鋼筋混凝土結構改造加固機理的思考
人們都知道，在土木工程中鋼筋混凝土結構的加固技術越來越被廣泛的應用，這樣就會滿足新的荷載需要、施工缺陷、薄弱的結構等等，這些會在工程中可能出現的一系列的錯誤。同時鋼筋混凝土結構的加固技術也可以用來修補因自然災害或者是人為因素的一些工程結構。特別是一些年代比較長的建筑物。所以說，鋼筋混凝土結構的加固技術作為一種現代的技術，并且這種技術在建筑工程方面也取得了比較大的成績，例如外包粘鋼法就可以加固鋼筋混凝土梁。外粘鋼板或者是一些聚合物片材補強加固鋼筋混凝土結構的一些技術，現在已經能夠成功的用在土木工程中了。鋼筋混凝土結構一般在土木工程中是經常進行受彎加固的。一般在鋼筋混凝土結構受拉的地方粘結鋼板或者是一些聚合物板材來進行加固，這是一種減少撓度和控制裂縫和增加受彎承載力的一種有效的方法。纖維增強聚合物系列有許多的優點，例如：本身比較輕、比較耐腐蝕和使用比較便捷等等。
2.混凝土結構改造加固的方法的討論
鋼筋混凝土結構的加固的方法一般情況下可以分為兩種：直接加固和間接加固。在進行鋼筋混凝土結構的設計時可以根據當時的實際條件和當時的使用要求來選擇合適的辦法。
2.1直接加固的一般的方法
（1）錨栓錨固法。這種方法比較適用于混凝土強度等級比較大的混凝土承重結構的加固和改造，這種方法不適用于那種長久地經受比較嚴重的風化的建筑物。（2）粘鋼加固的方法。鋼筋混凝土的構件承載力不足的地方需要受彎構件在外面粘鋼來加固。由此來提高鋼筋混凝土構件的承受力。并且其施工的過程也比較簡單方便迅速。（3）繞絲法。這種方法的優點和缺點和加大橫截面的加固方法比較接近，這種方法比較適用于鋼筋混凝土結構的構件截面的承載能力比較低的情況下然后加固，或者是對鋼筋混凝土結構的構件施加一些橫向的約束力。（4）有粘接外包型鋼加固法。它是把型鋼家在構建的外面，外包型鋼加固鋼筋混凝土梁經常用濕式外包法，也就是用環氧樹脂化灌漿等方法把型剛和應該被加固的構建連接在一塊兒，這樣以后，加固后的構件的承受力和剛度提高是因為它的受拉和受壓鋼截面的面積提高而形成的。（5）加大橫截面加固法：加大受力面的截面的加固方法，它的施工工藝比較簡單、也能適用，比且含有施工的經驗，主要適用于粱、板、柱、墻和一般的建筑物的混凝土的加固，如果現場施工時間比較長的話，就會對生產和生活的有很大的影響。（6）粘貼纖維增強塑料加固法。外貼纖維加固是用那些膠結材料把纖維增強復合材料貼在被加固的鋼筋混凝土構件中受拉力的地方，這樣就會使其達到提高鋼筋混凝土構件的承載能力。它具有耐腐蝕、本身比較輕、使用年代比較長、維護的費用也比較低、比較防潮。（7）置換混凝土加固法。置換混凝土加固法的優點是加固以后不會影響建筑物的凈空但是和加大橫截面加固法的施工時間長的缺點也一樣，比較適用于受壓的地方混凝土的強度比較低和一些梁柱承重構件的加固。
2.2間接加固的一般方法
（1）鋼筋混凝土外加層的加固方法。鋼筋混凝土外加層的加固方法的優點是施工工藝比較簡單、砌體加固后的承載能力也提高了很多、適應性比較強，這種方法具有比較成熟的施工經驗，一般適用于柱、帶壁墻的加固方面。它的缺點就是現場施工的時間比較長，對生產和生活還是有影響的，并且它在加固后建筑物的凈空面積有所減少。（2）預應力加固法。這種加固法克服了一部分從外面荷載所產生的彎矩，同時也減少了外部荷載的效應，在這個的同時卻增加了鋼筋混凝土結構的構件的抗彎的能力。
3.結語
鋼筋混凝土結構在長期的自然環境和使用環境的作用下，它的功能肯定會慢慢的下降，鋼筋混凝土結構的工程的任務不僅要做好建筑物剛開始的設計工作，而且還要能科學的去評估結構受損壞的客觀規律和損壞程度，而且一定要采取一些有效的方法來為結構的安全是用作保障，從而使得鋼筋混凝土結構的加固以后會成為一項非常重要的工作。在當今社會，建筑物一般都會以混凝土結構、鋼結構、砌體結構等等為主要的建筑結構，所以我們還是得把鋼筋混凝土結構加固這方面為突破方向當成主要研究的方面。
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關鍵詞：鋼筋混凝土；建筑施工；機理；因素；防腐措施
有資料顯示造成鋼筋混凝土結構破壞的主要原因是腐蝕，長期各界以來對鋼筋混凝土結構防腐工作重視程度一直不高，這導致鋼筋混凝土結構出現外觀缺陷、安全性下降、耐久性降低等情況，最終造成人力和資金巨大的浪費。應該站在科學發展的高度，在已有鋼筋混凝土施工經驗的基礎上，對鋼筋混凝土腐蝕的機理進行分析，對鋼筋混凝土腐蝕的主要因素進行歸納，精心進行鋼筋混凝土施工的每個操作，找到有效控制鋼筋混凝土結構防腐的措施，為鋼筋混凝土結構防腐、企業進步和社會健康持續發展服務。
1 鋼筋混凝土腐蝕機理分析
鋼筋混凝土腐蝕是一個綜合性、長期性的物理化學和生物過程，根據目前國際上通行的機理分析，本文提出如下幾種鋼筋混凝土腐蝕機理：
1.1 鋼筋混凝土腐蝕的物理機理
其一，鋼筋混凝土外界的侵蝕作用，鋼筋混凝土環境中的侵蝕性介質長期與混凝土接觸，造成混凝土中可溶性和可揮發性物質溶解和揮發，導致鋼筋混凝土結構的破壞。其二，鋼筋混凝土內部的結晶作用，鋼筋混凝土是一種具有孔隙的建筑材料，環境中的水分、鹽類沿著孔隙形成結晶，引起鋼筋混凝土的膨脹和酥軟，典型的代表是東北地區鋼筋混凝土結構的凍融破壞。
1.2 鋼筋混凝土腐蝕的化學機理
首先，改變性質類腐蝕，鋼筋混凝土在化學腐蝕過程中產生了新的物質，而新物質的力學性能和化學性能的改變，使鋼筋混凝土強度和功能發生降低或改變。其次，流失類腐蝕，鋼筋混凝土結構在化學腐蝕過程中產生易溶于水或易揮發的物質，溶解或揮發的周圍的環境中，引起鋼筋混凝土結構的改變。最后，復合類腐蝕，在鋼筋混凝土中原材料與腐蝕性介質發生反應生成新物質，在混凝土的毛細孔中結合水而形成體積較大的晶體，造成水泥石脹裂破壞。
1.3 鋼筋混凝土生物腐蝕的機理
在鋼筋混凝土結構中受到植物根莖的侵蝕、硫化細菌的侵擾，導致鋼筋混凝土結構裂縫擴大和生物腐蝕。
1.4 鋼筋腐蝕的機理
由于混凝土中鋼筋材質的原因，其表面總有可能形成電位差電，為電化學腐蝕提供了可能，特別是在潮濕環境下會造成鐵銹的產生，不但對鋼筋混凝土結構產生形變的危害，而且使關進的力學性能降低。
2 鋼筋混凝土腐蝕的主要因素
2.1 鋼筋混凝土密實性對腐蝕的影響
鋼筋混凝土的密實程度直接影響著混凝土毛細孔隙的大小、數量和分布，特別是在普通硅酸鹽水泥鋼筋混凝土施工中，混凝土密實性對腐蝕的速度、程度和深度有直接的影響。
2.2 鋼筋混凝土中硫酸鹽的影響
鋼筋混凝土受硫酸鹽的作用下可以生成鈣釩石，鈣釩石呈針柱狀晶體，又稱之為“水泥桿菌”，其體積比原物質增加了近三倍，產生鈣釩石的膨脹性破壞
2.3 鋼筋混凝土中鎂鹽的影響
鋼筋混凝土在鎂鹽的作用下生成氫氧化鎂，降低了鋼筋混凝土的堿性，導致水泥石的粘結力下降，混凝土的強度大大降低.
2.4 鋼筋混凝土中氯鹽腐蝕
鋼筋混凝土外部氯離子一般通過滲透、擴散等方式侵入混凝土中，生成易溶的氯化鈣，引起鋼筋混凝土表面的潰散，此外，氯化鈣的水合物對鋼筋混凝土有高強度的腐蝕性。
2.5 鋼筋混凝土堿性骨料反應
該反應首先是骨料在孔溶液表面作用下形成硅醇基，接著使活性硅質骨料逐漸溶解，發生嚴重的堿骨料反應。
2.6 鋼筋銹蝕
首先，鋼筋混凝土順筋開裂的產生，鋼筋在銹蝕過程中，體積會膨脹，對混凝土造成巨大的膨脹應力，使混凝土沿鋼筋產生順筋裂縫。其次，鋼筋與混凝土的粘結力下降，隨著鋼筋銹蝕反應的發生，鋼筋與混凝土之間的粘結力將發生下降，鋼筋混凝土結構發生變形，引發鋼筋混凝土結構局部或整體失效。最后，鋼筋有效面積減小，鋼筋在銹蝕過程中，鋼筋能夠承受荷載的有效面積減小，實際承載力下降。
3 鋼筋混凝土結構的防腐措施
3.1 做好鋼筋混凝土原材料的選擇工作
首先，做好水泥的選擇工作，水泥是混凝土的重要組成部分，其性質對混凝土結構耐久性有著重要影響。其次做好外加劑的控制工作，使用外加劑時，除了要看到它有利的一面，還要重視其不利的一面，嚴格控制外加劑中的有害雜質含量，積極推廣技術成熟的外加劑產品，慎用技術不成熟的外加劑。其三，控制礦物摻合料用量，應該在實踐的基礎上加強對各種礦物摻合料的綜合性能研究，科學合理確定礦物摻合料的用量。其四，特種鋼筋的選用，建議選擇特種不銹鋼筋和環氧涂層鋼筋，它們也可以大幅度提高鋼筋混凝土的抗腐蝕能力，盡管特種鋼筋的價格較貴，初期成本投入較大，但其長期的耐腐蝕性足以彌補初期成本的投入。
3.2 提高鋼筋混凝土保護層的厚度
適當增加鋼筋保護層厚度，能顯著降低鋼筋腐蝕速率，提高混凝土的耐久性.因為增加保護層厚度可以降低陰極區的氧離子以及有害離子氯離子和鎂離子在混凝土中的擴散系數
3.3 噴涂鋼筋阻銹劑
鋼筋阻銹劑能抑制、阻止并延緩鋼筋腐蝕的電化學過程，禁止使用亞硝酸鹽類鋼筋阻銹劑，制訂鋼筋阻銹劑的技術標準，
3.4 在特殊部位實行陰極保護技術
土壤腐蝕環境介質通常具有良好的導電性，對鋼筋混凝土基礎設施的下部結構做好陰極保護工作，阻止鋼筋混凝土中鋼鐵構件的電化學的腐蝕速度。
參考文獻
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【關鍵詞】鋼筋混凝土；結構；檢測；評價
引言
施工質量波動大、材料質量差異大等原因導致了蜂窩、露筋、夾渣、孔洞、起砂、麻面、缺棱角、開裂、尺寸偏差、保護層厚度不足等混凝土結構缺陷的產生。鋼筋混凝土構件在混凝土結構中應用廣泛，加強對鋼筋混凝土結構的檢測與評價能夠在一定程度上改善上述質量缺陷。
1 鋼筋混凝土結構檢測
1.1 材料強度檢測
無損檢測與半破損檢測是常用的鋼筋混凝土材料強度檢測方法。無損檢測不會破壞鋼筋混凝土結構構件的性能，其利用鋼筋混凝土材料強度和物理量之間的相關關系，先對鋼筋混凝土某些物理量的測試，再推算出鋼筋混凝土材料強度的標準值。無損檢測常用的方法有超聲法、回彈法、成熟度法和射線法等，目前普遍采用的是回彈法。無損檢測具有費用較低、測試方便等優點，但是，鋼筋混凝土強度和被測物理量之間的相關性決定了檢測結果的可靠性。又因為影響鋼筋混凝土強度和被測物理量之間相關性的因素較多，所以推算出的材料強度標準值具有一定的局限性。半破損檢測在不破壞結構構件承載力的情況下，鉆取鋼筋混凝土的芯樣進行檢測或進行局部破壞性試驗，利用鋼筋混凝土強度和試驗值之間的相關關系，推算材料強度的標準值。半破損的常用方法有拔出法、鉆芯法和射擊法等，目前普遍采用的是鉆芯法。半破損檢測比無損檢測推算出的測試結果更加直觀、可靠，然而半破損檢測對局部結構構件具有破壞性，不宜大范圍使用。
1.2 施工缺陷檢測
鋼筋混凝土施工缺陷包括外觀缺陷和內部缺陷。構件缺陷主要表現為蜂窩、露筋、夾渣、孔洞、起砂、麻面以及缺棱角等現象。這些缺陷會導致構件內部容易被有害物質侵入，致使鋼筋耐久性下降與銹蝕。當夾渣、露筋等缺陷出現在受力最大的構件節點位置時，構件容易被破壞。導致鋼筋混凝土構件出現外部缺陷的原因主要有不合理的混凝土配合比例、不恰當的骨料級配、攪拌不均勻、振搗不實、澆筑離析、雨水沖刷、鋼筋過密、模板不善以及鋼筋位移等。檢測外部缺陷時應當采取全數檢測法，用肉眼檢查一般的外觀缺陷，并對缺陷的深度、大小進行測量，繪制外部缺陷分布圖，判定缺陷的程度。鋼筋混凝土構件的內部缺陷檢測主要采用超聲波脈沖檢測法。因為材料的密實度影響著超聲波脈沖的速度，所以可以運用超聲波脈沖檢查鋼筋混凝土的內部缺陷。如果鋼筋混凝土內部存在裂縫或空洞時，超聲脈沖波就會繞過裂縫或空洞傳播，傳播的路程就會變長、聲速低、聲時長。因為混凝土的聲阻抗率顯著大于空氣的聲阻抗率，超聲脈沖波會在存在缺陷的部位發生散射或反射，導致聲能衰減，從而接受到較低頻率和波幅的脈沖波。所以，通過確定超聲波脈沖在鋼筋混凝土中的聲速、聲時、頻率和振幅等參數，可以檢測鋼筋混凝土的內部缺陷。
1.3 結構性能檢測
載荷試驗是結構性能檢驗的主要方法之一，其能夠直觀、準確地檢測出鋼筋混凝土結構的實際性能。然而，載荷試驗可能會導致被檢驗的構件遭到破壞或出現永久性損傷，所以這種檢測方法受到了一定的限制，通常用于校準別的檢測方法。鋼筋混凝土結構性能檢測主要是預制構件檢測，對允許存在一定裂縫的預應力鋼筋混凝土預制構件的裂縫寬度、撓度與承載力進行檢測；對不允許存在裂縫的鋼筋混凝土預制構件的抗裂度、撓度與承載力進行檢測。
2 鋼筋混凝土結構評價
2.1 結構構件評價
鋼筋混凝土結構構件的承載能力決定了結構的安全性，是保證結構安全可靠的關鍵因素。鋼筋混凝土結構構件承載能力不足或下降，將會導致結構偏差、變形和裂縫等不良情況的出現。根據現有的鋼筋混凝土結構構件所受的外力和構件的極限承載能力，能夠推算出結構構件的安全等級與結構的可靠性指標。評定鋼筋混凝土結構構件的安全性要素可以分成四個等級。一級：符合國家先行標準；二級：略低于國家標準要求，不影響正常使用；三級：不符合現行標準要求，不能夠安全使用；四級：完全不符合現行標準規范，危及安全。承載能力、變形、裂縫和構造連接四個項目是進行結構構件安全性評價的主要指標。鋼材、混凝土的材質決定了鋼筋混凝土結構構件的承載力，是構件評價中重點關注的對象。
2.2 結構整體評價
鋼筋混凝土結構構件的安全性等級評價能夠提供一定的科學依據，用于鋼筋混凝土結構整體安全性評價。結構整體安全性評價可以采用從構件評價到局部評價，從局部評價到整體評價的方法。鋼筋混泥土結構整體安全性評價可以分成三個部分：圍護系統評價，結構布置與支撐系統評價、承重結構體系評價，其中承重結構體系評價是重點評價部分。因為建筑物是一個有機的整體，包括主要結構構件構成的承載結構體系，隔熱、防寒等結構構建的維護體系，所以要進行科學的鋼筋混凝土結構整體評價，就必須全面地認識、分析建筑物整體，對建筑物各個子系統逐一評價。此外，建筑物處于特定的環境中，在進行鋼筋混凝土檢測時應當綜合考慮外部環境的影響，進而開展定性與定量分析，根據實際情況進行評價。
3 結束語
綜上所述，鋼筋混凝土結構的檢測包括材料強度檢測、施工缺陷檢測、結構性能檢測等，鋼筋混凝土結構評價應當從結構構件評價和結構整體評價兩方面分別進行。鋼筋混凝土結構檢測及評價有利于建筑的加固，有利于改善建筑工程質量偏差，有利于消除建筑物安全隱患，在提高建筑質量方面發揮著重要的作用。
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