厂房老化钢筋腐蚀的相关讨论:
碳化原因分析。混凝土的微孔内含有可溶性的钙、钠、钾等碱金属及其氧化物,这些氧化物与微孔中的水起化学反应生成碱性很强的氢氧化物,为钢筋造成高碱性的环境条件(pH=12—13o在此环境下,钢筋表面生成一层致密的、分子和离子难以穿过的“钝化膜”。钝化膜能覆盖钢筋表面,长期保持完好,钢筋表面不容生锈蚀。(1)混凝土碳化是大气中CO与混凝土中的碱性氢氧化物作用的结果:CO:+H20=H2C0,HCO+Ca(OH)r=CaCO,+2H20,由于CaO在微孔水溶液中是过饱和的,微孔中存在的ca(OH):比溶人微孔水中的Ca(OH)多,因此当碳酸化反应开始后,微孔水溶液的pH能在l2—13的正常水平维持一段,随着微孔中Ca(OH):的消耗和生成的CaCO,在水溶液中的沉淀,微孔水溶液的pH值明显降低。当pH=l1.5时,钝化膜不再稳定;当pH=9或pH=10时,钝化膜的作用被破坏,致使钢筋处于脱钝状态,锈蚀就有条件发生了。此时的pH值即为钢筋锈蚀的起始门槛值。(2)影响混凝土碳化的因素 是水灰比。水灰比增加,致使混凝土的孔隙率加大,引起CO有效扩散系数扩大,从而使混凝土的碳化速度加大。其次是水泥品种和用量。水泥品种决定各种矿物成分在水泥中的含量,水泥用量决定单位体积混凝土中水泥熟料多少。两者是决定水泥水化后单位体积混凝土中可碳化物质含量的主要材料因素。三是外加剂。混凝土中掺减水剂,能直接减少用水量;引气剂使混凝土中形成很多封闭的气泡,切断毛细管的通路。两者均使CO:有效扩散系数显着减少,从而降低碳化速度。四是湿度与温度。湿度通过温湿平衡决定着孔隙水饱和度。若环境湿度过高,混凝土接近饱和状态,则CO 扩散速度缓慢,碳化发展慢。但缺少碳化反应所需的液相环境,碳化难展。70% ~80%的中等湿度碳化。温度升高CO 的扩散,温度的交替变化利于CO 扩散,促进碳化速度。五是施工质量。混凝土浇筑、振捣不仅影响混凝土的强度,而且直接影响密实性。调查表明,其他条件相同,施工质量差,混凝土表面不平,内部有裂缝、蜂窝、孔洞等,增加CO:在混凝土中的扩散路径,使碳化速度。
1、车间结构基本情况查勘:
该厂房,建于2015年,结构形式为门式钢架结构,结构传力路径为:荷载→檩条→钢屋架→钢柱→基础。钢构件布置及尺寸与原设计图纸相符。抗风柱的布置,屋面支撑及檩条、拉条、柱间支撑的布置,墙柱、墙梁的设置满足有关设计规范的要求。车间梁柱平整度较好,未发现梁的平面内垂直变形和平面外的侧向变形,未发现柱子的倾斜和挠曲。主体结构构件表面无明显缺陷;链接及节点无明显缺陷;钢构件表面均有防锈涂层和防火涂层,无明显锈蚀痕迹。
2、结构使用条件调查核实:
该厂房,其生产设备均直接支撑于地面上,没有支撑于车间主结构上,未增加屋面的局部吊挂荷载。
3、地基基层调查:
现场勘察车间结构的柱底和底层墙体,未发现因基础不均匀沉降而导致的上部结构倒斜、近地面墙体斜裂缝等,地基基层可评定为无明显静载缺陷,地基基本趋于稳定。
4、承重结构检查:
检查车间的主体结构未发现梁的平面内垂直变形和平面外的侧向变形;未发现柱子的侧斜和挠曲;未发现屋面檩条有过大挠曲变形;主体结构构件表面无明显缺陷;连接及节点无明显缺陷。
5、工程资料收集:
甲方提供了车间的建筑、结构施工图(竣工图),产品介绍资料及已经运行设备的实地考察。
鉴定分析:
1、根据甲方提供的施工图,采用PKPM系列STS钢结构计算软件(2012版),按现有结构布置、构件截面、材质和荷载情况建立计算模型,对车间按增加太阳能设备荷载后的工况进行计算复核。
2、经复核验算,该厂房的基础在增加太阳能设备荷载后,计算结果均小于原图纸设计值,满足验算要求。
3、经复核验算,该厂房的主体结构在增加太阳能设备荷载后,刚架原有承重钢柱承载能力不满足要求,强度应力比为1.19,钢柱平面内、外稳定计算应力不满足要求,平面内稳定应力比为1.22,平面外稳定应力比为2.99;原有钢屋架的强度不满足规范要求,钢梁的强度应力比为1.08;钢梁平面内、外稳定计算应力不满足要求,平面内、外稳定应力比为1.07;钢梁的挠跨比不满足要求,挠跨比为1/104。
4、屋面檩条在增加太阳能设备荷载后,檩条强度不满足规范要求,檩条挠度不满足规范要求。