摘  要：研究钢筋混凝土结构的修补原理、技术与材料对保证钢筋混凝土结构工程的长期、耐久性及使用寿命有着重要的指导意义及实用价值。本文介绍了钢筋混凝土中钢筋锈蚀的有关修补技术。

关键词：钢筋锈蚀；劣化；修补

1  前言

随着现代工业与民用建筑中钢筋混凝土的大量应用，混凝土结构耐久性已越发引起人们的重视。在实际工程中，钢筋混凝土结构常因各种原因发生劣化，减少了预期寿命甚至提前破坏。因使用材料不同及用于不同结构，钢筋混凝土结构中由钢筋腐蚀引起的结构破坏已开始显现出来。从经济的角度来讲，因钢筋混凝土的腐蚀、破坏而损失的费用相当高。钢筋混凝土中钢筋病害最常见的是锈蚀。在确定了产生危害的原因后，评估钢筋的现状以及针对修补技术对钢筋进行处理等工作非常必要。对钢筋采用合适的处理步骤将有助于保证修补，是长期而不是临时的解决途径。

最经济实用的修补锈蚀钢筋的方法就是替换已破坏的混凝土。这种方法在修补区域周围是剩余氯离子污染的混凝土，这样反而更有利于腐蚀的再次发生。这种修补实际上恶化了附近区域腐蚀的发生。所以，对钢筋周围混凝土的清除是非常有必要的。

2  钢筋周围混凝土的清除

钢筋处理的第一步就是清除钢筋周围破坏的混凝土。在清除混凝土时，必须特别小心，不要使钢筋或是预应力钢筋产生进一步的危害。如果不管钢筋的位置使用破碎机，则冲击破碎机对钢筋的危害很大。对于这种情况，应使用测厚计（确定钢筋混凝土中钢筋的位置和深度）和结构图纸来确定钢筋的位置。一旦大面积的破坏混凝土清除后，则应当注意不要振动钢筋，否则会危害钢筋与附近混凝土间的黏结。

所有弱的、受危害和容易清除的混凝土都应当剔除。如果在不完好混凝土全部清除后仅能部分暴露钢筋棒，可能也没有必要清除更多的混凝土来暴露钢筋的整个周界。如果在清除过程中，暴露出钢筋并发现有疏松的钢筋锈蚀物或是与周围混凝土的黏结不好，建议进一步清除混凝土使钢筋后产生一个6mm厚以上可容修补材料中最大骨料尺寸大小的空间。

在劣化混凝土以及要求清除的混凝土清除完后，应当对钢筋清洗并仔细检查以决定钢筋是否应当替换。检测的目的在于确定钢筋是否能发挥设计者所要求的性能。如果钢筋由于腐蚀（剥离或点蚀）产生危害，则可能要求替换或是增加附加筋并且应当与负责的工程师协商。工程说明书应当包括进行钢筋修补或替换决定的标准。

所有暴露钢筋表面的疏松砂浆、锈蚀物、油及其他污物都应当彻底的清洁。清洁的程度取决于修补工序和选择的材料。对于限定的区域，可以采用金属毛刷或是其他手工清洁方法。一般，砂粒爆破施工是优先的方法。在清洁钢筋和清洁修补区疏松颗粒的时候，应当注意钢筋和混凝土基层都不应该被压缩机的油污染。基于这个原则，实际施工中要优先使用无油压缩机或采用带有高质量油圈的压缩机。

总是存在这种可能性，就是在钢筋清洁与新混凝土浇注时间段内清洁好的钢筋会发生锈蚀。如果产生的锈蚀跟钢筋黏结非常好，以致于不能用金属毛刷清除，则没有必要对这种锈蚀作进一步的清除。如果锈蚀层很疏松以致阻止了钢筋与混凝土的黏结，那么在混凝土浇注前应立即清洁钢筋棒。

3  钢筋修补

通常，在混凝土结构中使用两种类型的钢筋——增强钢筋和预应力钢筋。由于在提供结构增强时钢筋的不同作用机制，因此对于不同的钢筋有必要使用不同的修补工序。采用的修补工序取决于暴露钢筋所处的环境条件。

3.1  增强钢筋

对于增强钢筋，提供一种或两种可供选择的修补方法是必要的：替换劣化钢筋或增加附加钢筋。选择哪种方法取决于修补结构对增强目的要求和钢筋构件要求的结构容限。

钢筋替换方法是切除破坏的区域并接合所取代的钢筋棒。重叠部分的长度应当遵守相应的规定。同时，避免采用对焊工艺，这是由于它需要高度的焊接技术且钢筋棒的受热端通常是不可接近的。因为埋入的钢筋棒可能产生大的热量使得周围混凝土开裂，因而焊接大于25mm的钢筋棒可能会存在一些问题。其他可采用的方法如：机械结合方法。

当增强钢筋失去横切面，初始的钢筋不足或现有构件要求加固时选择增加加强钢筋的修补方法。增加附加增强钢筋的决定由工程师负责。破坏的钢筋应相应的指导进行清洗。应当剔除一定量的混凝土以便在旧的钢筋侧面放置附加的钢筋。附加钢筋的长度应等于现有钢筋破坏部分的长度加上两端焊接叠合的长度。

经清洁后用来修补的新的和现有的钢筋可以采用环氧树脂、聚合物水泥浆或富锌涂层进行保护，以免受氯离子腐蚀。涂层的厚度应当小于0.3mm，这主要是为了避免在变形后失去黏结力。由于锈蚀和清洁的原因使得钢筋失去原来的形状会导致其与大多数修补材料的黏结性不好。钢筋的这些涂层将进一步减少其与修补材料的黏结。

3.2  预应力钢筋（丝）

结构构件中的预应力钢筋有两种基本类型——黏结性和非黏结性。钢筋束或钢筋棒的劣化一般来自于冲击、腐蚀或火。火的作用可能使冷加工和高强预应力钢筋退火。

修补任何一种钢筋的灵活性都很有限。不像低碳钢，高强钢丝在修补后可能需要重新拉伸以恢复原结构构件的整体性。因此，对于黏结性钢丝和非黏结性钢丝的修补方法并不相同。

对于黏合钢丝，由于这种钢丝是黏合的，因此不用重新拉伸。但是，要求额外提供替代的钢丝。这种情况下，构件必须改造以为新的钢丝提供必要的端锚墩。在为新钢丝放置锚墩时，工程师应当避免不合适的偏心度。否则，将需要附加的平衡钢丝。应当注意的是在一些钢丝破坏的实例当中，构件构形和场合可能仅允许进行特定的修补。对于这些情况下，要针对特定的条件来实施修补。这种情况下，一般的技术指南可能并不适用。

对非黏合钢丝，非黏合钢丝安装在预埋入混凝土中的扩套中。钢丝由于被护套或阻锈材料保护而不发生锈蚀。这种类型的钢筋通常需要拉伸。因此，修补非黏结性钢筋有一些灵活性。

钢丝的劣化可能是由于剔除了混凝土且割开了护套。在钢丝腐蚀的两端切割，剩余完好的钢丝。在切拉伸后的钢丝时应当小心，切除的部分通过在切割端焊接新的钢丝来取代。修补后的钢丝束应重新加载。

从护套中清除非黏结性钢丝在施工上是可能的，但有时很困难。但是，安装同样大小的取代钢丝也是困难的。当施工的目的是取代钢丝时，优先选择插入一根能够提供与原来钢丝相同荷载的更小直径更高强的钢丝是最为合适的。

4  结论

通过以上研究，我们掌握了钢筋混凝土结构的修补原理、技术与材料对保证钢筋混凝土结构工程的长期、耐久性及使用寿命有着重要的指导意义及实用价值。以利于钢筋混凝土中钢筋（丝）锈蚀的有关修补技术的推广应用。

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