混凝土结构加固方法选择与优缺点5则范文

第一篇：混凝土结构加固方法选择与优缺点

混凝土结构的加固分为直接加固与间接加固两类，设计时可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法和配套的技术。

直接加固的一般方法有：

1、加大截面加固法该法施工工艺简单、适应性强，并具有成熟的设计和施工经验；适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固；但现场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减小。

2、置换混凝土加固法该法的优点与加大截面法相近，且加固后不影响建筑物的净空，但同样存在施工的湿作业时间长的缺点；适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。

3、有粘结外包型钢加固法该法也称湿式外包钢加固法，受力可靠、施工简便、现场工作量较小，但用钢量较大，且不宜在无防护的情况下用于6000C以上高温场所；适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。

4、粘贴钢板加固法该法施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业，对生产和生活影响小，且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响，但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平；适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。

5、粘贴纤维增强塑料加固法除具有粘贴钢板相似的优点外，还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点，但需要专门的防火处理，适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。

6、绕丝法该法的优缺点与加大截面法相近；适用于混凝土结构构件斜截面承载力不足的加固，或需对受压构件施加横向约束力的场合。

7、锚栓锚固法该法适用于混凝土强度等级为C20~C60的混凝土承重结构的改造、加固；不适用于已严重风化的上述结构及轻质结构。

间接加固的一般方法有：

1、预应力加固法该法能降低被加固构件的应力水平，不仅使加固效果好，而且还能较大幅度地提高结构整体承载力，但加固后对原结构外观有一定影响；适用于大跨度或重型结构的加固以及处于高应力、高应变状态下的混凝土构件的加固，但在无防护的情况下，不能用于温度在600C以上环境中，也不宜用于混凝土收缩徐变大的结构。

2、增加支承加固法该法简单可靠，但易损害建筑物的原貌和使用功能，并可能减小使用空间；适用于具体条件许可的混凝土结构加固。

与混凝土结构加固改造配套使用的技术一般有：

1、托换技术系托梁（或桁架，以下同）拆柱（或墙，以下同）、托梁接柱和托梁换柱等技术的概称；属于一种综合性技术，由相关结构加固、上部结构顶升与复位以及废弃构件拆除等技术组成；适用于已有建筑物的加固改造；与传统做法相比，具有施工时间短、费用低、对生活和生产影响小等优点，但对技术要求较高，需由熟练工人来完成，才能确保安全。

2、植筋技术系一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术；可植入普通钢筋，也可植入螺栓式锚筋；已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程，如：施工中漏埋钢筋或钢筋偏离设计位置的补救，构件加大截面加固的补筋，上部结构扩跨、顶升对梁、柱的接长，房屋加层接柱和高层建筑增设剪力墙的植筋等。

3、裂缝修补技术根据混凝土裂缝的起因、性状和大小，采用不同封护方法进行修补，使结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复的一种专门技术；适用于已有建筑物中各类裂缝的处理，但对受力性裂缝，除修补外，尚应采用相应的加固措施。

4、碳化混凝土修复技术（还不成熟）

系指通过恢复混凝土的碱性（钝化作用）或增加其阻抗而使碳化造成的钢筋腐蚀得到遏

制的技术。

5、混凝土表面处理技术系指采用化学方法、机械方法、喷砂方法、真空吸尘方法、射水方法等清理混凝土表面污痕、油迹、残渣以及其它附着物的专门技术。

6、混凝土表层密封技术系指采用柔性密封剂充填、聚合物灌浆、涂膜等方法对混凝土进行防水、防潮和防裂处理的技术。

7、其它技术如结构、构件移位技术、调整结构自振频率技术等。砌体结构加固方法：砌体结构的加固分为直接加固与间接加固两类，设计时，可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法。适用于砌体结构的直接加固方法一般为：

1、钢筋混凝土外加层加固法该法属于复合截面加固法的一种。其优点是施工工艺简单、适应性强，砌体加固后承载力有较大提高，并具有成熟的设计和施工经验；适用于柱、带壁墙的加固；其缺点是现场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减小。

2、钢筋水泥砂浆外加层加固法该法属于复合截面加固法的一种。其优点与钢筋混凝土外加层加固法相近，但提高承载力不如前者；适用于砌体墙的加固，有时也用于钢筋混凝土外加层加固带壁柱墙时两侧穿墙箍筋的封闭。

3、增设扶壁柱加固法该法属于加大截面加固法的一种。其优点亦与钢筋混凝土外加层加固法相近，但承载力提高有限，且较难满足抗震要求，一般仅在非地震区应用。适用于砌体结构的间接加固方法一般为：

1、无粘结外包型钢加固法该法属于传统加固方法，其优点是施工简便、现场工作量和湿作业少，受力较为可*；适用于不允许增大原构件截面尺寸，却又要求大幅度提高截面承载力的砌体柱的加固；其缺点为加固费用较高，并需采用类似钢结构的防护措施。

2、预应力撑杆加固法该法能较大幅度地提高砌体柱的承载能力，且加固效果可*；适用于加固处理高应力、高应变状态的砌体结构的加固；其缺点是不能用于温度在600C以上的环境中。

砌体结构构造性加固与修补：

1、增设圈梁加固当圈梁设置不符合现行设计规范要求，或纵横墙交接处咬搓有明显缺陷，或房屋的整体性较差时，应增设圈梁进行加固。

2、增设梁垫加固当大梁下砖砌体被局部压碎或大梁下墙体出现局部竖直裂缝时，应增设梁垫进行加固。

3、砌体局部拆砌当房屋局部破裂但在查清其破裂原因后尚未影响承重及安全时，可将破裂墙体局部拆除，并按提高砂浆强度一级用整砖填砌。

4、砌体裂缝修补在进行裂缝修补前，应根据砌体构件的受力状态和裂缝的特征等因素，确定造成砌体裂缝的原因，以便有针对性地进行裂缝修补或采用相应的加固措施。钢结构加固方法：

钢结构加固的主要方法有：减轻荷载、改变结构计算图形、加大原结构构件截面和连接强度、阻止裂纹扩展等。当有成熟经验时，亦可采用其它加固方法。

1、改变结构计算图形改变结构计算图形的加固方法是指采用改变荷载分布状况、传力途径、节点性质和边界条件，增设附加杆件和支撑、施加预应力、考虑空间协同工作等措施对结构进行加固的方法；

改变结构计算图形的一般加固方法：

（1）对结构可采用下列增加结构或构件的刚度的方法进行加固：

A、增加支撑形成空间结构并按空间结构验算；

B、加设支撑增加结构刚度，或者调整结构的自振频率等以提高结构承载力和改善结构动力特性；

C、增设支撑或辅助杆件使结构的长细比减少以提高其稳定性；

D、在排架结构中重点加强某一列柱的刚度，使之承受大部分水平力，以减轻其它柱列负荷；

E、在塔架等结构中设置拉杆或适度张紧的拉索以加强结构的刚度。

（2）对受弯杆件可采用下列改变其截面内力的方法进行加固：

A、改变荷载的分布，例如将一个集中荷载转化为多个集中荷载；

B、改变端部支承情况，例如变铰接为刚结；

C、增加中间支座或将简支结构端部连接成为连续结构；

D、调整连续结构的支座位置；

E、将结构变为撑杆式结构；

F、施加预应力。

（3）对桁架可采取下列改变其杆件内力的方法进行加固：

A、增设撑杆变桁架为撑杆式结构；

B、加设预应力拉杆。

2、加大构件截面的加固采用加大截面加固钢构件时，所选截面形式应有利于加固技术要求并考虑已有缺陷和损伤的状况。

3、连接的加固与加固件的连接钢结构连接方法，即焊缝、铆钉、普通螺栓和高强度螺栓连接方法的选择，应根据结构需要加固的原因、目的、受力状况、构造及施工条件，并考虑结构原有的连接方法确定。

钢结构加固一般宜采用焊缝连接、摩擦型高强度螺栓连接，有依据时亦可采用焊缝和摩擦型高强度螺栓的混合连接。当采用焊缝连接时，应采用经评定认可的焊接工艺及连接材料。

4、裂纹的修复与加固结构因荷载反复作用及材料选择、构造、制造、施工安装不当等产生具有扩展性或脆断倾向性裂纹损伤时，应设法修复。在修复前，必须分析产生裂纹的原因及其影响的严重性，有针对性地采取改善结构实际工作或进行加固的措施，对不宜采用修复加固的构件，应予拆除更换。

混凝土框架梁柱截面加大的加固方案

第一种：把原有的梁柱中的钢筋分段露出（凿去外面的混泥土），再焊接需要加大截面的钢筋框架，和预先凿出来的钢筋焊接在一起，放置好挡板，浇注混凝土即可

第二种：向基础植筋，然后在绑扎箍筋，支模板，浇筑混凝土（灌浆料）

第二篇：工程结构加固方法的归纳总结

工程结构加固方法分析与探讨

【摘要】：本文介绍了工程实际中运用比较广泛的几种结构加固的方法，并分析部分加固方法的特点、适用范围以及相关的设计计算原理。通过此文希望为土木工程师进行结构加固计算提供借鉴意见和方法。【关键字】：结构加固，加固设计，增大截面加固法，FRP

1、结构加固常用方法

1.1增大截面加固法

增大截面加固法，也称外包混凝土加固法，他通过增大构件的截面和配筋，来提高结构的承载力、强度、刚度、稳定性及抗裂性。该方法施工工艺简单，适用面广，可广泛用于梁、板、柱、墙、基础、屋架等混凝土构件的加固。根据构件受力特点和加固的目的、构件几何尺寸、便于施工等要求可设计为单侧、双侧或三侧和四面包套的加固。混凝土受弯构件中受拉钢筋不足且净空不受限制时，可采用梁板底加大截面对原结构进行加固。

根据加固目的和要求的不同，可以是以增大截面为主的加固，可以是增配钢筋为主的加固，也可以两种方法同时采用。以增大截面为主时，为了保证补加混凝土正常工作，亦需适当配置构造钢筋。以增配钢筋为主时，为保证配筋的正常工作，亦需按钢筋的间距和保护层厚度等构造要求决定适当增大截面尺寸。

增大截面法的技术难点是，在设计构造方面必须注意解决好新加部分与原有部分的整体工作共同受力问题。

1.2粘贴钢板加固法

粘贴钢板加固法是用环氧树脂系列粘结剂将钢板粘贴在钢筋混凝土结构物的受拉区或薄弱部位，使之与原结构物形成共同受力的整体，以提高其抗弯、抗剪能力及刚度，改善原结构的钢筋及混凝土的应力状态，限制裂缝的进一步发展，进而提高结构的承载能力与耐久性的加固方法。由于粘贴钢板厚度有限，因而它对刚度的提高效果并不显著。

1.3粘贴纤维增强复合材料（FRP）加固法

粘贴纤维增强复合材料加固法是利用粘结剂将纤维增强复合材料（FRP）粘贴在被加固混凝土构件薄弱部位，使两者共同工作，提高结构构件的承载能力，从而起到加固补强的一种加固方法。此法的加固功效类似于粘贴钢板加固法。由于纤维增强复合材料非常薄，此法对于结构刚度的提高更加有限，对拉应力的降低效果及对混凝土裂缝的抑制作用都不明显。因而该加固方法适用于混凝土结构的抗弯和抗剪加固。

纤维增强复合材料（FRP）由连续纤维和树脂基体复合而成。常用纤维种类包括碳纤维、玻璃纤维和芳纶纤维。常用树脂有环氧树脂、聚酯树脂和乙烯酯树脂。根据纤维种类的不同可将用于混凝土结构加固的纤维复合材料分为三类：玻璃纤维复合材料（GFRP）、碳纤维复合材料（CFRP）和芳纶纤维复合材料（AFRP）。相比而言碳纤维复合材料具有更好的性能，在工程中也用的最广，碳纤维复合材料的优点主要有：高拉伸强度（约为普通钢材强度的10倍），高弹性模量，自重轻，耐高温，耐酸碱腐蚀，施工简便，施工工期短。

1.4外加预应力加固法

外加预应力加固法是指采用预应力筋对建筑物的梁、板、柱或桁架进行加固的方法。这种方法不仅具有施工简便的特点，而且可在基本不增加梁、板截面高度和不影响结构使用空间的条件，提高梁、板的受弯、受剪承载力，改善其在使用阶段的性能。这主要是因为预应力所产生的负弯矩抵消了一部分荷载弯矩，致使梁、板弯矩减小。

之前几种加固方法都是被动的加固方法，这主要表现在他们都不能减小，更不能消除结构自重所产生的应力和变形。而外加预应力加固法是一种主动的加固方法，也就是说，在自重增加很小的情况下可大幅度调整并改善原结构的受力状态，提高结构刚度和抗裂性能。

1.5外粘型钢加固法

外粘型钢加固法是钢筋混凝土梁、柱四周包以型钢的一种加固方法。例如，在构件截面的四角沿构件通常或沿某一段设置角钢，横向用箍板或螺栓套箍将角钢连接成整体，成为外包于构件的钢构架。外包钢构架可以完全替代或部分替代原构件工作，达到加固的目的。

外粘型钢加固法优点是构件截面尺寸增加不大，而构件承载力可大幅度提高，并且经过加固后原构件混凝土受到外包钢的约束，原构件承载力和延性得到改善。

1.6增设支点加固法

增设支点加固法就是通过增加支撑点以减小受弯构件的计算跨径，使得结构受力体系和受力状况发生改变，从而提高结构的承载能力及刚度，减小结构效应，改善结构受力性能。

1.7植筋加固

植筋技术是一种新型的钢筋混凝土结构加固改造技术，它是在需连接的旧混凝土构件上根据结构受力特点，确定钢筋的数量、规格、位置，在旧构件上进行钻孔、清孔、注入植筋胶结剂，再插入所需的钢筋，使钢筋与混凝土通过结构胶粘结在一起，然后浇注新混凝土，从而完成新旧钢筋混凝土的有效连接，达到共同作用、整体受力的目的。作为一种新型的加固技术，他不仅具有施工方便、工作面小、工作效率高的特点，而且还具有适应性强、适用范围广、锚固结构的整体性能良好、价格低廉等优点。因而被广泛应用于建筑结构加固及混凝土的补强工程中。

2、增大截面加固法

2.1特点及适用范围 2.1.1 特点

增大截面加固法广泛用于梁、板、柱、墙、基础、屋架等混凝土构件的加固。该加固方法有以下特点：

（1）结构受力明确，计算简单方便，加固后结构的承载力、刚度、稳定性得到明显提高，加固效果好。

（2）加大构件截面，会使上部结构恒载增加，对原下部结构有一定影响。（3）现场湿作业工作量大，养护时间长，对生产和生活有一定影响。（4）若对梁底增大尺寸，会使梁下净空有所减小。

2.1.2 适用范围

增大截面加固法加固构件时，对受弯构件来说增加抗弯刚度效果好，但增加尺寸有限。对偏心受压构件来说，增加强度、刚度、稳定性方面效果都较好，但有一共同缺点是新增混凝土会增加原构件的负担，养护时间长，浇注不便、工期相对长些。增大截面加固法主要适用于以下情况：

（1）原受弯构件的抗弯或抗剪承载力不足，或构件刚度不足，采用增大截面加固效果较好。

（2）受压构件承载力、刚度、稳定性不满足要求。（3）对于梁下净空没有特殊要求的结构。

2.2受弯构件加固计算

采用增大截面加固法可分为在截面受压区或受拉区增设现浇混凝土加厚层的两种方法。

2.2.1 受压区加加现浇混凝土层加固法

2.2.1.1正截面抗弯承载力计算

受压区加现浇混凝土层加固后，梁板受弯构件正截面抗弯承载力可按下列公式计算：

Mfcmbx(h0)fyAs(h0as)(2-1)

' fcmbxfyoAs0fy'As(2-2)

x2'''上两式中：M为加固后构件计算截面承担的弯矩设计值；As0为原构件纵向受拉钢筋截面面积；As为受压区新加纵向受压钢筋截面面积；fy0为原构件纵向受拉钢筋抗拉强度设计值；fy'为受压区新加纵向受压钢筋抗压强度设计值；fcm为混凝土弯曲抗压强度设计值，当'xh0h01时，按新加混凝土取用；当xh0h01时，可近似按新旧混凝土的小者取用。b为计算截面宽度；h01、h0分别为加固前后计算截面的有效高度；x为计算截面受压区高度。

2.2.1.2斜截面抗剪承载力计算

加固时，若能在构造上保证叠合层部分门形箍筋与原构件可靠连接，且其数量不低于原构件，则受压区加现浇混凝土层加固后，梁板受弯构件斜截面承载力可按下式计算：

V0.07fcbh01.5fyv0Asv0h0 s0

(2-3)

式中：V为加固后构件计算截面承担的剪力设计值，V0.25fcbh0；Asv0为原构件配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积；fyv0为原构件箍筋抗拉强度设计值；s0为原构件箍筋间距；fc为混凝土抗压强度设计值，近似按原构件混凝土取用。

否则，可近似不考虑新加箍筋的有利影响，按下式计算：

V0.07fcbh01.5fyv0Asv0h01 s0

(2-4)2.2.1.3设计计算方法

（1）确定受压区现浇混凝土层厚度。当板也需要加固时，梁受压区新增混凝土层厚度一般应与板相同，在不影响正常使用的条件下，梁板受压区新增混凝土层厚度可近似按下式初步确定：

hnMMu0（2-5）

0.85As0fy0式中：Mu0为原构件正截面抗弯承载力设计值；hn为受压区新增混凝土层厚度，hnh0h01。

（2）验算正截面抗弯承载力并确定受压钢筋的数量。按照实际选定的截面尺寸，确定计算截面弯矩设计值M，然后令As'0代入式（2-1）和式（2-2）对加固截面正截面抗弯承载力进行验算，当满足要求是，仅需按构造配制受压钢筋，否则需要按照式（2-1）和式（2-2）计算确定受压钢筋数量。

（3）判断计算结果和加固方案是否合理，不合理则须修改截面尺寸或采用其他加固方法。

（4）验算斜截面抗剪承载力。

2.2.2 受拉区加加现浇混凝土围套加固法

2.2.2.1正截面抗弯承载力计算

受拉区加现浇混凝土围套加固后的钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯承载力可按下列公式计算：

MfyAs(h0)s0(h01)fy0As0(as)（2-6）fcmbxs0As0fyAsfy0As0（2-7）

上二式中：s0为达到极限状态时原受拉钢筋的应力；为受拉区新加纵向钢筋抗拉强度折减系数，可近似取0.9；x为加固后构件截面计算受压区高度，为保证新加受拉钢筋屈服应满足应满足xbh0；b为受拉区加现浇混凝土围套加固梁正截面界线破坏受压区高度系数。

达到极限状态时原受拉钢筋的应力s0可根据平截面假设确定，即： s0(''''x2x2''x2'''0.8h011)cuEsfy0（2-8）x上式中：cu为混凝土极限压应变；Es为钢筋的弹性模量。

b''应根据加固时原构件已承担的荷载值M1k，根据平截面假定，按下述方法确定：

加固时，在荷载值M1k作用下，原受拉钢筋的应变s01可按下式确定： s01M1k（2-9）

0.87h01As0Es根据平截面假定，此时相应新加钢筋位置处的初始应变为 s1(1.6h00.6)s01（2-10）h01加固后，在新增荷载作用下，新增钢筋是以初始应变s1为起点，则 b''12.2.2.2斜截面抗剪承载力计算

0.8（2-11）

fyEss1cu单面混凝土围套加固时，若能在构造满足新加U形箍与原构件的可靠连接，并保证其数量不低于原钢筋，则其斜截面抗剪承载力可按下式计算：

V0.07fcbh01.5fyv0否则，应按下式计算：

V0.07fcbh01.5fyv02.2.2.3设计计算方法

（1）初步确定加固梁截面尺寸。从式（2-6）到式（2-8）可以看出，三个方程求解四个未知数（As、h0、x和s0），有无穷组解。一般可根据工程经验和构造及斜截面承载力要求，初步假定截面尺寸。

（2）根据初步确定的截面尺寸，求解式（2-6）到式（2-8），确定新增纵向钢筋的面积。当正截面承载力需要的增量很大，截面新增加高度较大时，可近似地不计原受拉钢筋的作用，令As00，按式（2-6）到式（2-8）确定As。

（3）按式（2-12）到式（2-13）验算斜截面承载力。

（4）根据计算结果判别加固方案是否满足要求，不满足则修改截面尺寸或采用其他加固方法。

Asvoh0（2-12）s0Asvoh01（2-13）s02.3受压构件加固计算 2.3.1 轴心受压柱的加固计算

采用加大截面法加固的钢筋混凝土轴心受压柱正截面受压承载力由两部分组成，即被加固柱对承载力的贡献和新加部分对承载力的贡献。

根据截面平衡条件，加固后轴心受压柱正截面承载能力可以表示为 Nu(Nu0N)（2-14）

'式中：Nu为被加固柱截面轴心受压承载力，Nufc0Ac0fy'0As0；fc0为被加固部分混凝土轴心抗压强度设计值；Ac0为被加固部分混凝土截面面积；fy'0为被加固部分纵向钢筋抗压强度设计值；As'0为被加固部分纵向钢筋截面面积；N为被加固部分材料破坏时，新加固

''部分截面所能承担的压力，NcAcsAs；Ac为新加部分混凝土截面面积；As'为新加部分纵向钢筋的截面面积；c为被加固部分混凝土应变为0新加部分混凝土的应力；s为被加固部分混凝土应变为0新加部分钢筋的应力；为轴心受压构件稳定系数。

2.3.1 偏心受压柱的加固计算

采用加大截面法加固钢筋混凝土偏心受压柱时，可近似按照混凝土结构偏心受压构件正截面受压承载力的计算方法计算，但应考虑新加钢筋和混凝土可能得不到充分利用，对其强度进行折减。规范规定：对受压区新增混凝土和纵向钢筋的抗压强度设计值以及受拉区新增钢筋的抗拉强度设计值均应乘以0.9的折减系数。

3、粘贴钢板加固法

3.1特点及适用范围 3.1.1 特点

采用粘贴钢板加固法在国内应用已是相当广泛。该加固法有以下特点：（1）不会破坏被加固结构的外形。

（2）施工工艺简单，施工质量易于控制，施工工期短，经济性较好。（3）钢板所占空间小，不影响桥梁净空，桥梁自重增加不大。（4）黏结剂的质量及耐久性是影响加固效果的主要因素。（5）加固钢板容易锈蚀，必须进行严格的防锈处理。

3.1.2 适用范围

粘贴钢板加固法适用于钢筋混凝土受弯、受拉和受压构件的加固。

（1）为了提高结构的抗弯能力，一般在构件的受拉边缘表面粘贴钢板使其与原结构形成整体受力。

（2）如果结构的主拉应力区斜筋不足，为了增加结构的抗剪切强度，可将钢板粘贴在结构的侧面，并垂直于剪切裂缝的方向斜向粘贴（斜度一般为45-60），以承受主拉应力。也可以竖向粘贴成条状或用U形和L形箍板。两种方式都需要钢板压条。

（3）有时为提高结构整体刚度也可通过粘贴钢板来实现。

（4）当局部受力比较集中部位出现裂缝时，通过粘贴钢板可增强构件抗剪强度。

3.2计算原理（受弯构件）3.2.1 正截面抗弯承载力计算

有采用外部粘贴钢板加固的钢筋混凝土梁，其正截面承载力可按钢筋混凝土受弯构件正截面承载力的方法计算，即

Mfcmbx(h0)fyAs(h0as)fay(h0aa)fayAa(asx2'''''ta)（3-1）2''' fcmbxfyAsfayAafy'As

（3-2）fayAa上二式中：As、As'为被加固构件受拉、受压区纵向钢筋的面积；fy、fy'为被加固构件纵

'向受力钢筋的抗拉、抗压强度设计值；Aa、Aa为受压区、受压区粘贴钢板的截面面积；fay、''为粘贴钢板的抗拉、抗压强度设计值；as、as为被加固构件受拉、受压区纵向钢筋合fay力作用点至混凝土截面边缘的距离；aa为受压区粘贴钢板合力作用点至混凝土截面边缘的距离；ta为受拉区粘贴钢板的厚度；b为被加固构件截面宽度；x为截面受压区计算高度，''应满足xbh0和xbh01；b为混凝土受弯构件正截面相对界限受压区高度系数；b为

'''粘贴钢板加固正截面相对界限受压区高度系数。

考虑到粘贴钢板受力前被加固构件中钢筋已受力变形，b应按下式确定：

b''''10.8

（3-3）

fyEss1cus1为粘贴钢板位置处，假想的由于加固前原构件受力变形引起的变形值，按照平截面假设，并假设原构件内力臂系数为0.87，则

s1(1asta2)s0（3-4）h0s01为加固时原截面受拉钢筋的初始应变，可以近似按下式计算：

s01M0k

（3-5）

0.87h0AsEs式中：M0k为加固前被加固构件承受的弯矩标准值。

3.2.2 斜截面抗剪承载力计算

有采当构件斜截面抗剪承载力不足时，可以采用粘贴U形钢箍板或斜方向钢板条进行加固，加固后构件斜截面承载力可按下列公式计算：

当采用U形钢箍板加固时 VVu02fayAa1当采用侧向斜钢板条加固时

VVu02fayAa1sinLu（3-6）SLu（3-7）S上两式中：V为斜截面最大剪力设计值；Vu0为原构件斜截面受剪承载力设计值；Aa1为单肢箍板或板条的截面面积；S为箍板或板条轴线间的距离，应满足LuS1.5；Lu为箍板或板条在梁侧的高度；为斜板条的倾角。

4、粘贴纤维复合材料加固法

4.1特点及适用范围 4.1.1 特点

粘贴纤维复合材料加固时有以下特点：

（1）粘贴厚度小，不增加断面尺寸，不增加桥梁恒载。

（2）可以随结构外形变化施工，从而降低施工难度，缩短施工工期。（3）施工简便，无需大型设备，可在不影响或少影响交通的情况下施工。（4）能有效的封闭混凝土的裂缝。

（5）具有良好的耐腐蚀性，寿命较长，便于养护。

4.1.2 适用范围

粘贴纤维复合材料加固法适用于梁、板的加固，可提高梁、板的承载力，对刚度的提高效果相对较差；亦可用于加固钢筋混凝土受压柱，以提高其承载力、延性、耐久性等。

粘贴纤维复合材料加固构件，主要适用于以下情况：

（1）原构件受拉主筋或腹筋配筋不足的梁和板，抗弯、抗剪加固效果较为显著。（2）原构件受拉钢筋严重腐蚀或受损，以致承载力无法满足安全及使用要求。（3）提高构件的抗裂性，可制约裂缝的发展。（4）以延长结构使用年限为主要目的的耐久性加固。（5）混凝土墩柱的抗剪、抗压补强以及抗震延性补强。

4.2计算原理（受弯构件）4.2.1 假定及相关规定

采用纤维复合材对梁、板等受弯构件进行加固时，除应遵守现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010正截面承载力计算的基本假定外，尚应遵守下列规定：

(1)纤维复合材的应力与应变关系取直线式，其拉应力f取等于拉应变f与弹性模量Ef的乘积；

(2)当考虑二次受力影响时，应按构件加固前的初始受力情况，确定纤维复合材的滞后应变；

(3)在达到受弯承载能力极限状态前，加固材料与混凝土之间不致出现粘结剥离破坏。

受弯构件加固后的相对界限受压区高度fb应按下列规定确定：

（1）对重要构件，采用构件加固前控制值的0.75倍，即

fb0.75b（4-1）

（2）对一般构件，采用构件加固前控制值的0.85倍，即

fb0.85b（4-2）

式中 b—构件加固前的相对界限受压区高度，按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定计算。

4.2.2 理论计算

在矩形截面受弯构件的受拉边混凝土表面上粘贴纤维复合材进行加固时，其正截面承载力应按下列公式确定: xM1fc0bx(h)fy'0As'0(ha')fy0As0(hh0)(4-3)2' 1fc0bxfy0As0fffAfefy'0Aso(4-4)f(0.8cuhx)cuf0f'(4-5)x2a(4-6)式中 M—构件加固后弯矩设计值； x—等效矩形应力图形的混凝土受压区高度，简称混凝土受压区高度；

b、h—矩形截面宽度和高度； fy0、fy'0—原截面受拉钢筋和受压钢筋的抗拉、抗压强度设计值；

'AAs0s、0—原截面受拉钢筋和受压钢筋的截面面积；

a—纵向受压钢筋合力点至截面近边的距离；

h0—构件加固前的截面有效高度；

ff—纤维复合材的抗拉强度设计值；

Afe—纤维复合材的有效截面面积；

f—虑纤维复合材实际抗拉应变达不到设计值而引入的强度利用系数，当'f1.0时，取f1.0

cu—混凝土极限压应变，取cu0.003

3f—纤维复合材拉应变设计值；

f0—考虑二次受力影响时，纤维复合材的滞后应变，若不考虑二次受力影响，取f00。

加固设计时，可根据公式（4-3）计算出混凝土受压区高度x，并按公式（4-5）计算出强度利用系数f，并代入公式（4-4），即可求出受拉面应粘贴的纤维复合材的有效截面面积Afe；然后按下述规定换算为实际应粘贴的纤维复合材截面面积Af。

图4-1矩形截面构件正截面受弯承载力计算

规定：实际应粘贴的纤维复合材截面面积Af，应按下列公式计算：

AfAfekm（4-7）纤维复合材厚度折减系数是km，应按下列规定确定：（1)当采用预成型板时，km1.0；

（2)当采用多层粘贴的纤维织物时，km值按下式计算： km1.160.90（4-8）

308000nfEftf式中Ef—纤维复合材弹性模量设计值（Mpa）；

nf和tf—分别为纤维复合材（单向织物）层数和单层厚度。

对受弯构件正弯矩区的正截面加固，其粘贴纤维复合材的截断位置应从其充分利用的截面算起，取不小于按下式确定的粘贴延伸长度（图4-2）： lc

1ffAfff,vbf200（4-9）

图4-2纤维复合材的粘贴延伸长度 式中 lc—纤维复合材粘贴延伸长度（mm）；

bf—对梁为受拉面粘贴的纤维复合材的总宽度（mm），对板为1000mm板宽范围内粘贴的纤维复合材总宽度；

ff—纤维复合材抗拉强度设计值，ff,v—纤维与混凝土之间的粘结强度设计值（Mpa），取ff,v0.4ft；ft为混凝土 抗拉强度设计值，按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010规定值采用；当ff,v计算值低于0.4时，取ff,v0.40Mpa；当ff,v计算值高于0.70时，取ff,v0.70Mpa； 1—修正系数；对重要构件，取11.45；对一般构件，取11.0。

4.3 FRP的施工

碳纤维复合材料（Carbon Fiber Reinforce Plastic）加固修复混凝土结构技术是将碳纤维这种高性能纤维材料应用于土木工程，利用与其相配套的树脂类粘结剂（建筑结构胶）将碳纤维粘贴到结构或构件需要加固的部位表面，形成复合材料体（CFRP），通过其与结构或构件的协同工作，来提高结构或构件的承载力和延性的一种新型加固工法。该工法与传统的结构加固技术相比，以其轻质高强、耐腐蚀性和耐久性强、施工便捷、结结构影响较小等优点，广泛应用于国内外结构加固改造工程中。

4.3.1 加固方案设计依据

碳纤维材料加固混凝土构件，通常有以下几种方式：①沿构件主轴方向粘贴碳纤维，以提高构件正截面的抗弯能力；②沿与构件主轴垂直方向粘贴碳纤维，由碳纤维与原有箍筋共同分担剪力以提高构件的抗剪承载力；③沿与构件主轴垂直方向粘贴碳纤维以改善加固部位的延性，提高其抗震性能。目前在国内工程中应用最多的是第一种方式，即加固修复提高梁板正截面承载能力，使之满足使用功能要求。

4.3.2碳纤维复合材料的选择

加固修复混凝土结构所用碳纤维材料主要有两种：碳纤维与配套树脂粘贴剂。碳纤维是高强度高弹性模量材料，强度是钢材的十几倍。建筑粘结剂种类繁多，选择与某种碳纤维布相容性好的粘结剂是关键。

与碳纤维相配套的树脂粘结剂一般由4部分组成。即底层粘结剂、找平材料、浸渍树脂和防护材料。底层粘结剂必须能渗透进混凝土表面，促进粘结并形成长期持久界面的基础；找平材料用来修补结构表面的平整度，以便使用片材；浸渍树脂用以浸渍碳纤维片材在混凝土表面形成原位层板；防护材料用以保护碳纤维片材免受外界条件的影响，延长其使用寿命。树脂粘结剂的粘结强度应大于混凝土的拉伸剪切强度，且具有适宜的工作粘度，以便于施工操作。

4.3.3施工工艺

4.3.3.1碳纤维复合材料加固混凝土结构施工工艺流程

混凝土结构表面处理→配制并涂刷底层粘结剂→面层找平处理→粘贴树脂的配制并侵润碳纤维布→粘贴碳纤维布→表面防护。

4.3.3.2施工要点

①混凝土表面的处理程度直接影响加固效果。表面要打磨平整直至露出新面，涂底层粘结剂前，再用丙酮清洗一遍。

②碳纤维布一定要用粘贴树脂浸润透，尽可能让粘结剂充分渗入碳纤维单丝之间的空隙中，提高各单丝之间的共同工作性能。

③浸润后的碳纤维布用手轻压贴于需要的位置，用橡皮滚筒顺纤维方向均匀平稳压实，使树脂从两边溢出，保证碳纤维布与结构之间密实无空洞，或者有效粘贴面积不小于95%。

④碳纤维片材沿其纤维方向折直角会导致应力集中，影响其强度发挥。施工时将角部磨成圆角，可减缓应力集中，碳纤维布的强度基本不受影响。结语

工程结构加固的方法还有许多如：置换混凝土加固法、喷射混凝土加固法、高性能水泥复合砂浆钢筋网加固法等，随着工程加固理论的日益成熟，规范的日益优化，必将有更多的适用的，简便的，高效的结构加固方法。

参考文献

[1]曹双寅，邱洪兴，王恒华.结构可靠性鉴定与加固技术[M].北京：中国水利水电出版社，2001.[2]卜良桃，周锡全.工程结构可靠性鉴定与加固[M] ．北京：中国建筑工业出版社，2009.[3]邬晓光,白青侠，雷自学．公路桥梁加固设计规范应用计算示例[M]．北京：人民交通出版社，2011.[4]中华人民共和国行业推荐性标准.公路桥梁加固设计规范（JTG/T J22-2008）.北京：人民交通出版社，2008.[5]谌润水，胡钊芳，帅长斌.公路旧桥加固技术与实例[M]．北京：人民交通出版社，2001.[6]混凝土结构加固设计规范（GB 50367-2006）

第三篇：混凝土与砌体结构（推荐）

１．塑性铰：适筋梁（或柱，当主要是梁）受拉纵筋屈服后，截面可以有较大转角，形成类似于

铰一样的效果。称作塑性铰。

２．塑性铰的特点：1）塑性铰实际上不是集中于一个截面，而是具有一定长度的塑性变形区域，为了简化分析，可认为塑性铰是一个截面。2）塑性铰能承受弯矩，等于截面屈服弯矩，作为理想弹塑性考虑，3）对于单筋受弯构件，塑性铰只能沿弯矩作用方向，绕不断上升的中和轴单向转动，相反方向则不能转动4）塑性铰的转动能力受到配筋率等的限制，与理想铰相比，可

转动的转角值较小。

３．弯矩调幅法进行结构承载能力极限状态计算时,须遵循的规定：1)受力钢筋宜采用HPB235,HRB335,HRB400,RRB400级热轧钢筋；混凝土强度等级宜在C20—C40范围内使用。2）截面的弯矩调幅系数一般不宜超过0.25。3）弯矩调整后的梁端截面受压区高度不应超过0.25，也不宜小于0.10。4）调整后的结构内力必须满足静力平衡条件。5）为了防止内力重分布前发生剪切破坏，在可能产生塑性铰的区段适当增加箍筋数量。6)按弯矩调幅法设计的结构，必须满足正常使用阶段变形及裂缝宽度的要求，在使用阶段不应出现塑性铰。４．厂房整体空间作用的程度主要取决于屋盖的水平刚度，荷载类型，山墙刚度和间距。５．什么情况下设缝，方式有哪些？

变形缝定义

沉降缝、伸缩缝和防震缝统称为变形缝。通常沉降缝、伸缩缝和防震缝被用作将房屋分成若干个独立部分，从而消除沉降差、温度和收缩应力以及体型复杂对结构带来的危害。

沉降缝

沉降缝是将该不同部分的结构从顶到基础整个断开，使各部分自由沉降，以避免由于沉降差引起的附加应力对结构的危害。在下列情况下，宜考虑设置沉降缝：

⑴ 建筑主体结构高度悬殊，重量差别过大；⑵ 地基不均匀；⑶ 同一建筑结构不同的单元采用不同基础形式；⑷ 上部结构采用不同的结构形式或结构体系的交接处。

.伸缩缝 伸缩缝即温度缝，是在建筑物的平面尺寸较大时，为释放结构中由于温度变化和混凝土干缩而产生的内力而设置的。设置伸缩缝的方法，应从基础顶面开始，将两个温度区段的上部结构构件完全分开，并留有一定的宽度，使上部结构在温度变化时，水平方向可以自由的发生变形！

防震缝 为了避免震害，可采用设置防震缝的办法，将平面和体型复杂的高层建筑，分成若干个比较规则、整齐和均匀的独立结构单元。在下列情况下，宜设防震缝：⑴ 当建筑平面突出部分较长，而又未采取有效措施时； ⑵ 房屋有较大错层时；⑶ 房屋各部分结构刚度或荷载相关悬殊时；⑷ 地基不均匀，各部分沉降相差过大时.６．影响墙柱高厚比的因素？

1.）砂浆强度等级2）砌体截面刚度3）砌体类型4）构件重要性和房屋使用情况5）构造柱间距及截面6）横墙间距7）支撑条件 ７．水泥砂浆与混合砂浆的区别？

1)混合砂浆的可塑性要比水泥砂浆的可塑性好

2)水泥砂浆的流动性较差所以同一强度等级的混合砂浆砌筑的砌体强度要比想要纯水泥的砌体高

８． 雨蓬的作用和破坏类型

1）作用：支撑雨蓬板和兼作过梁2)破坏类型：雨篷板在支撑处截面的受弯破坏 雨篷梁受弯剪扭作用发生破坏整体倾覆破坏

９．牛腿柱的破坏形态：弯压破坏斜压破坏剪切破坏１０．为了避免发生冲切破坏基础应该具有足够的高度，使角椎体冲切面以外由地面土净反力所产生的冲切力不应大于冲切面上混凝土所能够承受的冲切力

１１．砂浆的三性：耐久性可塑性保水性 １２．结构的可靠度： 安全性 适用性 和耐久性

１３．砌体局部受压分几种破坏形态1）因纵裂缝发展而引起的破坏2）劈裂破坏3）与垫板直接接触砌体局部破坏

１４．当主梁的负钢筋为单排时h0=h-(50---60)当为双排时取h0=h-(70----80)１５．为了防止局部应力产生的主拉应力在梁部产生斜裂缝，应设置附加吊筋和箍筋

１６．屋盖结构分为有檩体系和无檩体系１７． 活荷载不利的布置情况？

1》求某跨中最大正弯矩时、除必须在该跨布置活荷载外、每个一跨也应布置活荷载、2》求某跨中最小弯矩时（或负弯矩）、该跨不布置活荷载、而在左右跨布置活荷载、然后隔跨布置、3》求某支座截面最大负弯矩时、应在该支座左右两跨布置活荷载、然后隔跨布置、4》求某支座的最大剪力时、应在该支座左右两跨布置活荷载、然后隔跨布置、１８．砌体所用砂浆的基本要求

1》砂浆应符合砌体强度及耐久性要求。

2》砂浆的可塑性应保证在砌筑的时候很容易而且较均匀的铺开、提高砌体的砌体的强度及施工效率、3》砂浆具有足够的保水性、１９． 砌体的受压应力状态？或者 为什么砌体抗压强度低于砌块？

1》由于砖本身的形状不完全规则、平整，灰缝的厚度和密实性不均匀、使得单块砖在砌体内并不是均匀受压，而是处于受弯和受剪状态、2》砌体横向变形时、砖与砂浆存在交互作用、3》弹性地基梁的作用、4》竖向灰缝的应力集中、２０． 影响砌体结构抗压强度的因素

1》砌块和砂浆的强度等级2》砌块的尺寸和形状3》砂浆的流动性、保水性、及弹性模量的影响4》砌筑质量和灰缝的厚度

２１．内力组合注意事项：

１每次内力组合时，都必须考虑恒荷载产生的内力。

２每次内力组合时，只能以一种内力（如M

可变荷载的取舍，max或Nmax或Ｎ并求得与其相应的其余两种内min）为目标老决定力。

３在吊车竖向荷载中，同一柱的同一侧牛腿上有Dmax或D

min作用，两者只能选择一种参加组合。４吊车横向水平荷载T

内的两个柱子上，向左或向右，组合时只能选取max同时作用在同一跨

其中一个方向。５在同一跨内D

max和D与TD

max不一定同

时发生，故组合时，不一定要组合T

max或Dmin产生的内力

Nmax产生的内力。

６当以为在风荷载及吊车荷载作用下，轴力Ｎ为零，虽max

或Ｎ为目标进行内力组合时，因

然将其组合并不改变组合目标，但可使弯矩Ｍ值增大或减小，故要取相应可能产生的最大正弯矩或最大负弯矩的内力项。

７风荷载有向左，向右吹两种情况，只能选择一种风向参加组合。

８由于多台吊车同事满载的可能性很小，所以那个多台吊车参与组合时，吊车竖向荷载和水平荷载作用下的内力应乘以表３－１１规定的荷载折减系数。

２２．现浇楼盖形式：单向板肋梁楼盖。双向板肋梁楼盖，无梁楼盖，密肋楼盖，井式楼盖。２３．单向板肋梁楼盖平面布置方案：（１）主梁沿横向２）主梁沿纵向３）只布置次梁

２４．单向板计算跨度：１）弹性：支座间距离２）塑性：净跨

２５．采用折算荷载以考虑。支座的转动约束作用

２６．影响塑性铰转动能力的因素：主要为钢筋种类，受拉纵筋配筋率以及混凝土的极限压缩变形

２７．楼梯类型：梁式楼梯，板式楼梯，折板悬挑式和螺旋式楼梯

２８．整体式楼梯：为了防止板面出现裂缝，应在斜板上部布置适量的附加钢筋伸出支座长度为Ｌ/４２９．单厂的支撑作用n

：１）保证厂房结构构件的稳定和日常工作２）增强厂房的整体稳定和空间刚度３）传递水平荷载给主要承重构件。３０．柱间支撑包括：上柱柱间支撑一般设在伸缩区段两端与屋盖横向水平支撑相对应的柱间以及伸缩缝区段中央或邻近中央的柱间。下柱柱间支撑设在伸缩缝区段中部与上柱柱间支撑相应的位置。

３１．屋面板采用三点焊接，形成水平刚度较大的屋盖结构

３２．等高排架：是指各柱的柱顶标高相等，或虽柱顶标高不等，但柱顶由倾斜的横梁相连的排架。

３３．厂房的整体空间作用：排架与排架，排架与山墙之间的相互制约作用。其作用程度主要取决于屋盖的水平刚度，荷载类型，山墙刚度和间距等吊车荷载作用下厂房的内力分析，需考虑其整体空间作用。１．塑性铰：适筋梁（或柱，当主要是梁）受拉纵筋屈服后，截面可以有较大转角，形成类似于

铰一样的效果。称作塑性铰。

２．塑性铰的特点：1）塑性铰实际上不是集中于一个截面，而是具有一定长度的塑性变形区域，为了简化分析，可认为塑性铰是一个截面。2）塑性铰能承受弯矩，等于截面屈服弯矩，作为理想弹塑性考虑，3）对于单筋受弯构件，塑性铰只能沿弯矩作用方向，绕不断上升的中和轴单向转动，相反方向则不能转动4）塑性铰的转动能力受到配筋率等的限制，与理想铰相比，可

转动的转角值较小。

３．弯矩调幅法进行结构承载能力极限状态计算时,须遵循的规定：1)受力钢筋宜采用HPB235,HRB335,HRB400,RRB400级热轧钢筋；混凝土强度等级宜在C20—C40范围内使用。2）截面的弯矩调幅系数一般不宜超过0.25。3）弯矩调整后的梁端截面受压区高度不应超过0.25，也不宜小于0.10。4）调整后的结构内力必须满足静力平衡条件。5）为了防止内力重分布前发生剪切破坏，在可能产生塑性铰的区段适当增加箍筋数量。6)按弯矩调幅法设计的结构，必须满足正常使用阶段变形及裂缝宽度的要求，在使用阶段不应出现塑性铰。４．厂房整体空间作用的程度主要取决于屋盖的水平刚度，荷载类型，山墙刚度和间距。５．什么情况下设缝，方式有哪些？

变形缝定义

沉降缝、伸缩缝和防震缝统称为变形缝。通常沉降缝、伸缩缝和防震缝被用作将房屋分成若干个独立部分，从而消除沉降差、温度和收缩应力以及体型复杂对结构带来的危害。

沉降缝

沉降缝是将该不同部分的结构从顶到基础整个断开，使各部分自由沉降，以避免由于沉降差引起的附加应力对结构的危害。在下列情况下，宜考虑设置沉降缝：

⑴ 建筑主体结构高度悬殊，重量差别过大；⑵ 地基不均匀；⑶ 同一建筑结构不同的单元采用不同基础形式；⑷ 上部结构采用不同的结构形式或结构体系的交接处。

.伸缩缝 伸缩缝即温度缝，是在建筑物的平面尺寸较大时，为释放结构中由于温度变化和混凝土干缩而产生的内力而设置的。设置伸缩缝的方法，应从基础顶面开始，将两个温度区段的上部结构构件完全分开，并留有一定的宽度，使上部结构在温度变化时，水平方向可以自由的发生变形！

防震缝 为了避免震害，可采用设置防震缝的办法，将平面和体型复杂的高层建筑，分成若干个比较规则、整齐和均匀的独立结构单元。在下列情况下，宜设防震缝：⑴ 当建筑平面突出部分较长，而又未采取有效措施时； ⑵ 房屋有较大错层时；⑶ 房屋各部分结构刚度或荷载相关悬殊时；⑷ 地基不均匀，各部分沉降相差过大时.６．影响墙柱高厚比的因素？

1.）砂浆强度等级2）砌体截面刚度3）砌体类型4）构件重要性和房屋使用情况5）构造柱间距及截面6）横墙间距7）支撑条件 ７．水泥砂浆与混合砂浆的区别？

1)混合砂浆的可塑性要比水泥砂浆的可塑性好

2)水泥砂浆的流动性较差所以同一强度等级的混合砂浆砌筑的砌体强度要比想要纯水泥的砌体高

８． 雨蓬的作用和破坏类型

1）作用：支撑雨蓬板和兼作过梁2)破坏类型：雨篷板在支撑处截面的受弯破坏 雨篷梁受弯剪扭作用发生破坏整体倾覆破坏

９．牛腿柱的破坏形态：弯压破坏斜压破坏 剪切破坏１０．为了避免发生冲切破坏基础应该具有足够的高度，使角椎体冲切面以外由地面土净反力所产生的冲切力不应大于冲切面上混凝土所能够承受的冲切力

１１．砂浆的三性：耐久性可塑性保水性 １２．结构的可靠度： 安全性 适用性 和耐久性

１３．砌体局部受压分几种破坏形态1）因纵裂缝发展而引起的破坏2）劈裂破坏3）与垫板直接接触砌体局部破坏

１４．当主梁的负钢筋为单排时h0=h-(50---60)当为双排时取h0=h-(70----80)１５．为了防止局部应力产生的主拉应力在梁部产生斜裂缝，应设置附加吊筋和箍筋

１６．屋盖结构分为有檩体系和无檩体系１７． 活荷载不利的布置情况？

1》求某跨中最大正弯矩时、除必须在该跨布置活荷载外、每个一跨也应布置活荷载、2》求某跨中最小弯矩时（或负弯矩）、该跨不布置活荷载、而在左右跨布置活荷载、然后隔跨布置、3》求某支座截面最大负弯矩时、应在该支座左右两跨布置活荷载、然后隔跨布置、4》求某支座的最大剪力时、应在该支座左右两跨布置活荷载、然后隔跨布置、１８．砌体所用砂浆的基本要求

1》砂浆应符合砌体强度及耐久性要求。

2》砂浆的可塑性应保证在砌筑的时候很容易而且较均匀的铺开、提高砌体的砌体的强度及施工效率、3》砂浆具有足够的保水性、１９． 砌体的受压应力状态？或者 为什么砌体抗压强度低于砌块？

1》由于砖本身的形状不完全规则、平整，灰缝的厚度和密实性不均匀、使得单块砖在砌体内并不是均匀受压，而是处于受弯和受剪状态、2》砌体横向变形时、砖与砂浆存在交互作用、3》弹性地基梁的作用、4》竖向灰缝的应力集中、２０． 影响砌体结构抗压强度的因素

1》砌块和砂浆的强度等级2》砌块的尺寸和形状3》砂浆的流动性、保水性、及弹性模量的影响4》砌筑质量和灰缝的厚度

２１．内力组合注意事项：

１每次内力组合时，都必须考虑恒荷载产生的内力。

２每次内力组合时，只能以一种内力（如M

可变荷载的取舍，max或Nmax或Ｎ并求得与其相应的其余两种内min）为目标老决定力。

３在吊车竖向荷载中，同一柱的同一侧牛腿上有Dmax或D

min作用，两者只能选择一种参加组合。４吊车横向水平荷载T

内的两个柱子上，向左或向右，组合时只能选取max同时作用在同一跨

其中一个方向。５在同一跨内D

max和D与TD

max不一定同

时发生，故组合时，不一定要组合T

max或Dmin产生的内力

Nmax产生的内力。

６当以为在风荷载及吊车荷载作用下，轴力Ｎ为零，虽max

或Ｎ为目标进行内力组合时，因

然将其组合并不改变组合目标，但可使弯矩Ｍ值增大或减小，故要取相应可能产生的最大正弯矩或最大负弯矩的内力项。

７风荷载有向左，向右吹两种情况，只能选择一种风向参加组合。

８由于多台吊车同事满载的可能性很小，所以那个多台吊车参与组合时，吊车竖向荷载和水平荷载作用下的内力应乘以表３－１１规定的荷载折减系数。

２２．现浇楼盖形式：单向板肋梁楼盖。双向板肋梁楼盖，无梁楼盖，密肋楼盖，井式楼盖。２３．单向板肋梁楼盖平面布置方案：（１）主梁沿横向２）主梁沿纵向３）只布置次梁

２４．单向板计算跨度：１）弹性：支座间距离２）塑性：净跨

２５．采用折算荷载以考虑。支座的转动约束作用

２６．影响塑性铰转动能力的因素：主要为钢筋种类，受拉纵筋配筋率以及混凝土的极限压缩变形

２７．楼梯类型：梁式楼梯，板式楼梯，折板悬挑式和螺旋式楼梯

２８．整体式楼梯：为了防止板面出现裂缝，应在斜板上部布置适量的附加钢筋伸出支座长度为Ｌ/４２９．单厂的支撑作用n

：１）保证厂房结构构件的稳定和日常工作２）增强厂房的整体稳定和空间刚度３）传递水平荷载给主要承重构件。３０．柱间支撑包括：上柱柱间支撑一般设在伸缩区段两端与屋盖横向水平支撑相对应的柱间以及伸缩缝区段中央或邻近中央的柱间。下柱柱间支撑设在伸缩缝区段中部与上柱柱间支撑相应的位置。

３１．屋面板采用三点焊接，形成水平刚度较大的屋盖结构

３２．等高排架：是指各柱的柱顶标高相等，或虽柱顶标高不等，但柱顶由倾斜的横梁相连的排架。

３３．厂房的整体空间作用：排架与排架，排架与山墙之间的相互制约作用。其作用程度主要取决于屋盖的水平刚度，荷载类型，山墙刚度和间距等吊车荷载作用下厂房的内力分析，需考虑其整体空间作用。

第四篇：钢筋混凝土结构中钢筋的锈蚀和混凝土碳化检测与加固

钢筋混凝土结构中钢筋的锈蚀和混凝土碳化检测与加固

摘要: 许多既有的钢筋混凝土建构筑物都存在着各种各样的病害和损伤,尤其是随着时间的推移,一大批已建钢筋混凝土建构筑物由于施工质量原因或年久失修及老化出现了很多结构性的病害,而无法正常使用.如何迅速准确地对这些建构筑物进行检测、判断其受损程度、以及做好加固改造处理,在总体安全、经济的前提下,最大限度地延长结构的功能与使用寿命,是土木工程领域里的一个主要热点问题,对于受损及病害钢筋混凝土建构筑物如何做到准确的检测鉴定并修复加固是关系到安全、正常使用和经济的重大问题.对其进行研究具有重要的现实意义.本文介绍了混凝土碳化和钢筋锈蚀的发生机理与影响因素,分析和讨论了混凝土碳化和钢筋锈蚀对材料性能的影响.本文根据收集现有的理论成果总结混凝土碳化和钢筋锈蚀的检测方法,并分析提出修复和加固处理方法.关键词:钢筋混凝土结构 钢筋锈蚀 混凝土碳化 检测 加固

正文: ①钢筋锈蚀的发生机理与影响因素;

钢筋混凝土结构随着时间的推移将发生钢筋锈蚀、混凝土碳化等影响建筑物正常使用的病害.钢筋锈蚀是钢筋混凝土结构破坏的主要原因.混凝土保护层不够,混凝土结构有裂缝,结构中有外露的钢筋头，水和空气渗透作用,混凝土质量没有满足密实要求，有空洞；或者混凝土标号太低（低标号混凝土不密实）,钢筋锈蚀原因主要就是谁和空气侵蚀，使钢筋产生氧化,混凝土中钢筋锈蚀的条件是受氧化，如果保护层不够，或者水中有腐蚀性物质就会锈蚀的.由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，混凝土保护层受二氧化碳碳化至钢筋表面，使钢筋周围碱度降低，或由于氯化物介入，钢筋周围氯离子较高，均可引起钢筋周围氧化膜破坏，钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，从而生成氢氧化铁锈蚀物。

（1）尽管高掺量硅粉的火山灰反应使碱度下降，但钢筋不生产宏电池锈蚀。其原因是水灰比降低和硅粉的火山灰反应时孔结构致密化，导致电极电阻增大。掺硅粉的HPC的高度致密的孔结构大大降低了电解电导率-------钢筋锈蚀的基本条件。

钢筋锈蚀后，其氢氧化铁修饰物体积比原来增长约2~4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗出到混凝土表面。由于锈蚀，使钢筋有效截面面积减小，钢筋与混凝土握裹力消弱，结构承载力下降，并诱发其他形式的裂缝，加剧钢筋锈蚀，导致结构破坏。

因为混凝土硬化后，表面混凝土遇到空气中二氧化碳的作用，使氢氯化钙慢慢经过化学反应变成碳酸钙，使之碱性降低，碳化到钢筋表面时，使钝化膜遭到破坏，钢筋就开始腐蚀，众所周知，大气是二氧化碳的主要来源，大气中通常含0.2%-0.3%的二氧化碳，而且只要有大气存在的地方，就必然存在二氧化碳，对于普通的硅酸盐而言，水化产生的氢氧化钙可达到整个水化产物的10%-15%，它作为水泥水化产物之一，一方面，它是混凝土高碱度的提供源和保证者，对保护钢筋起着十分重要的作用；另一方面，它又是混凝土中最不稳定的成分之一，很容易与环境中的酸性介质发生中和反应，使混凝土碳化，并逐步延伸钢筋，使钢筋开始锈蚀。

混凝土属于碱性材料，其孔隙溶液的PH值为12-14，因而对钢筋具有较好的保护作用，有利于钢筋表面形成保护钢筋的钝化膜，但这种钝化膜只有在高碱环境中才是稳定的。如果周围环境PH值降到11.8时，钝化膜就开始变得不稳定，当PH值继续降到9.88时，钝化膜就开始变得难以生存或逐渐破坏，使得进入混凝土中的氯离子吸附于钝化膜处，并使钝化膜的PH值迅速降低，逐步酸化，从而使得钝化膜被破坏。

无论混凝土碳化还是氯离子侵蚀，都可以引起钢筋部分锈蚀，在钝化膜破坏处有腐蚀电流产生，在钝化膜破坏还与未破坏区这间存在电位差，有宏电流产生，但微电流要比宏电流大得多。又因为氯离子的存在大大降低了混凝土的电阻率，并且氯离子和铁离子的结合可以形成易容于水的氯化铁，从而加速了腐蚀产物向外的扩散过程，并由于宏观腐蚀电流在钝化膜破坏区边边缘最大，使得靠近钝化区的边缘的局部钝化膜破坏较快，这种现象称为局部锈蚀钢筋的“边缘效应”。正是由于混凝土结构中氯离子的存在，大大降低了阴、阳极之间的欧姆电阻，强化了离子通路，提高了腐蚀电流的效率，从而加速了钢筋的电化学腐蚀过程，氯离子对混凝土中钢筋锈蚀更严重更快速.而氯化物是钢筋的一种活化剂，它能置换钝化膜的氧而使钢筋发生溃烂性腐蚀，而氯盐是高吸湿性的盐，它能吸收空气中的水分变成液体，从而使氯离子从扩散作用变成渗透作用，达到氯离子，透过保护区去腐蚀钢筋的目的。

（2）混凝土硬化以后，表面遭受空气中二氧化碳的作用，氢氧化钙慢慢变成碳酸钙而失去碱性通常称之为混凝土的碳化，或者中性化。氯离子不仅促成了钢筋表面的腐蚀电流，而且加速了电流的作用过程，阳极反应过程Fe→2e→Fe2+,如果生成的Fe2+不能及时搬运而积累于阴极表面，则阴极反应就会因此而受阻，相反，如果生成的Fe2+能及时被搬走，那么。阳极反应过程就会顺利乃至加还进行，Cl与Fe相遇就会生成FeCl2，Cl能使Fe消失而加速阳极过程，通常把阳极过程受阻称做阳极极化作用，而加速阳极过程者，称作阳极去极化作用，氯离子正是发挥了阳极去极化作用的功能。

应该说明的是，在氯离子存在的混凝土中，钢筋通常的锈蚀产物很很难找到FeCl2的存在，这是由于FeCl2是可溶的，在向混凝土内扩散遇到氢氧根离子，立即生成Fe(OH)2的一种沉淀物质又进一步氧化成铁的氧化物，即通常说的“铁锈”，由此可见，氯离子只起到了“搬运”的作用，而不被消失，也就是说进入混凝土的氯离子，会周而复始地起破坏作用，这也是氯盐危害特点之一。

水泥中的铝酸三钙，在一定条件下，可与氯盐作用生成不溶性“复盐”，从而降低了混凝土中游离氯离子的存在，从这个角度讲，含铝酸三钙高的水泥品种有利于氯离子的侵害，海洋环境中优先选用铝酸三钙含量高的普通硅酸盐水泥，然而，复盐只有在碱性环境下才能生成和保持稳定，当混凝土的碱度降低时，复盐会发生分解，重新释放出氯离子来。在做钢筋锈蚀实验不难发现，如果大面积的钢筋表面上具有高浓度的氯化物，则氯化物所引起的锈蚀是均匀的，但是在不均质的混凝土中，常见的局部锈蚀，导致点蚀.首先则是在很小的钢筋表面上，混凝土孔隙液具有较高的氯化物浓度，形成破坏钝化膜的具备条件，形成小阳极，此时，钢筋表面的大部分仍具钝化膜，成为大阳极，这种特点的由大阳极、小阴极组成的锈蚀电偶，由于大阴供养充电，使小阳极上的铁迅速溶解而产生沉淀，小阴极区局部酸化，同时，由于大阴极区的阴极反应，生成氢氧化根离子，PH值增高，氯离子提高了混凝土的吸湿性，使得阴极与阳极之间的混凝土孔隙的欧姆电阴降低，这几方面的自发变化，将使上述局部锈蚀电偶得以自发的一局部深入形式继续进行。

（3）混凝土中的钢锈是一电化学过程，它由钢表面的电阻，与钢接触的水泥浆体的PH值及电解质如氯化物及氧向混凝土的扩散所控制。在荷载作用下受弯引起的混凝土的裂纹导致CL-及其他离子更快的扩散至钢筋。这些个别地方的锈蚀因锈蚀产物的聚集又导致进一步开裂。

试验结果表明，混凝土中的钢筋锈蚀与通氧程度和掺盐量关系最大，其中通氧程度又是其中的最关键因素，因为氯盐的保锈作用只在氧气比较充足的情况下，才能表现出来。当氧气不足时，钢筋锈蚀量主要取决于氧的通入程度：绝氧时，不论掺盐多少钢筋都未锈蚀。当通氧容易时，随着氯盐掺量的增加，锈蚀量直线增长，掺加5 ％的氯盐，4 个月内钢筋锈蚀4g，掺和20％的氯盐，锈蚀量增加至5 g，占钢筋重的5.1 %。当通氧困难时，无论CaCl2,还是NaCl，钢筋锈蚀量均与盐量成抛物线关系，即掺盐量对钢筋锈蚀的影响有一个最大的极限值，掺盐量超过最大极限值时，掺盐量再增加，钢筋锈蚀是反而减小。

明显看出掺盐量为2％～4％NaCl 和6％～8 ％NaCl，的钢筋锈蚀量最大。如掺加1％NaCl，一年时间钢筋锈蚀0.36g,掺盐量增加到3 ％，钢筋锈蚀量增至最大0.6g,掺盐量继续增加，钢筋锈蚀量急剧减少，掺盐量增加到20％，钢筋锈蚀量减少到0.1g,仅为1％NaCl 的27% 和3％NaCl 的17％。同时钢筋锈蚀速度逐渐减慢，试验龄期一年以后，锈蚀速度更慢，直到四年龄期的三年时间内，锈蚀量几乎没有增加。将通氧容易时与通氧困难时的试验进行比较明显看出，掺氯盐数量相同时，通氧容易和通氧困难两种不同条件下的钢筋锈蚀量相差很大，且掺盐量越高，相差越大，即通氧容易的钢筋锈蚀量比通氧困难的锈蚀量高10～100 倍。

（4）由于在氯离子环境下，钢筋一旦开始锈蚀，发展即非常迅速，腐蚀发展阶段与锈蚀诱导阶段相比非常短，所以在现有研究中，对海洋环境和除冰盐环境，通常将腐蚀诱导期定义为混凝土结构的使用寿命。这样，临界浓度的确定对于评估钢筋锈蚀的情况和结构寿命的预测都具有重要的意义。

②混凝土碳化发生机理和影响因素;(1)发生机理:拌和混凝土时，硅酸盐水泥的主要成份CaO水化作用后生成Ca（OH）2，它在水中的溶解度低，除少量溶于孔隙液中，使孔隙液成为饱和碱性溶液外，大部分以结晶状态存在，成为孔隙液保持高碱性的储备，它的PH值为12.5～13.5。空气中的CO2气体不断地透过混凝土中未完全充水的粗毛细孔道，气相扩散到混凝土中部分充水的毛细孔中，与其中的孔隙液所溶解的Ca(OH)2进行中和反应。反应产物为CaCO3和H2O，CaCO3溶解度低，沉积于毛细孔中。该反应式为：

Ca（OH）2+CO2→CaCO3↓+H2O

反应后，毛细孔周围水泥石中的羟钙石补充溶解为Ca2+和OH-，反向扩散到孔隙液中，与继续扩散进来的CO2反应，一直到孔隙液的PH值降为8.5～9.0时，这层混凝土的毛细孔中才不再进行这种中和反应，此时即所谓“已碳化”。确切地说，碳化应称为碳酸盐化。另外，凡是能与Ca（OH）2进行中和反应的一切酸性气体，如SO2、SO3、H2S以至于气相HCI等，均能进行上述中和反应，使混凝土碱度降低，故混凝土碳化应广义地称为“中性化”。混凝土表层碳化后，大气中的CO2继续沿混凝土中未完全充水的毛细孔道向混凝土深处气相扩散，更深入地进行碳化反应。碳化后的混凝土质地疏松，强度降低。(2)影响因素: Ⅰ;环境条件

因为碳化是液相反应，十分干燥的混凝土即一直处于相对湿度低于25%空气中的混凝土很难碳化；在空气湿度50%～75%的大气中，不密实的混凝土最容易碳化；但在相对湿度>95%的潮湿空气中或在水中的混凝土反而难以碳化，这是因为混凝土含水时透气性小，碳化慢；在湿度相同时，风速愈高、温度愈高，混凝土碳化也愈快；混凝土碳化速度与空气中CO2浓度的平方根成正比。Ⅱ;水泥品种

一般说来，普通硅酸盐水泥要比早强硅酸盐水泥碳化稍快，掺混合材的水泥碳化速度更快，混合材掺量越大，碳化速度越快。掺用优质减水剂或加气剂，可以大大改善混凝土的和易性，减小水灰比，制成密实的混凝土，使碳化减慢。尤其是加气减水剂，由于抗冻性提高，可以大大改善钢筋混凝土建筑物的耐久性。Ⅲ;水灰比

混凝土的碳化速度与它的透气性有很密切的关系，混凝土的透气性越小，碳化进行越慢。水灰比小的混凝土由于水泥浆的组织密实，透气性小，因而碳化速度就慢。同理，单位水泥用量多的混凝土碳化较慢。Ⅳ;浇筑与养护质量

密实的混凝土表层孔隙很小，易从潮湿的空气中吸取水分而充满水，故不易碳化；欠密实的混凝土表层中大孔隙内无水，CO2可以由气相扩散到充满水的毛细孔隙而完成碳化。所以越是密实的混凝土其抗碳化能力越高。

混凝土浇筑与养护质量是影响混凝土密实性的一个重要因素。如果混凝土浇筑时不规范，特别是振捣不密实，以及养护方法不当、养护时间不足时，就会造成混凝土内部毛细孔道粗大，且大多相互连通，严重时会引起混凝土再现蜂窝、裂缝等缺陷，使水、空气、侵蚀性化学物质沿着粗大的毛细孔道或裂缝进入混凝土内部，从而加速混凝土的碳化和钢筋腐蚀。

③混凝土碳化对材料性能的影响;(该结果通过对实验结果的分析所得)结果如下:(1)基本力学性能

各种强度等级混凝土的抗压强度、抗拉强度及弹性模量在碳化前的结果如表1。碳化后的测试结果见试验结果汇总表2。

表1混凝土的强度及弹性模量

表2 试验结果汇总

对比表1和2中的数据可以看出，碳化后各种强度等级混凝土的立方体抗压强度有明显提高，提高大约1．25倍左右，但抗拉强度没有明显变化，因此，工程中可按抗拉强度不变考虑。从材料学上来分析这一现象是：由于混凝土碳化后变得更密实，孔隙率降低，而且孔隙内壁的Ca(OH)2转化成了CaCO3，所以混凝土的抗压强度会提高。不同强度等级混凝土碳化前后强度的变化如图1,2所示:

图1：碳化前后抗压强度的变化

图2：碳化前后抗拉强度的变化（2）应力应变关系曲线

混凝土碳化以后，由于从材料微观结构上发生了一系列的变化，导致宏观受力性能改变。碳化前后混凝土棱柱体破坏形态无大的变化，都是产生锥状裂缝劈裂破坏，到达极限荷载后，随着变形的发展，表面凝土剥落。碳化前后的应力应变关系如图3、4、5所示。由碳化前后的应力应变对比曲线图看出，混凝土碳化以后棱柱体抗压强度变高，同立方体抗压强度试验结果相符合，但是峰值应变相对碳化前没有明显提高，基本变化不大，弹性模量有一定程度提高。碳化后应力应变曲线中，上升段更接近直线，斜率变大，下降段变陡，比碳化前的混凝土更脆。

图3：混凝土碳化前后

图4：混凝土碳化前后 应力应变曲线图（C20）

应力应变曲线图（C30）

图5：混凝土碳化前后

图6；不同程度碳化混 应力应变曲线图（C40）

凝土应力应变曲线图 同济大学朱伯龙教授给出了不同程度碳化混凝土应力应变曲线，没有说明试验方法和试件的有关情况，曲线如图6。图中所示混凝土不同程度碳化后的强度都有所提高，峰值应变减小电比较明显，和本文试验结果有一定的出入，本文峰值应变的减小并不是很明显，大约在0．001ε。同时对碳化后钢筋混凝土受弯构件和压弯构件性能的试验，得出的结果都是强度略有提高，但延性降低，延性系数随碳化深度的增加而降低的情况如表7。

表7：延性系数随碳化深度的变化

④钢筋锈蚀对材料性能的影响;❶锈蚀钢筋的强度

钢筋锈蚀以后，不仅仅造成截面面积减小，而且因为种种原因使其力学性能发生变化，最明显的就是钢筋屈服强度、极限强度的降低，随着锈蚀率的不同，强度的降低程度也不同。事实上，锈蚀钢筋的实际屈服强度和极限强度分别为锈蚀钢筋的屈服荷载和极限荷载与钢筋实际截面面积的比值，其与钢筋锈蚀截面损失率之问的关系并不明显，因此，所谓的锈蚀钢筋的屈服强度和极限强度指的是锈蚀钢筋的实际屈服荷载和极限荷载与钢筋公称面积(即未锈时的面积)之比，显然小于钢筋未锈时的强度。从宏观上看，锈蚀钢筋强度下降的原因主要有二，其一是钢筋锈蚀以后有效截面面积减小，从而使其所能抵抗的拉力减小；其二是锈蚀钢筋的表面凹凸不平，受力以后严重的应力集中使其所抗拉力进一步减小。锈蚀钢筋强度的降低与锈筋截面损失率之间的关系可以分为如下四种情况：

(1)当钢筋截面损失率小于1％时，钢筋表面仅有一层浮锈，钢筋的屈服强度、极限强度与母材相同。

(2)对于截面损失率小于5％，且沿钢筋长度发生均匀锈蚀的弱腐蚀钢筋，钢筋的失重率近似等于截面面积损失率，钢筋的屈服强度和极限强度可以与母材相同来考虑，钢筋承载能力的降低与钢筋截面面积损失率基本成正比，此时，可以简单地用锈蚀钢筋的实际截面面积乘以屈服强度、极限强度获得钢筋的承载力。

(3)对于截面损失率大于5％小于20％的钢筋，由于混凝土材料的不匀性、使用环境的不稳定性、钢簸各部位受力程度的不同等因素，实际上混凝土中的钢筋锈蚀很少有均匀锈蚀的情况，通常钢筋截面面积损失率大于重量损失率，且随着钢筋锈蚀的发展，锈蚀的不均匀性和离散性增大，重量损失率与截面面积损失率的差异越大。(4)当截面损失率大于20％时，则按无屈服点的热轧钢筋处理。❷锈蚀钢筋的变形

钢筋锈蚀后，极限伸长率明显下降，塑性降低，通过试验研究发现，当截面损失率小于5％时，热轧钢筋的应力一应变曲线仍具有明显的屈服点，钢筋的伸长率基本上大于规范最小允许值，而当截面损失率大于10％时，钢筋的屈服点已经不很明显。伸长率则大于规范堤小允许值。钢筋锈蚀后的伸长率降低程度远远大于截面面积的损失率，当截面损失率大于5％时，具有局部坑蚀的钢筋蚀后伸长率与截面损失率的关系可由下式表示：

一般，在正常的工艺制度和化学成分范围内生产出来的热轧钢筋都有明显的屈服点和一定的屈服台阶，并且混凝土结构用钢的厢强比一般在0．67以内。然而随着钢筋锈蚀的加剧，锈蚀钢筋极限抗拉强度的降低比屈服强度的降低更快，屈服台阶缩短，屈强比增大，屈服点趋于不明显甚至消失，容易引起结构或构件的突然破坏。❸锈蚀钢筋的弹性模量

图8为不同锈蚀率钢筋的应力一应变曲线放在一起的图形。从图中可以看出：在钢筋锈蚀率小于20％时，应力一应变关系曲线的形状很相似，钢筋屈服时的应变与未锈时近似相等。不同的是钢筋锈蚀以后，屈服点降低，屈服平台缩短，极限强度和极限应变减小，且随着锈蚀率的增大，屈服点、极限强度和极限应变减小的越快，屈服平台也越不明显，当锈蚀率大于20％时，钢筋已没有屈服台阶。

图8: 筋不同截面锈蚀率的应力应变关系

⑤混凝土碳化的检测方法和修复与加固处理方法；

1.在砼表面可采用适当的工具在测区表面形成直径约15mm的孔洞，其深度应大于混凝土的碳化深度（大于10mm）或者直接在柱角或梁角敲一块混凝土下来；

2.用洗耳球或小皮老虎吹掉灰尘碎屑，并不得用水擦洗；

3.在凿开的砼表面滴或者喷1％的酚酞酒精溶液；

4.用游标卡尺或碳化深度深度测定仪测定没有变色的砼的深度。

5.2.1 环氧厚浆涂料 1.性能特点

环氧厚浆涂料是由环氧基料、增韧剂、防锈剂、防锈防渗填料及固化剂等多种成份组成，适用于混凝土表层封闭。它具有以下一些特点：①、稳定性好。该涂料在大气、淡水、海水及酸碱溶液等介质中长期稳定。②、物理机械性能好。该涂料附着力强，涂层坚硬耐磨，耐热性及电绝缘性好。③、密封性能好。该涂料涂刷后能完全密闭受涂物表面，耐水、耐湿。④、保护周期长。使用寿命在12年以上。⑤、施工方便。既适合手工涂刷，又适合机械喷涂。

2.施工工艺（1）表面处理

混凝土表面处理是除掉混凝土上的污迹、浮物，一般有手工清理和机械清理两种方法。手工清理用钢丝刷在混凝土上来回拉刷，直至除掉混凝土表面的污迹，再用水清洗。机械清理常用喷砂及高压水、高压气冲洗，以不损伤混凝土表层为限。表面处理后，对于混凝土上显露出来的裂缝、蜂窝、麻面等缺陷要先进行修补，完全补好后才能进行涂装，这样才能彻底保护混凝土。混凝土表面处理后待完全干燥后才能进行涂装。

（2）涂料使用要求 环氧厚浆涂料分甲、乙两组分，使用时一般按甲、乙组分比7∶1混合均匀后使用。配制量要根据需求适量配制，及时用完。二次涂装要在一次涂装漆膜完全干燥后进行。

（3）表面涂装

环氧厚浆涂料的人工涂装方法与一般涂料相同，机械喷涂采用高压无气喷涂工艺。

（4）用量

环氧厚浆涂料固体组分多，挥发组分少，一般应涂刷3～4遍，厚度达到250μｍ左右，用量0.5～0.6kg/m2。

5.2.2 硅粉砂浆

硅粉砂浆由普遍水泥砂浆掺和硅粉拌制而成，适用于混凝土碳化层凿除后的重新粉刷。硅粉砂浆因其优越的力学性能和抗渗性能而尤其适用于船闸、通航节制闸闸室岸翼墙墙面的防碳化处理。

根据试验，其抗冲磨性能比C60水泥砂浆高1.5倍，其抗压强度达120MPa，抗拉强度5.2MPa，粘结强度3.6MPa，CO2浓度为30%的28d碳化试验的碳化深度为0。

硅粉砂浆的施工工艺为：混凝土表面凿毛、冲洗、刷水泥硅粉净浆、粉硅粉砂浆，养护14d。硅粉砂浆粉层厚度一般为2cm左右。

5.2.3 混凝土结构变形缝的缝面处理

混凝土结构变形缝的缝面处理难于一般方法进行防碳化处理。为阻缓缝内混凝土的继续碳化，并能满足变形缝的变形要求，对于水上部位的变形缝，可采用华东水利设计研究院研制的SR嵌缝膏进行表面封闭；对水下部位的变形缝，可采用南京水利科学研究院研制的SBS改性沥青灌注封闭，能起到闭气止水的双重作用。

⑥钢筋锈蚀的检测方法、预防措施、修复与加固处理方法.❶检测方法；

目前，混凝土中钢筋锈蚀的非破损检测方法有分析法、物理法和电化学法三大类。分析法是根据现场实测的钢筋直径、保护层厚度、混凝土强度、有害离子的侵入深度及其含量、纵向裂缝宽度等数据，综合考虑构件所处的环境情况，利用文献中所述的钢筋锈蚀计算模型，来推断钢筋锈蚀程度；物理方法主要通过测定钢筋锈蚀引起电阻、电磁、热传导、声波传播等物理特性的变化来反映钢筋锈蚀情况；电化学方法通过测定钢筋混凝土腐蚀体系的电化学特性来确定混凝土中钢筋锈蚀程度或速度。

分析法的应用有赖于建立合理可靠的钢筋锈蚀实用预测模型，但到目前为止，还没有既有充分理论根据、又有大量工程实例验证的数学模型，因此将分析法用于混凝土中钢筋锈蚀评估还有待于进一步研究。

用于混凝土中钢筋锈蚀检测的物理方法主要有电阻棒法、涡流探测法嘶引、射线法、及红外热像法。电阻捧法测量钢筋锈蚀是钢筋截面积和表面状态发生变化引起的电阻值变化，利用导电原理间接推算钢筋的剩余面积；涡流探测法通过测定励磁电流与发生在钢筋内的次生波的相位关系来判断钢筋的锈蚀情况。射线法拍摄混凝土中钢筋的x射线或Y射线照片，直接观察钢筋的锈蚀情况；红外热像法通过测量混凝土表面的温度分布图分析钢筋锈蚀程度。但到目前为止，物理方法还主要停留在实验室阶段。

混凝土中钢筋锈蚀是一个电化学过程，电化学测量是反映其本质过程的有力手段，与分析法或物理方法比较，电化学方法还有测试速度快、灵敏度高、可连续跟踪和原位测量等优点，因此电化学检测方法得到了很大的重视和发展，在实验室已经成功地用于检测混凝土试样中钢筋的锈蚀状况和锈蚀速度，并已开始试用于现场测试。电化学检测方法有自然电位法(又叫半电池电位法)、交流阻抗谱法、线性极化法恒电量法、电化学噪声法、混凝土电阻法和谐波法等。其中，现场检测最常用的是自然电位法和线性极化测量技术。❷预防措施； Ⅰ.基本措施

基本措施就是致力于提高混凝土自身的防护能力。由于钢筋腐蚀的最直接原因是其表面保护膜的破坏，因此，完好的混凝土对其内部钢筋的防腐蚀提供了第一道屏障。最大限度的保证混凝土自身密实完好、保持高碱度和防止有害离子入侵，是钢筋混凝土防腐蚀措施的出发点。采取的主要措施为：

(1)设计合理的混凝土配合比，严格控制混凝土的水灰比我们知道，水灰比对混凝土的孔隙结构影响极大，在水泥用量不变的条件下，水灰比越大，混凝土内部的孔隙率越大，密实性越差，渗透性也就越大，碳化速度也越快。此外，由于碳酸化是混凝土中碱性物质被中和的过程，因而保持混凝土的高碱度，即采用当的水灰比，提高混凝土的水泥含量，是十分必要的。

(2)在混凝土中掺入粉煤灰等外加剂，提高其抗渗性国内外许多研究表明，在掺用优质粉煤灰等掺和料时，在降低混凝土碱性的同时能提高混凝土的密实度，改变混凝土内部孔结构，从而能阻止氯离子和氧气与水分的渗入，这对防止钢筋锈蚀是十分有利的。近年来，我国的研究工作还表明，掺入粉煤灰可以增强混凝土抵抗杂散电流对钢筋的腐蚀作用。

(3)采用机械振捣和机械搅拌，保证混凝土的密实度因为二氧化碳在具有开放一连通式微孔结构的混凝土中更容易侵入，所以，正确执行混凝土施工过程中的捣实和养护操作规程，减小微孔尺寸，降低微孔连通程度，对于提高混凝土抗碳酸化能力也是非常关键的。

除了采取以上几种提高混凝土自身性能的方法外，增加混凝土保护层厚度、严格控制周围环境中的氯离子含量、应用较大直径的钢筋、提高桥梁的施工工艺等都有利于钢筋的防腐。

Ⅱ.附加措施

对于一般钢筋混凝土结构工程，由于环境、施工及材料本身等一些因素的影响，混凝土表面必然会产生裂缝，因而钢筋的锈蚀就不可避免。为了更好的防止结构因钢筋锈蚀而发生破坏，采取一些附加措旌是必要的。主要有：

(1)在混凝土表面涂层对修补过的混凝土结构甚至新浇注的混凝土结构，在其表面加覆盖层、隔盖层、水泥基、聚台物、树脂类涂层等，作为第一道防线往往是一种比较简单、经济和有效的辅助性保护措施。这些外涂层有隔离腐蚀环境的功能，对于保护混凝土自身、保持碱度和防止有害离子入侵都是有效的。

(2)采用耐腐蚀钢筋(环氧涂层钢筋)在钢筋表面涂刷坏氧树脂，对于防止高强钢筋的应力腐蚀和脆性断裂，是十分有效的。虽然涂刷环氧树脂钢筋的造价是普通钢筋的2倍，但在美国已被广泛应用，在英国也被接受和采用。(3)使用钢筋阻锈剂钢筋阻锈剂通过影响钢筋和电解质之间的电化学反应，可以有效地阻止钢筋腐蚀发生。实践证明，拌制混凝土时掺入阻绣剂是预防恶劣环境中钢筋腐蚀的一种经济有效的补充措施，亚硝酸盐是近20年来已经大规模应用的钥簏阻锈剂。

(4)应用电化学防护法钢筋的腐蚀最终属于电化学腐蚀，因此，解决钢筋腐蚀问题的最贴切、有效的方法理应是采用电化学防护技术。目前，电化学防护技术主要有以下三种：(I)降低

电势至免疫区一阴极保护阴极保护法是将外加直流电源的负极与被保护的金属相连接，通过外加电源使被保护的金属成为阴极，并发叫：极化；或通过外加牺牲阳极，使被保护金属的整体成为阴极。(II)提高电势至钝化区使阳极极化一阳极保护阳极保护法是把被保护的金属构件与外加直流电源的正极相连，使金属构件成为阳极，并在一定的电解质溶液中被极化。(III)提高介质pH值至钝化区一高碱度保护原理同混凝土如何保护钢筋。

(5)使用控制渗模板(CPF)。CPF在日本已得到广泛的应用，CPF作用就像过滤器，允许空气和混凝土表面的泌水通过，降低模板附近混凝土的水灰比。浇筑在CPF中的C30混凝土的抗渗性与浇筑在传统模板中的C50混凝土的抗渗性相近。

第五篇：砌体结构优缺点

砌体结构优缺点

1、砌体结构的主要优点是：

①容易就地取材。砖主要用粘土烧制;石材的原料是天然石;砌块可以用工业废料──矿渣制作，来源方便，价格低廉。②砖、石或砌块砌体具有良好的耐火性和较好的耐久性。③砌体砌筑时不需要模板和特殊的施工设备，可以节省木材。新砌筑的砌体上即可承受一定荷载，因而可以连续施工。在寒冷地区，冬季可用冻结法砌筑，不需特殊的保温措施。

④砖墙和砌块墙体能够隔热和保温，节能效果明显。所以既是较好的承重结构，也是较好的围护结构。

⑤当采用砌块或大型板材作墙体时，可以减轻结构自重，加快施工进度，进行工业化生产和施工。

2、砌体结构的缺点是：

①与钢和混凝土相比，砌体的强度较低，因而构件的截面尺寸较大，材料用量多，自重大。

②砌体的砌筑基本上是手工方式，施工劳动量大。

③砌体的抗拉、抗剪强度都很低，因而抗震较差，在使用上受到一定限制；砖、石的抗压强度也不能充分发挥；抗弯能力低。④粘土砖需用粘土制造，在某些地区过多占用农田，影响农业生产。