腐蚀对钢筋力学性能影响分析

腐蚀对钢筋力学性能影响分析

杨超

南京航空航天大学

摘要：随着我国建筑行业迅速发展，钢筋混凝土作为重要性施工基础材料具有相对的作用性及意义性。因此，本文通过腐蚀对钢筋力学性能影响进行深入分析，并对其影响性、作用性、破坏性等进行具体论述，结合钢筋材料特殊性质及属性，对腐蚀的产生发展进行系统阐述，为其进一步工作的顺利开展奠定坚实基础。

关键词：腐蚀；钢筋结构；力学性能

前言：钢筋力学性能研究对钢筋材料在其施工应用中起到极为重要的影响作用。其中，腐蚀对钢筋结构可以造成至关重要的损坏打击，通过对钢筋腐蚀程度的分析研究，将其不同阶段、不同程度的钢筋腐蚀状况进行具体列举，并对钢筋力学性能影响的实质性进行全面阐述，为钢筋混凝土材料的广泛应用提供相关参考。

一、腐蚀相关理论概述

腐蚀在工程建筑领域中是指由于时间过长及环境因素影响所产生的“化学性结构改造”，这种结构改造在相对程度上会对其物质造成严重的破坏影响。首先，腐蚀具有以下特点：第一、腐蚀基于环境性产生，腐蚀现象并不是单一片面的简单发生，而是需要特定环境、特定因素及具体时间的影响促生。其中，环境变化尤为重要。由于现阶段我国钢筋混凝土工程施工较为常见，而施工现场情况与日后环境变化对其腐蚀现象产生提供前提。第二、腐蚀具有严重的破坏性。腐蚀的破坏性主要是指其广泛性与影响性，就钢筋混凝土工程而言，腐蚀的破坏性主要体现在对钢筋混凝土结构的分解及腐化，并对钢筋的承载力、支持力起到相对的削弱效果。第三、腐蚀具有相对的易发生性。腐蚀在特定环境下极易产生并快速扩展，这种易发生特性对钢筋混凝土整体结构的安全稳定造成极大影响[1]。

腐蚀对钢筋的力学性能研究

随着我国工程施工建设逐渐开展，钢筋混凝土作为重要的施工材料有其相对的重要性及作用性，基于钢筋混凝土材料结构的重要性，通过腐蚀对钢筋力学性能影响进行分析研究。腐蚀在对钢筋进行腐蚀时往往会根据其“程度”不同，导致最后的效果反应也截然不同。首先，腐蚀在初级阶段会以锈斑的方式呈现在钢筋表面，这种锈斑通常分布较为广泛，其斑痕锈迹多以规则性进行扩张，并对钢筋整体机构及内部组织不会造成严重损坏，其破坏程度只局限于钢筋表面。其次，腐蚀程度加深后主体的斑痕锈迹出现沉淀性，由于腐蚀程度的严重性，斑痕锈迹的沉淀后逐渐会以裂痕、缝隙的形式呈现出来，即锈坑实体产生。锈坑实体大小与深浅的不同程度也对钢筋表面及内部构造成不同影响，并使钢筋截面的承载力大幅度减小，这样就造成了对钢筋力学性能的整体改变[2]。

三、腐蚀对钢筋的力学性能影响

（一）对屈服强度的影响

钢筋的屈服强度是指钢筋表面所能够承载的力量冲击，同时，对该力量进行相对抗击反应。钢筋屈服强度往往会受到腐蚀程度的影响冲击，其中最为代表性的是“钢筋屈服强度回归公式”，“屈服强度回归公式”可以充分体现腐蚀在不同程度对钢筋造成的实质性影响。例如：当钢筋整体质量低于5%时，通过套用屈服强度回归公式得出其屈服强度相对下降5%；此时，腐蚀程度对其钢筋的承载力不会造成实质性影响。如一旦钢筋整体质量超过20%时，钢筋屈服强度会出现明显变化，这种定位性及明确性源于钢筋屈服强度回归公式正确引用[3]。

（二）对应力分布的影响

钢筋结构的腐蚀程度对其应力分布起到极为重要的影响冲击，钢筋应力分布是指钢筋整体结构的承力点及相关承力面分布。因此，钢筋腐蚀的不同程度对其钢筋应力分布起到极为差异化的实质影响。第一、当该钢筋结构表面出现轻微腐蚀现象时，其自身应力分布较为均匀，且不会产生差异性变化。第二、当该钢筋结构表面腐蚀程度较大时，就会导致其应力分布不均匀等情况出现。其中，应力分布最不均匀位置主要体现在钢筋腐蚀程度最高部位。而钢筋其他腐蚀程度较低的表面部位则不会产生应力分布不均匀等现象产生。因此，得出结论为钢筋腐蚀程度较低的部位具有相应的承载力，而钢筋腐蚀程度较高的部位则会受到不均匀力量的挤压，极易造成其钢筋表面结构损坏。所以，当钢筋腐蚀程度达到一定饱和量时就会对其钢筋表面及内部结构进行严重损坏，同时也对钢筋力学性能造成较为毁灭性影响，并使钢筋结构的整体力学性能瞬间快速降低[4]。

（三）对箍筋强度的影响

钢筋腐蚀程度的不断增加与扩张会对其钢筋表面及整体结构造成极大影响。相关国内外学者根据钢筋腐蚀程度的不断加剧，对钢筋力学性能的具体影响进行全面分析。钢筋腐蚀程度会以节点的形式呈现出来，并以点概面的形式进行局部腐蚀分布，这样力学性能就会以逐一形式进行整体削弱。另外，钢筋屈服强度、腐蚀程度、极限程度等都作为相关学术研讨的重点引用。箍筋强度与钢筋腐蚀程度二者紧密关联，其公式为：，V为箍筋腐蚀程度的截面损失率，A0为箍筋腐蚀前的截面面积，A为箍筋腐蚀后的截面面积。通过利用上述公式，可以得出钢筋腐蚀对箍筋强度的影响数值[5]。而箍筋强度的稳定性又对其钢筋整体结构的稳定性起到至关重要的影响作用。

四、防止钢筋腐蚀的优化对策

首先，应该对钢筋整体进行充分了解，钢筋结构具有一定的坚固性。而不同钢筋有其不同的属性特征，在实际工程施工中应该对其钢筋混凝土材料进行掌握了解，保证其应用的科学性及选材的合理性。其次，做好现场施工及环境维护工作。现场施工中应该加强对钢筋的整体配置与施工管理，保证每道工序与流程科学应用及顺利进行。而环境维护主要体现在钢筋材料的保存与管理方面，第一、杜绝潮湿环境的保存与存储。一定要保证保存现场的通风性、干燥性，避免因潮湿而造成的生锈腐蚀现象。第二、做好防水存储，一定要控制好钢筋材料的渗水性，避免雨水等水流对钢筋材料的冲击。第三、在运输与施工时一定要避免因人为因素导致的钢筋腐蚀问题产生。最后，应该对出现腐蚀现象的钢筋材料进行及时处理，如不采取及时处理就会造成腐蚀现象的扩大发展，进而导致全部钢筋材料的大面积腐蚀。同时，针对钢筋力学性能的特殊性，进一步开展腐蚀性对其钢筋力学性能的影响分析尤为重要，只有不断的对其进行深入分析研究才能更为彻底及效率性的解决钢筋腐蚀问题。另外，从钢筋力学性能的实质性角度来讲，钢筋的承载能力及应力分布对工程施工整体稳定性、安全性影响巨大因此，将腐蚀的避免性与优化性进行实施开展尤为[6]。

结论：综上所述，通过腐蚀对钢筋力学性能的影响进行分析研究，将实质性问题进行系统剖析，以腐蚀对钢筋表面及内部组织结构为研究切入点，逐步对钢筋整体力学性能进行具体分析，并结合现场施工实际情况与环境变化对钢筋的防腐、抗腐措施进行综合论述，以更为科学、合理的方法模式对其进行全面优化，为我国工程施工的顺利进行奠定坚实基础。

参考文献:

[1]杨润拓.浅谈腐蚀对钢筋力学性能影响的研究[J].科技经济导刊，2017，12(31)：12-13.

[2]杨淑慧，曾力.腐蚀对钢筋力学性能影响的研究[J].郑州大学学报（工学版），2018，26(2):85-88.

[3]袁智杰，方从启，杨帅.腐蚀钢筋混凝土桥墩的抗冲击力学性能影响因素分析[J].混凝土，2017,22(10):62-67.

[4]张禹.钢筋锈蚀率对桥梁结构耐久性的影响分析[D].北京化工大学，2018,14(12):12-13.

[5]董文燕，方从启，杨帅，etal.海洋环境下钢筋混凝土桥墩的抗冲击力学性能影响因素分析[J].混凝土，2017,55(12):58-62.

[6]郭超.两种锈蚀方法对锈后钢筋力学性能的影响研究[D].2018,12(45):25-26.