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环氧树脂涂层钢筋在桥梁结构中的应用

来源:本站 发布时间:2015-11-19 14:06:27 浏览量:
  钢筋是桥梁结构中不可缺少的建筑材料。在沿海桥梁、跨海桥梁等设施中,钢筋混凝土中不可避免的会出现一些缝隙或空隙,当受到盐水或酸雨等侵蚀时会引起钢筋混凝土的钢筋锈蚀。国内外因钢材腐蚀引起的桥梁结构破坏造成的损失十分惊人。国际上为解决这一问题研究了多种方法,其中采用环氧树脂涂层钢筋(以下简称涂层钢筋)是一种较为有效的防止钢筋锈蚀的措施。即使在盐透入混凝土的恶劣情况下,由于涂层在钢筋表面形成了电绝缘层,可保护钢筋免受氯离子的侵蚀。涂层钢筋具有极佳的化学抗腐蚀性能,形成后的涂层与金属粘着力高、干缩小、延性大,能有效阻隔侵蚀物质,可延长建筑物的使用寿命达50年以上,避免因维修或拆除造成的诸多不便和昂贵的成本,所以自20世纪70年代在美国首次使用以来,在美国、日本、欧洲及远东、中东等国家和地区得到了广泛应用,而在我国自20世纪90年代才开始起步。
涂层钢筋与普通钢筋的性能区别:
  2.1 粘结性能:涂层的使用会对钢筋与混凝土的粘结性能造成一定的不利影响。国外学者对带肋钢筋、带弯钩钢筋等采用涂层后与混凝土的粘结锚固性能及搭接性能进行了试验研究,所做试验主要有梁端拔出、梁中钢筋搭接性能及徐变等。 
  2.2 握裹力:试验证明,涂层钢筋当涂层厚度超过0.22mm时,其握裹力一般降低15%,可以通过采用直径较小的钢筋、适当增加混凝土的保护层厚度、配置箍筋、适当延长锚固和绑扎长度、适当提高混凝土强度等措施解决。 
  2.3 裂缝、变形及刚度:由于涂层钢筋的粘结强度有所降低,影响裂缝的开展宽度。在美国得克萨斯大学的对比试验梁中,在钢筋搭接区未配箍筋的条件下,配涂层钢筋的梁与配普通钢筋的梁相比其裂缝宽度和间距增大约50%。此外,还量测了梁的变形,在试验梁中钢筋上的环氧涂层没有对梁的刚度产生影响。涂层钢筋与普通钢筋在裂缝宽度方面的差异会随重复荷载加载次数的增加而逐渐减小。采用涂层钢筋的构件早期刚度没有明显变化,当接近极限荷载及箍筋较多时,配涂层钢筋构件的刚度相对于配普通钢筋构件的刚度有所减小。涂层钢筋与普通钢筋在变形及刚度方面的差异会随重复荷载加载次数的增加而逐渐减小。 
  2.4 耐火性能:研究结果表明,涂层钢筋具有与普通钢筋相类似的耐火性能。 
  结束语:涂层钢筋在北美特别是在美国使用30多年来,其制造工艺不断完善,质量不断提高,用量不断增大,价格则呈下降趋势。国内涂层钢筋的成本一般比普通钢筋增加2000~2500元/t,对于桥梁工程来说,增加的费用占桥梁工程总费用的2%左右。涂层钢筋吊装、加工、搬运及绑扎和混凝土浇注中可能出现损坏涂层的问题,可以通过将与涂层钢筋直接接触的部件换成非金属件以及改变混凝土振捣方式等措施来解决。


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