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混凝土結構設計規范的20條常規問題(上)
重慶渝美建設工程有限公司   2016-08-15 15:08:20 作者:SystemMaster 來源:

1.混凝土和鋼筋標準強度的統計含義是什么?
      解: 混凝土標準強度: 以邊長為150 MM立方體在20 C的溫度和相對濕度在90%以上的潮濕空氣中養護28天,依照標準方法測得的具有95%保證率的抗壓強度。
鋼筋標準強度: 混凝土設計規范中采用國標規定的廢品率限制作為鋼筋的強度標準值,為97.73%。
2. 你認為影響鋼筋混凝土和預應力混凝土結構耐久性的因素有哪些?

      解: 保護層厚度,裂縫,材料性能有關。
      內部因素:混凝土強度,密實性,水泥用量,水灰比,氯離子及堿含量,外加劑用量,保護層厚度。
      外部因素:溫度,濕度,CO2含量,侵蝕性介質,空氣流動性。
3.什么是混凝土的碳化?為什么碳化深度與鋼筋全面銹蝕有直接關系?

      解: 大氣中的CO2或其它酸性氣體,將使混凝土中性化而降低其堿度,這就是混凝土的碳化; 因為混凝土的高堿性環境使得鋼筋免于被酸性物質腐蝕, 當混凝土碳化前鋒達到鋼筋表面后,鋼筋開始銹蝕,此后鋼筋銹蝕不斷加劇,直到全面銹蝕。
4.混凝土構件的保護層厚度是按什么原則確定的?為什么板、墻、殼類構件的保護層厚度可以比梁柱類構件取得?

      解:保證混凝土與鋼筋的共同工作和耐久性的要求來確定的。處于一般室內環境中的構件,受力鋼筋的混凝土保護層最小厚度主要按結構構造或耐火性的要求確定。處于露天或室內高濕度環境中的構件,結構的使用壽命基本上取決于保護層完全碳化所需的時間?傊芰︿摻畹幕炷帘Wo層的最小厚度應根據不同等級混凝土在設計基準期內碳化深度來確定。
       對于梁柱等構件,因棱角部分的混凝土雙向碳化,且易產生沿鋼筋的縱向裂縫,而板、殼是單向碳化,故保護層厚度要比梁柱的小。
5.請說明鋼筋混泥土結構構件和預應力結構構件的裂縫控制等級。這些等級與耐久性有什么關系?

      解:  環境類別 鋼筋混泥土結構 預應力混泥土結構 裂縫控制等級 (mm)裂縫控制等級 (mm) 一 三 0.3(0.4) 三 0.2 二 三 0.2 二 —— 三 三 0.2 一 —— (《混凝土結構設計規范》P13)
6.請說明當裂縫面與鋼筋垂直相交時,與裂縫相交處鋼筋的銹蝕是如何發展的?裂縫寬度與這一銹蝕過程有什么關系?

      解: 鋼筋首先在裂縫寬度較大處發生個別點的“坑蝕”,繼而漸漸形成“環蝕”,同時向裂縫兩邊擴展形成銹蝕面,使鋼筋截面削弱。鋼筋銹蝕嚴重時,體積膨脹,導致沿鋼筋長度出現縱向裂縫,并使保護層剝落,習稱“暴筋”,從而截面承載力降低,最終將使結構破壞或失效。
       裂縫寬度越大,水和酸性氣體更易進入裂縫,與鋼筋表面接觸面積更大,更易銹蝕。
7.請說明碳化深度達到鋼筋表面所引起的銹蝕與裂縫處鋼筋銹蝕的發育特征有什么區別?

      解:保護層失效引起的鋼筋銹蝕是全面銹蝕,鋼筋膨脹引起的裂縫一旦發生,是沿鋼筋全長的。而裂縫引起的鋼筋銹蝕是局部發展的。從裂縫處逐漸向兩邊發展。
8.碳化深度達到鋼筋表面后,鋼筋要銹蝕還需要水和氧氣,請問水和氧是如何到達鋼筋表面的?由此我們可以得到什么可以改善耐久性的啟發?

      解:水和氧氣是通過混凝土保護層的孔隙和裂縫進入的;改善方法:提高混凝土的密實性,控制裂縫寬度或不開裂,在鋼筋表面涂防護層。
9.當保護層的厚度因耐久性的需要而超過35~40mm時,應在保護層中采取什么措施以減少保護層混凝土蹦落的可能性?

      解:通常是在混凝土保護層中離構件表面一定距離處全面增配由細鋼筋制成的構造鋼筋網片.(《混凝土結構設計規范》293頁9.2.4)。
10.一個軸心受壓的混凝土圓柱,當其周邊受有徑向水平均布壓應力時,軸心受壓的應力-應變曲線會發生什么樣的變化?這種變化與徑向均勻壓應力的大小有什么關系?
      解:曲線峰部抬高,變得平緩和豐滿(徑向壓應力約束了混凝土的橫向膨脹,阻滯縱向裂縫的出現和開展,在提高其極限強度的同時,塑性變形也有了很大的發展)(過鎮!朵摻罨炷猎怼79頁)。均勻壓應力越大,峰值越大,峰值點越靠后,峰值后的曲線越平緩(孫會郎)。軸壓應力的極限強度與徑向均勻壓應力的關系式為(三!痘炷两Y構》21頁): 
——有側向壓應力約束的試件的軸心抗壓強度
——無側向壓應力約束的試件的軸心抗壓強度
——側向均勻壓應力

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