近年来，在组合结构中出现了一种新型的结构形式，即由钢梁(Steel beam)和钢筋混凝土柱(Reinforced concrete column)组成的框架(RCS)结构。柱子为压弯构件，采用钢筋混凝土柱，可以利用混凝土受压性能好，易于就地取材，以及利用混凝土构件刚度大、耐久性好和耐火性好的优点，以达到节约钢材，降低成本，增加结构的稳定性的目的。梁为受弯构件，采用钢材，可利用钢材强度高，以及钢结构构件质量轻、施工速度快的优点，从而减轻结构自重，减小构件截面尺寸，降低房屋高度，增大有效使用空间，降低基础造价，加快施工速度。由于这种结构具有以上种种优点，所以在组合结构中得到了迅速发展[1,2]。本文主要介绍了RCS节点在国内外的研究及应用概况。
l 国外RCS节点的研究及应用概况
在美国，RCS组合框架结构被视为传统中高层建筑结构的一种延伸，它是用钢筋混凝土柱代替钢框架中的钢柱，只是在钢筋混凝土柱的中心设置小截面的用于施工架立的钢骨(Steel erection column)，并且在节点处采用钢梁贯通(Through bean)的方式，即钢梁连续穿过钢筋混凝土柱，柱中钢骨不进入节点，而是焊接在钢梁的上下翼缘上。
这种节点的特点为：(1)对承受较大的轴向压力来讲，由于钢柱存在受压失稳的问题，通常都是由稳定条件来控制钢柱的截面尺寸，钢材强度高的优势并不能充分发挥，材料的利用率不高；而RC柱由于其断面不会太小，稳定问题不起控制作用，材料强度的利用率要高于钢柱，而且采用RC柱能够增加结构的抗侧刚度，减小侧向位移。(2)由于采用梁贯通式节点，可以将钢梁连接处设置在跨中受力较小的部位，这样就避免了梁柱节点处焊缝密集，焊接应力集中的不利局面，并且减少了现场焊接量，加快了施工速度。(3)美国式节点的施工方法也有其自身的优点，以一多层框架为例来示意的RCS组合框架的施工过程。先由架立钢柱与钢梁组成施工阶段的钢框架，然后从下而上逐层在钢梁上铺设压型钢板，焊接楼盖抗剪栓钉，同时绑扎钢筋，安装柱模板，浇筑柱混凝土。在某层柱的混凝土达到一定强度之后，浇筑该层的楼板混凝土。所以架立钢柱只需承担施工阶段钢结构部分的荷载，满足施工阶段的可靠度要求，因而其断面小于型钢混凝土中钢骨的断面。这样就可以使每一道工序在不同的工作面进行，互不干扰，加快了施工速度，实现了钢框架的立体施工。
美国式RCS组合结构具备以上的特点，得到了建筑界的广泛赞同。在1986年，美国学者Griffis指出，RCS组合结构具有“充分利用材料”、“资金利用率高”、“施工速度快”等优点，被称为“低成本高效率”结构。他的研究表明，在轴压力作用下，按强度和刚度的要求，钢筋混凝土柱比钢柱的利用率高(Cost-effective)高8至11倍。上个世纪80年代初，美国在中高层建筑中，开始使用RCS组合框架。例如休斯顿市一中心的“First City Tower”大厦和该市的另一幢52层的高层建筑“The Three Houston GultToeer Building”的建成，进一步促进了美国学者对RCS组合框架结构的研究。
2 国内RCS节点的研究及应用概况
我国对组合结构框架节点研究比较晚。从公开发表的论文来看，仅有天津大学杨建江于2001年在循环荷载作用下进行了试验，研究了节点强度和变形性能，并给出了承载力计算公式。清华大学土木系、北京市工业设计研究院及海登德莱赛中国有限公司和金港机场建筑有限公司在2006年共同研究了3个钢梁一钢筋混凝土连接节点在梁端往复加载的试验。结果表明：采用的梁贯穿型连接具有良好的抗震性能，能够实现“强柱弱粱”、“强核心弱构件”的抗震概念设计要求，并提出这种组合节点的设计建议。由于我国的科技工作者刚刚认识到这种结构的优越性，所以我国对结构节点的工作性能认识还不够，仅在一些工业厂房和轻型房屋中采用RCS组合结构。如华北电力设计院1988年完成的山西神头第二发电厂(2台500MW机组)厂房，框架结构，柱子为现浇钢筋混凝土平腹杆双肢柱，梁为焊接工字型梁，节点处采用钢梁通过柱竖肢并采用空腹式角钢辅助架加强节点核心区约束作用的刚性连接方案。这是我国首次在大型工业厂房中采用RCS组合框架。除此之外，在1999年，郑州粮油工程建筑设计院设计的粮仓一房式仓CB一30采用门式刚架，柱子为钢筋混凝土矩形截面柱，梁为焊接工字型梁。工程实践表明，梁柱采用不同的材料，可以充分发挥各自的优点，达到经济实用的目的。随着对RCS组合结构的研究不断深入，这种结构在我国也会得到越来越多的应用。
综上所述，现在我国学者主要研究的是这种组合结构在循环荷载作用下的滞回性能、延性和耗能能力等。这种组合结构的滞回曲线比同条件下的钢筋混凝土构件或钢构件的滞回曲线饱满。重庆大学学者研究表明：从荷载一位移滞回曲线的形状来看，结构有良好的滞回性能，呈现弓形，是介于钢节点的纺锤形和混凝土节点的反S形之间的一种滞回环形状。当节点区域的混凝士开裂后，试件的滞回曲线也有捏缩的现象，但即使到了加载后期其捏缩程度也远不及钢筋混凝土严重。不同设防烈度区各类多层多跨典型钢筋混凝土框架在多条地面运动输入下的非线性动力分析后，钢筋混凝土框架节点组合移延性系数能达到4．0，但是相同条件下组合结构的梁端有效位移延性系数可以达到5.0以上。这表明RCS框架梁柱节点较容易满足延性有效系数4.0以前节点不出现剪切破坏的抗震性能要求。通过以上分析可以说明：组合结构梁柱节点具有比钢筋混凝土和钢构件更好的性能。
3 钢梁-钢筋混凝土柱节点在低周反复荷载作用下受力性能分析
本次试验研究试验参数为轴压比n=0.6、0.3，节点构造和钢筋砼柱的截面尺寸(350×350、300×300两种)．钢筋砼柱混凝土强度等级c30，为保证在试验中破坏发生在节点区，节点核芯区的混凝土强度等级为C20．钢材：纵筋为II级钢筋：箍筋I级钢筋，钢梁为钢板焊接成型，截面商为300mm，上下翼缘厚度为10mm，宽度为100mm。腹板厚度为8mm。试件No．1、No．2和No．4钢梁的腹扳在伸入节点2.5cm的部位切断，但上下翼缘穿过节点核芯区，并在节点核芯区配置了竖向和水平箍筋。竖向箍筋与钢梁穿过核芯区的上下翼缘焊接联结。试件No．1、No．2的水平和竖向箍筋率分别为0.27％和0.90％，试件No-4的水平和竖向箍筋率分别为0.32％和1.05％，核芯区体积含钢量分别为0.62％和2.97％。试件No．3钢粱的腹扳和上下翼缘均穿过节点孩芯区．核芯区的水平箍筋穿过钢粱的腹板时，在钢梁腹板上的箍筋穿过部位打孔使水平箍筋形成闭合环．水平箍筋的箍筋率为0.32％，节点核芯区的体积含钢率为(包括铜粱腹板)3.97％．为防止钢粱与混凝土接触部位混凝土局部受压破坏，在节点区钢梁的上下部位钢筋砼柱和柱的上下端头各配置了五片正交钢筋网片。
框架结构是由许多梁和柱共同组成的框架来承受房屋全部荷载的结构。
2、功能不同。
钢混结构的住宅具有抗震性能好、整体性强、抗腐蚀能力强、经久耐用等优点，并且房间的开间、进深相对较大，空间分割较自由。
框架以现场浇柱居多，为了加速工程进度，节约模板与顶撑，也可采取部分预制(如柱)部分现浇(梁)，或柱梁预制接头现浇的施工方式。
3、特点不同。
Abstract：From the scheme and structural design of two phases, this dissertation summed up out of the measures on control in amount of steel bar in reinforced concrete structure of multi-storey and tall residential buildings.
Key words:the amount of steel bar; the amount of concrete;optimization design
中图分类号： TU528文献标识码：A文章编号：
一、引言
土建工程造价一般占建筑总造价(不包括工艺设备)的70%～80％；在土建工程造价中，约75%为材料费，材料费中钢筋费约占40％～70％。为了降低造价，大部分业主都要求设计者尽量降低含钢量。控制含钢量必须从方案阶段着手，重视结构概念设计。概念设计，是指设计人员在从结构选型、布置，分析计算，截面设计到细部处理的整个设计过程中，对所遇到的问题依据建筑结构在各种情况下工作的一般规律(主要是建筑、结构专业的基础理论)，结合实践经验，综合考虑各方面因素，确定合理的分析、处理方法，力求得到最为经济、合理的结构设计方案。
一栋单体钢筋混凝土建筑物，其单位面积用钢量的大小不仅反映出设计人员的技术水平，更重要的是成为投资方最为关注的指标。它将直接影响房地产开发项目的经济效益，对此设计方应给予充分的理解和配合。
二、方案阶段影响结构含钢量的因素
2.1平面长度尺寸
当结构单元长度和宽度比值大于等于6时，成为超长建筑。超长建筑由于必须考虑混凝土的收缩应力和温度应力，相对于非超长建筑主要对待的仅是荷载产生的应力，其单位面积用钢量显然要多些。
2. 2平面长宽比
一般的，平面长宽比较大的建筑物，不论其是否超长，由于两主轴方向的动力特性 (也即整体刚度)相差甚远，在水平作用(风荷载或地震)下，两向构件受力的不均匀性造成配筋不均，使得其单位面积用钢量相对于平面长宽比接近1.0的建筑物要多。
2.3竖向高宽比
高层建筑的高宽比，是对结构刚度、整体稳定、整体倾覆、承载能力和经济合理性的宏观控制，不是强条或必须遵守。超过《高规》第4.2.3条规定数值就必须付出比常规更大的结构造价。针对高层建筑而言，高宽比大的建筑其结构整体稳定性不如高宽比小的建筑，为了保证结构的整体稳定并控制结构的侧向位移，势必要设置较刚强的抗侧力构件来提高结构的侧向刚度，这类构件的增多自然使得用钢量增多。
2. 4立面形状
竖向体型的规则性和均匀性，即外挑或内收程度以及竖向刚度有否突变等。如侧向刚度从下到上逐渐均匀变化，则其用钢量就较少，否则将增多，较典型的有竖向刚度突变的设置结构转换层的高层建筑。高层建筑的竖向体型宜规则、均匀，避免有过大的外挑和内收。结构的侧向刚度宜下大上小，逐渐均匀变化，不应采用竖向布置严重不规则的结构。避免竖向抗侧力构件不连续和楼层承载力突变。
2. 5平面形状
平面较规则、凹凸少则用钢量就少，反之则较多，每层面积相同或相近而外墙长度越大的建筑，其用钢量也就越多，平面形状是否规则不仅决定了用钢量的多少，而且还可衡量结构抗震性能的优劣。避免侧向刚度不规则。平面宜简单、规则、对称，减少偏心;平面长度不宜过大，突出部分长度不宜过大;不宜采用角部重叠的平面图形或细腰平面图形。避免扭转不规则和狭长、凹凸不规则。楼面凹入或开洞尺寸不宜大于楼面宽度的一半;楼板开洞总面积不宜超过楼面面积的30%;在扣除凹入或开洞后，楼板在任一方向的最小净宽度不宜小于5m，且开洞后每一边的楼板净宽度不应小于2m，避免楼板局部不连续。
三、施工图阶段控制含钢量的措施
3.1荷载
对于《建筑结构荷载规范(2006年版)》(GB 50009-2001)第4.1.2条可折减的项目，应按所列系数折减。消防车的荷载取值应区分用于主梁、次梁和楼板的计算。区分恒荷载和活荷载，活荷载分项系数大。例如厨房、卫生间的填充、隔断材料按恒荷载输入计算。填充墙开窗门洞处，应尽量精确选取线恒载，不得随意加大。尽量采用轻质材料，减轻结构自重。高层建筑室内填充墙宜采用各类轻质隔墙。在高层住宅建筑中采用轻质石膏板内隔墙体系，主要的土建结构造价(包括楼板、外墙、内墙、梁、基础结构体系等)比传统砖石混凝土体系的土建结构造价降低10%，建筑工程的总造价降低4.27%。而GRC(玻璃纤维增强水泥的简称)轻质墙板容重为6.0kN/m3，仅相当于同厚度粘土砖砌体面密度的1/3，大大减少了结构荷载，降低了整个建筑梁、柱及基础的截面积和含钢量。
3.2.结构楼盖方案比较
(1)普通钢筋混凝土梁板楼盖
普通钢筋混凝土主次梁结构传力路径明确，楼面的梁可根据使用功能灵活布置，具有自重轻、楼面刚度大的优点。主梁与柱形成框架，具有良好的延性，可作为抵抗风荷载和地震作用的抗侧力体系。施工简单，是目前使用最广泛的一种楼盖结构形式。
(2)钢筋混凝土无梁楼盖
无梁楼盖的荷载直接由板传至柱，因为没有梁，结构高度减小，可使用的空间增加。其优点是可以减小层高，在结构总高度不变的情况下可增加楼层数量，提高项目的经济效益;缺点是楼面开洞不灵活，楼盖自重大、材料使用增多，抗震性能差，在地震区的应用受到一定限制。
由上可见在地下室的备选楼盖方案中：
(1)普通钢筋混凝土梁板楼盖的综合效益最好。从造价上看，单方造价比无梁楼盖便宜70一80元/m2，即便在后者考虑土方量的减少和基坑支护造价的节省后，仍有经济上的优势。因此普通钢筋混凝土梁板楼盖列为首选方案。
(2)普通钢筋混凝土无梁楼盖为次选方案。与预应力混凝土无梁楼盖相比，它增加的结构高度不明显，而施工较为方便，有利于工期和使用。对于地下室底板，考虑到采用平板楼盖可以减少地模和防水的费用，因此是个较佳的选择。
3.3结构布置和计算
高层建筑的水平受力方向宜布置有效的连梁(且宜在建筑方案阶段介入)，以提高抗侧刚度和具备良好抗震设防能力。合理控制竖向构件的轴压比，减少因竖身构件的竖向变形差引起的梁端配筋过大。合理的结构布置，尽量少采用竖向不规则(优先采用局部转换)、平面开大洞、凹凸不规则的结构。
四、结论与展望
多高层住宅钢筋混凝土结构设计中要控制含钢量，需要从方案阶段开始到初步设计，注重结构概念设计，选择合理的结构体系，通过多方案比选，确定经济的结构布置，在施工图阶段细化设计，选取适用的荷载，从地基基础、地下室、上部结构的墙柱梁板等全方位构件着手，在满足规范构造要求的前提下，确定构件的截面尺寸及配筋，做到结构安全适用、技术先进、经济合理、方便施工。
参考文献：
【 abstract 】 worldwide, reinforced concrete structure and steel structure in construction industry have been widely used in our country now more of the high-rise building is not exceptional also, one of the most widely used is steel reinforced concrete structure, however, as people living standard rising, the requirements of the people of the architecture design more and more is also high, at the same time for the construction model and the requirements of the building function is also becoming more diverse. At the same time with China's steel quantity unceasing enhancement, steel structures in the construction industry obtained a rapid development. This paper, from the reinforced concrete structure and steel structure overview of talking about, and then the reinforced concrete structure and steel structure of the related properties for comparative analysis, the reinforced concrete structure and steel structure of the practical application of the detailed analysis.
【 key words 】 reinforced concrete frame structure, building, steel reinforced concrete structure, steel structure
中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：
前言
近年来，我国建筑行业对钢筋混凝土结构与钢结构工程建设的要求也越来越高。无论是工业建筑还是民用建筑，在结构设计与施工中遇到的各种难题也日益增多，因而钢筋混凝土的结构设计与施工直接影响建筑物的质量，在现有的技术条件下，如何实现钢筋混凝土结构与钢结构工程设计的更可靠、更科学的施工并保证质量将成为建筑领域的讨论何研究热点，对于钢筋混凝土结构和钢结构的研究也显得十分的必要。
一、钢筋混凝土结构与钢结构概述
（一）钢筋混凝土结构说明
是用钢筋和混凝土建造的一种结构，由梁和柱刚性连接的骨架所组成，框架的连接点是刚节点，具有耐久、坚韧、防火性能好、比钢结构俭省钢材和费用低等优点。钢筋承受拉力，混凝土承受压力。
由于钢材塑性、坚韧，经得住变形，能很好地承受压力负荷，其次钢材均质性和同性好，是较好的弹性材料，比较符合一般建筑和工程建筑力学的基本假设，因此，钢结构的抗震性能比钢筋混凝土结构的抗震性能好。
（二）钢结构说明
是以钢材制作为主的结构，是主要的建筑结构类型之一。钢结构是现代建筑工程中较普通的结构形式之一。钢结构由横梁和立柱联合组成能同时承受竖向荷载和水平荷载的结构构件。具有以下特点：
第一、自重较轻，工作的可靠性较高。
第二、抗震性、抗冲击性能较好。
第三、工业化程度较高，容易做成密封结构。
第四、易腐蚀，耐火性差。
二、钢筋混凝土结构与钢结构的实际应用剖析
（一）钢筋混凝土结构的实际应用分析
1、实例说明
某职业技术学院新建实验楼工程，作为学生实训、实验教学楼，框架五层结构，建筑面积6640 m²。基础为先张法预应力混凝土管桩，建筑檐口高度21. 30 m ，长104. 1 m ，宽10.8 m ，柱网尺寸5000 ×8400,C30钢筋混凝土桩承台，主体结构为C30 钢筋混凝土框架,层高3. 9 m ，1到16 层楼的每一层层高为5.7 m ，水泥砌块空心砖填充墙结构，屋面为红色水泥平瓦饰坡屋面、局部平屋面，外墙保温为40cm厚胶粉颗粒浆料底、聚合物抗裂砂浆外墙涂料面。
2、钢筋混凝土结构施工中的常见问题和处理方案
本工程在施工过程中也出现了一些常见的质量问题，对于质量通病的处理整改方案均得到了设计和监理方的认可。
（1）混凝土预应力管桩压不下去的问题:D列14、15～16 线CT - 6用型号为ZJ Y200B压桩机进行施工，承台161# ～173 #的桩进行了压桩施工，在试压170﹟桩时压力达到1400KN，压桩长度为3.6m具体CT承台桩的压力值如表1。
桩号 设计桩长/KN 设计单桩承载力/KN 施工桩长/m 施工压力值/KN
170# 6 600 3.5 140
其他 6 600 6 175.8
表2 CT承台桩的压力值
问题处理方案:原承台CT-6上部钢筋由φ150改为φ100。
（2）CT4 管桩处理方案的问题:由于D列落差1.5m ，且14～15轴CT4与CT5临近(间距330mm)，CT基础土方开挖后D列14 轴CT4临近CT5的两根管桩暴露1.5m 。
（3）钢架梁上口收进处理方案问题: 外侧收口11mm～29mm，大于建筑施工规范尺寸(-3mm≤b≤6mm)。10线KL3 - 7、12线KL2 - 12共两根框架梁上口收紧。
问题处理办法:用机械钻φ12孔101mm深,专用植筋胶植,梁侧面打毛，C30细石砼实。
（4）钢框架柱非连接区钢筋接头处理方案出现的问题:在三层B列17～25线间框架柱有7根钢筋在施工现场见证取样电焊接头后未重新下料，非连接区钢筋接点不符规范性要求。
问题处理办法:附加焊接和柱钢筋相同的钢筋使接头到连接区。
（5）混凝土蜂窝、麻面处理方案出现的问题:混凝土振动不到位造成混凝土小构件过道栏板麻面、窗台板、蜂窝模板支设板缝过大而漏浆。
问题处理办法: 用清水冲洗干净湿润后用高标号水泥砂浆抹平,将麻面部分清除，对于蜂窝则将该部位混凝土渣子和铁锈清理干净，然后用清水湿润后，用混凝土修补。
（二）钢结构的实际应用分析
其中国外和国内已建成的部分超高层钢结构的建筑实例如表3所示
表3 国外和国内已建成的部分超高层钢结构的建筑实例
从表3中我们可以了解超高层钢结构建筑的发展趋势，看到了中国需要努力的方向，了解到21世纪的超高层钢结构从美洲尤其北美转移到东亚和东南亚。钢结构建筑是以钢筋结构作为轻质墙板体系并与载重结构相配套的一种新型的住宅建筑体系。钢结构的各种优点使得它成为替代混凝土结构建筑的最佳选择。总之，钢结构体系具有强度大、自重轻、节省占用面、成本投入少、现代化程度高、外形美观、用工周期短、投资回报快以及环保等各种优点，正因为钢结构的这些优点使其在建筑设计行业得到了越来越广泛的应用。
结语：近年来，我国高层建筑结构形式趋于多样化、建筑高度的不断增加，表现形式也千变万化，但随之所带来的弊端也越来越多的表现出来，高层建筑类型和功能的复杂化也使高层建筑结构设计变得更加复杂，进而在设计过程中也难免会出现一些遗漏和错误，高层建筑结构设计也越来越成为结构工程师设计工作的主要重点和难点之所在。本文介绍了钢筋混泥土结构和钢结构设计的原理，以建筑中钢筋混凝土结构与钢结构的应用探究为出发点，对二者的相关属性进行比较和分析，对更好的促进钢筋混凝土结构和钢结构在建筑设计中的应用指明了发展方向，对更好的促进建筑行业的发展具有非常重要的意义。
参考文献：
[1]李效志.浅谈钢筋混凝土框架结构施工问题.黑龙江科技信息，2011，（35）
中图分类号：TU37文献标识码： A
一、前言
钢筋混凝土构件裂缝出现的原因很多，有设计上错误、原材料性能缺陷、施工质量低劣、环境条件的变化、使用不当、地基不均匀沉陷等等。那么如何鉴定裂缝、分析裂缝、控制裂缝，就成了房屋安全鉴定工作中的重要内容。
二、裂缝的鉴定步骤
1、查明裂缝的宽度、长度、深度：
结构性裂缝不仅表征结构受力状况，还会影响结构的耐久性。裂缝宽度愈大，钢筋愈容易锈蚀，意味着钢筋和混凝土之间握裹力已完全破坏，使用寿命已近终结。一般室内结构，横向裂缝导致钢筋锈蚀的危险性较小，裂缝以不影响美观要求为度，而在潮湿环境中，裂缝会引起钢筋锈蚀，裂缝宽度应小于0.2mm，但纵向缝易引起钢筋锈蚀，并导致保护层剥落，影响结构的耐久性，应予处理。当裂缝长度较长，深度较深，严重影响构件的整体性，往往是破坏征兆。
2、裂缝产生原因
钢筋混凝土结构产生裂缝的原因很多，对结构的影响程度也存在较大差异，故只有明确结构受力状态和裂缝对结构的影响，才能进一步对结构构件进行定性。若属结构性裂缝，大多由结构应力达不到极限值导致承载力不足而引起，它表明结构开始破坏或强度不足，存在一定危险，故需对裂缝作进一步分析；若属非结构性裂缝，则往往因自身应力（如温度应力和收缩应力等）过大而造成，对结构承载力影响不大，可根据结构耐久性、抗渗使用等方面要求采取适当的修补措施。结构性裂缝，根据受力性质和破坏形式进一步区分为两种：一种是脆性破坏，另一种是塑性破坏。脆性破坏的特点是事先没有明显的预兆而突然发生，一旦出现裂缝，对结构强度影响很大，是结构破坏的征兆，属于这类性质裂缝的有受压构件裂缝（包括中心受压、小偏心受压和大偏心受压的压区）、受弯构件的受压区裂缝、斜截面裂缝、冲切面裂缝，以及后张预应力构件端部局压裂缝等。脆性破坏裂缝是危险的，应予以足够重视，必须采取加固措施和其它安全措施。塑性破坏特点是事先有明显的变形和裂缝预兆，人们可以及时采取措施予以补救，危险性相对稍小。属于这类破坏的受力构件的裂缝有：受拉构件正载面裂缝，受弯构件和大偏心受压构件正载面受拉区裂缝等。此种裂缝是否影响结构的安全，应根据裂缝的位置、长度、深度以及发展情况而定。如果裂缝已趋于稳定，且最大裂缝未超过规定的容许值，则属于允许出现的裂缝，可不必加固。
钢筋混凝土结构构件的裂缝主要有以下几种原因：
1）荷载裂缝。一般多出现在构件的受拉区域、受剪区域或振动严重等部位，在荷载作用下变形过大而产生的裂缝。产生的主要原因是结构设计、施工错误、承载能力不足等等。钢筋混凝土结构是由混凝土和钢筋共同承担极限状态的承载力，结构设计师需根据地基情况、静、动荷载、环境因素、结构耐久性等情况控制荷载裂缝。对结构荷载作用引起的裂缝问题，有两种情形：第一种情形是设计规范规定很灵活，没有验算裂缝的明确规定，任由设计人员自由处理。第二种情形则是设计规
范有明确规定，对于荷载裂缝有计算公式并有严格的允许宽度限制，设计师对结构裂缝控制考虑不周，是结构荷载裂缝发生过多的主要原因。
2）温度裂缝。由大气温度变化、周围环境的影响和大体积混凝土施工时
产生的水化热等因素造成的，我们习惯上认为：“强度等级越高安全度越大，提高强度等级没坏处”。有时迁就施工方便，采用高强混凝土，这是一种误导，导致水泥标号增加，水泥用量增加，使水化热及收缩量增加。
3）干缩裂缝。这类裂缝是由于材料缺陷引起的，水泥加水后变成水泥硬化体，毛细孔隙中水慢慢溢出，使混凝土产生毛细收缩，引起干缩裂缝。
4）构造裂缝。
结构规模越大，结构形式越复杂，设计人员越喜欢采用钢筋混凝土现浇超长、超厚、超静定的结构形式，这种结构形式会导致结构约束应力不断增大，而往往结构设计中经常忽略较大约束应力要配构造钢筋的，忽略结构约束性质，因而经常出现构造性裂缝。
5）养护方法不当。目前在混凝土施工中采用的养护方法，基本上是沿用过去简易的传统方法，这种方法已远不适应在较大温度环境中有收缩变形的混凝土要求。
6）其他原因。有害物质浸入混凝土内部，导致钢筋锈蚀，使混凝土产生的后期膨胀裂缝。现浇构件因地基或砌体产生过大不均匀沉降;模板刚度不足、支撑间距大、支撑松动、过早拆模等，均可能产生裂缝。
3、判明裂缝是发展的还是稳定的
钢筋混凝土结构构件裂缝按其发展情况，通常分三种：第一种是稳定性裂缝，即裂缝的宽度、长度保持恒定不变；钢筋混凝土结构在各种荷载作用下，在受拉区允许带缝工作，也就是说裂缝是不可避免的，只要裂缝是稳定的，其宽度不大，符合规范要求，并无多大危险，属安全构件。第二种是活动性裂缝，该裂缝的宽度和长度随着受荷状态和周围温度、湿度变化而变化，随时间的推移不断扩展，说明钢筋应力可能接近或达到极限，对承载力有严重的影响，
危险性较大，应及时采取措施。第三种是发展性裂缝，裂缝的宽度和长度随着时间增长而增长。结构的裂缝会不会扩展，要看构件所处环境是否稳定，环境出现变化，旧的裂缝可能会扩展，而且还会出现新的裂缝，应结合具体情况加以判断。
三、结语
钢筋砼结构构件的裂缝影响因素很多，知识面较广，出现概率高，控制难度大，房屋安全鉴定是一项技术性与政策性相结合、局部性和整体性相结合、实践经验与规范标准相结合、必须综合考虑诸多因素的复杂性技术工作，它需要有更多的专家学者加以研究与发展的高科技课题，本文仅仅是鉴定过程中的点滴体会，还有待深入探讨和研究。
参考文献:
[1]钢筋混凝土结构设计规范.中国建筑工业出版社,1999.2.
【关键词】
输煤栈桥；混凝土结构；优缺点分析
1输煤栈桥的结构
输煤栈桥常用的结构形式有：砖混结构、钢筋混凝土结构、钢结构。
1.1栈桥的组成
栈桥主要由跨间承重结构、支架及围护组成。（1）跨间承重结构类型：跨间承重结构分为：钢筋混凝土结构、钢桁架结构、钢管桁架结构、网架结构。（2）支架结构类型：支架结构形式分为：钢筋混凝土结构（现浇结构、预制结构）、钢结构、钢管混凝土结构、砌体结构。（3）封闭围护结构类型：封闭围护结构分为：型钢骨架抹钢丝网水泥板、型钢骨架外挂压碎型钢板。
1.2栈桥分类
砖混结构输煤栈桥、混凝土结构输煤栈桥、钢结构输煤栈桥。（1）混凝土结构输煤栈桥分为：现浇钢筋混凝土框架结构、预制钢筋混凝土桁架结构。（2）钢结构输煤栈桥分为：型钢桁架结构、钢管桁架结构、网架结构、机架与栈桥合一结构。（3）砖混结构输煤栈桥在大型火力发电厂几乎很少应用，根据港电公司输煤栈桥结构形式，现只对输煤栈桥钢结构及钢筋混凝土结构两种方案进行比选说明。早期，我国中小型火力电厂，输煤栈桥简单，输煤栈桥的高度和跨度较小，型式较为简单，大部分采用钢筋混凝土结构。由于大容量机组不断增多，输煤系统的发展和工艺系统的改进，长跨度、高支架的输煤栈桥以及结构复杂的转运站不断增加，因此，混凝土结构已不能完全相适应，各种新型结构形式的栈桥得到了广泛的应用。通常，大型火电厂输煤栈桥的土建投资高达亿元，经过分析比较，栈桥结构形式对投资影响一般在15~30%左右。选择适合本工程的输煤栈桥结构形式具有重要的意义。
2钢筋混凝土栈桥结构优缺点
钢筋混凝土框架栈桥：承重结构采用现浇钢筋混凝土支架，钢筋混凝土梁及板围护采用现浇结构，采用空心砖砌体等其它轻型砌体的结构型式。主要适用于高度低、跨度小或敞开式皮带的封闭式的栈桥，我国北方严寒地区的火电厂应用较多。优点：栈桥成整体性，成本低于钢结构，密封性好，有利于水冲洗和设备维护，保温较好，比较适合北方寒冷的天气。缺点：栈桥高度大于20m时不便于支模板，常用跨度在9m左右，柱距比较近，栈桥下面空间利用性有限，养护期长。当采用底板保温层内做的时侯，皮带机支腿埋件必须穿过保温及防水层，容易造成破坏，长期会漏水。钢筋混凝土桁架结构：是目前普遍使用的一种结构形式，多用于屋架、塔架，有时也用于栈桥和吊车梁，由于钢筋混凝土桁架的拉杆在使用荷载下常出现裂缝，因而仅用于荷载较轻和跨度不大的桁架。由于钢筋混凝土桁架自重大，施工不便，适用栈桥跨度小，灵活性差。火电厂目前应用比较少。
3钢结构栈桥的优缺点
钢桁架输煤栈桥的优点就是布置比较自由，单段可以采取较大的跨度，解决了输煤栈桥支架数量多，布置密，影响厂区通道、建（构）筑物的问题，同时大跨度布置时支架数量很少，从外观上显得美观、轻巧，与厂区整体更协调。钢桁架输煤栈桥的构成：
3.1型钢桁架结构
是由弦杆及腹杆组成的空腹式钢结构件，通常用作结构梁。根据桁架与柱子的特点可分为上承式及下承式这两种形式：（1）上承式输煤廊道：支座位于下弦两端的节点处，走道板采用钢筋混凝土板桥面，封闭廊道常采用此种形式。（2）下承式输煤廊道：支座位于上弦两端的节点处，走道板采用钢格栅板桥面，露天式廊道常采用此种形式。（3）型钢桁架输煤廊道的特点是：型钢材料加工制作容易，自重轻，抗震性能好，布置比较自由，施工时间短，单段可取较大跨度。解决了输煤廊道支架数量多，布置密，影响厂区通道、建（构）筑物的问题。同时长跨度布置时支架数量很少，从外观上显得美观、轻巧，与厂区整体更协调，各种管线可以在桁架腹杆的内空中穿行，从而提高室内空间的利用率。悬挂荷载、管线及吊顶可以直接作用在桁架的下弦，节省了悬挂梁和吊顶龙骨等次构件。（4）缺点：由于存在节点板，外观不美观，自重较大，受力点集中，一旦质量控制不严，容易发生质量事故。型钢桁架主要用于廊道面高或布置上需要设置成大跨度廊道的情况，尤其是地质条件较差，施工条件受限制时。型钢桁架廊道楼面板一般采用现浇钢筋混凝土板或预制板。为了充分体现轻巧美观，廊道围护一般多采用彩色压型钢板。
3.2钢管桁架结构
是钢结构廊道中的一种特殊形式，采用钢管空心球桁架代替传统的型钢桁架。其特点是设计、制作、安装简单、用钢量省，同时在构造设计时避免了难于涮漆或积留灰尘的死角，便于维护。廊道桁架的墙身和屋面通常采用金属夹心板围护，荷载较小。
4港电公司输煤栈桥方案
4.1结构选型
混凝土框排架方案：如图1为钢筋混凝土结构。混凝土廊道支柱伸至廊道斜屋面顶，廊道桥体为预制混凝土的梁板结构。此方案由于型钢用量少，因此材料成本低，保温防水易处理，且造价小。可降低控制廊道整体造价。不过桥体重量大，势必带来地震荷载巨大，可引起支柱底弯矩超载，且柱顶位移不好控制。全钢结构方案：廊道支柱及其桥体均采用钢结构，整体重量轻，施工简单，轻巧美观。不过成本较高。混凝土支柱-钢桁架方案：下部支柱采用钢筋混凝土结构，上部廊道桥体采用钢桁架结构。此方案为上述两方案的组合。鉴于以上对三个方案的比较，认为混凝土支柱-钢桁架方案具有一定的优势：不会导致支柱截面巨大，也可以减少风荷载的作用。并且下部混凝土支柱的施工与上部钢桁架制作可以同时进行，不会影响工期。与全钢结构相比，具有一定的成本优势。港电公司采用“混凝土支柱-钢桁架”方案是合理的。
4.2港电公司各部分结构形式
根据《火力发电厂土建结构技术规定》，桁架两端应设门型刚架，港电公司具体做法如下：运煤系统建（构）筑物栈桥、转运站等基础埋深-2.000～-3.000m，采用柱下钢筋混凝土独立或联合基础。钢桁架通过其两端钢支柱固定于混凝土支架上，这种结构形式能增强钢栈桥的整体稳定性，有效减小栈桥的柱顶位移。对于廊道侧墙维护结构，与桁架结构匹配的结构一般有以下两种：复合压型钢板保温、隔热、隔音，防火性能优良，强度、刚度、稳定性、抗冲击性、抗震性优良，并具有良好的防腐性能、防水性能好。单层压型钢板轻型、美观，但保温、隔热、隔音、防水性能差，强度、刚度、抗冲击性低于复合压型板。考虑到本工程地处福建地区，夏季温度高，且基于防台风的前提，本工程侧墙维护采用复合压型钢板。
有资料显示造成钢筋混凝土结构破坏的主要原因是腐蚀，长期各界以来对钢筋混凝土结构防腐工作重视程度一直不高，这导致钢筋混凝土结构出现外观缺陷、安全性下降、耐久性降低等情况，最终造成人力和资金巨大的浪费。应该站在科学发展的高度，在已有钢筋混凝土施工经验的基础上，对钢筋混凝土腐蚀的机理进行分析，对钢筋混凝土腐蚀的主要因素进行归纳，精心进行钢筋混凝土施工的每个操作，找到有效控制钢筋混凝土结构防腐的措施，为钢筋混凝土结构防腐、企业进步和社会健康持续发展服务。
1 钢筋混凝土腐蚀机理分析
钢筋混凝土腐蚀是一个综合性、长期性的物理化学和生物过程，根据目前国际上通行的机理分析，本文提出如下几种钢筋混凝土腐蚀机理：
1.1 钢筋混凝土腐蚀的物理机理
其一，钢筋混凝土外界的侵蚀作用，钢筋混凝土环境中的侵蚀性介质长期与混凝土接触，造成混凝土中可溶性和可挥发性物质溶解和挥发，导致钢筋混凝土结构的破坏。其二，钢筋混凝土内部的结晶作用，钢筋混凝土是一种具有孔隙的建筑材料，环境中的水分、盐类沿着孔隙形成结晶，引起钢筋混凝土的膨胀和酥软，典型的代表是东北地区钢筋混凝土结构的冻融破坏。
1.2 钢筋混凝土腐蚀的化学机理
首先，改变性质类腐蚀，钢筋混凝土在化学腐蚀过程中产生了新的物质，而新物质的力学性能和化学性能的改变，使钢筋混凝土强度和功能发生降低或改变。其次，流失类腐蚀，钢筋混凝土结构在化学腐蚀过程中产生易溶于水或易挥发的物质，溶解或挥发的周围的环境中，引起钢筋混凝土结构的改变。最后，复合类腐蚀，在钢筋混凝土中原材料与腐蚀性介质发生反应生成新物质，在混凝土的毛细孔中结合水而形成体积较大的晶体，造成水泥石胀裂破坏。
1.3 钢筋混凝土生物腐蚀的机理
在钢筋混凝土结构中受到植物根茎的侵蚀、硫化细菌的侵扰，导致钢筋混凝土结构裂缝扩大和生物腐蚀。
1.4 钢筋腐蚀的机理
由于混凝土中钢筋材质的原因，其表面总有可能形成电位差电，为电化学腐蚀提供了可能，特别是在潮湿环境下会造成铁锈的产生，不但对钢筋混凝土结构产生形变的危害，而且使关进的力学性能降低。
2 钢筋混凝土腐蚀的主要因素
2.1 钢筋混凝土密实性对腐蚀的影响
钢筋混凝土的密实程度直接影响着混凝土毛细孔隙的大小、数量和分布，特别是在普通硅酸盐水泥钢筋混凝土施工中，混凝土密实性对腐蚀的速度、程度和深度有直接的影响。
2.2 钢筋混凝土中硫酸盐的影响
钢筋混凝土受硫酸盐的作用下可以生成钙钒石，钙钒石呈针柱状晶体，又称之为“水泥杆菌”，其体积比原物质增加了近三倍，产生钙钒石的膨胀性破坏
2.3 钢筋混凝土中镁盐的影响
钢筋混凝土在镁盐的作用下生成氢氧化镁，降低了钢筋混凝土的碱性，导致水泥石的粘结力下降，混凝土的强度大大降低.
2.4 钢筋混凝土中氯盐腐蚀
钢筋混凝土外部氯离子一般通过渗透、扩散等方式侵入混凝土中，生成易溶的氯化钙，引起钢筋混凝土表面的溃散，此外，氯化钙的水合物对钢筋混凝土有高强度的腐蚀性。
2.5 钢筋混凝土碱性骨料反应
该反应首先是骨料在孔溶液表面作用下形成硅醇基，接着使活性硅质骨料逐渐溶解，发生严重的碱骨料反应。
2.6 钢筋锈蚀
首先，钢筋混凝土顺筋开裂的产生，钢筋在锈蚀过程中，体积会膨胀，对混凝土造成巨大的膨胀应力，使混凝土沿钢筋产生顺筋裂缝。其次，钢筋与混凝土的粘结力下降，随着钢筋锈蚀反应的发生，钢筋与混凝土之间的粘结力将发生下降，钢筋混凝土结构发生变形，引发钢筋混凝土结构局部或整体失效。最后，钢筋有效面积减小，钢筋在锈蚀过程中，钢筋能够承受荷载的有效面积减小，实际承载力下降。
3 钢筋混凝土结构的防腐措施
3.1 做好钢筋混凝土原材料的选择工作
首先，做好水泥的选择工作，水泥是混凝土的重要组成部分，其性质对混凝土结构耐久性有着重要影响。其次做好外加剂的控制工作，使用外加剂时，除了要看到它有利的一面，还要重视其不利的一面，严格控制外加剂中的有害杂质含量，积极推广技术成熟的外加剂产品，慎用技术不成熟的外加剂。其三，控制矿物掺合料用量，应该在实践的基础上加强对各种矿物掺合料的综合性能研究，科学合理确定矿物掺合料的用量。其四，特种钢筋的选用，建议选择特种不锈钢筋和环氧涂层钢筋，它们也可以大幅度提高钢筋混凝土的抗腐蚀能力，尽管特种钢筋的价格较贵，初期成本投入较大，但其长期的耐腐蚀性足以弥补初期成本的投入。
3.2 提高钢筋混凝土保护层的厚度
适当增加钢筋保护层厚度，能显著降低钢筋腐蚀速率，提高混凝土的耐久性.因为增加保护层厚度可以降低阴极区的氧离子以及有害离子氯离子和镁离子在混凝土中的扩散系数
3.3 喷涂钢筋阻锈剂
钢筋阻锈剂能抑制、阻止并延缓钢筋腐蚀的电化学过程，禁止使用亚硝酸盐类钢筋阻锈剂，制订钢筋阻锈剂的技术标准，
3.4 在特殊部位实行阴极保护技术
土壤腐蚀环境介质通常具有良好的导电性，对钢筋混凝土基础设施的下部结构做好阴极保护工作，阻止钢筋混凝土中钢铁构件的电化学的腐蚀速度。
参考文献
［1］尤勇，马飞，丁示波.浅谈钢筋混凝土结构腐蚀机理及防腐措施［J］.北方交通.2010，（2）.
［2］孙俊，刘彦东，王成.有机钢筋混凝土阻锈剂的研究［J］.混凝土.2010，（2）.
Abstract: in most of our country in the monsoon belt, in hot summer and more rain, cold in winter, this makes a lot of reinforced concrete structure erosion. Reinforced concrete disease performance: surface desertification, structure and the intensity of the loose decline. This article analyses the corrosion mechanism of reinforced concrete structure, based on study of reinforced concrete structures in the construction of the actual experience, put forward the measures of anti-corrosion of reinforced concrete structure, and I hope to building the anti-corrosion of reinforced concrete structures provide a theoretical support and work in practice guidance.
Keywords: reinforced concrete; Corrosion; Mechanism; Anticorrosion measures
中图分类号：TU528文献标识码：A 文章编号：
前言
我国地处北半球季风带，夏季风从太平洋方向吹来炎热多雨，冬季风从西伯利亚吹来干燥寒冷，这样的气候条件对建筑物钢筋混凝土的结构造成侵蚀作用，表现为钢筋混凝土结构表面疏松、混凝土内部结构松散、钢筋混凝土结构结构强度下降等现象。导致钢筋混凝土结构的腐蚀原因有很多，在酸性、硫酸盐、氯盐等介质中，钢筋混凝土结构会出现物理和化学性质的下降。要治理钢筋混凝土结构的腐蚀，应从混凝土中钢筋腐蚀机理入手，找到钢筋混凝土结构防腐的具体措施，更好地为钢筋混凝土结构质量保证工作和建筑整体质量作出基础上的努力。
1钢筋混凝土结构中钢筋腐蚀的机理
钢筋混凝土结构中的经常出现的腐蚀有两种，即：化学腐蚀和电化学腐蚀，其成因是钢筋的不均质性和杂质等原因，在钢筋表面和内部发生腐蚀，降低钢筋和混凝土的附着度和钢筋的强度。化学腐蚀和电化学腐蚀可以单独出现，在一定条件下也可以共同出现，影响钢筋的性能。
1.1钢筋的电化学腐蚀
钢筋的电化学腐蚀分为两种：阴极反应和阳极反应，阴极反应是指在钢筋的负极处氧气和水接受电子生成具有腐蚀性的碱根离子，腐蚀钢筋混凝土结构。阳极反应是指在钢筋的阳极处铁原子分解为二价铁离子，降低钢筋的强度
1.2钢筋的化学腐蚀
钢筋在酸性环境下会置换出酸中的氢离子，释放氢气，使钢筋性质和强度降低，在建筑业将这一现象称为“氢脆”
1.3钢筋的综合性腐蚀
钢筋混凝土的介质中存在电位较高的氧化剂时电化学腐蚀和化学腐蚀会综合作用，对钢筋带来更大的腐蚀危害，不但在钢筋中引发交换电流导致腐蚀。而且加速腐蚀的扩散速度。
2钢筋混凝土结构中混凝土腐蚀的机理
2.1氯盐对混凝土的腐蚀
氯盐离子透过混凝土保护层被吸附在钢筋阳极区的钝化膜上，与钝化膜的氧化铁反应生成无保护作用的氯化铁，锈蚀的钢筋体积膨胀，挤压破坏混凝土，从而产生顺筋破坏。钢筋混凝土中氯盐的侵入有两种途径：一种是在钢筋混凝土拌合时为了改善混凝土的某些性质如工作性、早强性等作为外加剂时加入的。另一种是在钢筋混凝土硬化后，外界氯离子通过渗透作用从混凝土毛细孔中引入的。当混凝土有裂缝时，氯盐进入的量会增加。一般认为在混凝土拌合时加入的氯盐，其氯离子被C-S-H胶体吸附，对钢筋的腐蚀没有多大的影响。但渗透进入的氯离子到达表面时，尽管一般不改变钢筋周围的碱性环境，但它降低钢筋作为阳极反应的活化能，使钢筋容易发生腐蚀。
2.2碳化作用对混凝土的腐蚀
混凝土空隙中的二氧化碳与水泥中的氢氧化钙发生反应，生成碳酸钙的过程，我们称之为混凝土的碳化。钢筋混凝土中的氢氧化钙使混凝土保持碱性，有利于钢筋的钝化，但当碳化的锋面到达钢筋时，钢筋周围的碱性环境也就消失了。同时碳化使被C-S-H胶体吸附的氯离子成为自由活动的氯离子，使钢筋容易发生腐蚀。但在密实的钢筋混凝土中，碳化对钢筋混凝土也是有利的。
3钢筋混凝土结构腐蚀防治措施
3.1严格控制钢筋混凝土原材料的质量
首先，优先选用普通硅酸盐水泥，低碱水泥，使用高性能混凝土，控制水泥的质量，力争制止不合格产品进入施工现场。其次，采用合格的掺合料和低碱外加剂。优质Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰的细度可达600m2/kg，颗粒外形呈圆形，与水泥掺合后形成良好的物理级配，从而可大大提高混凝土的密实性。最后，选用合格的功能材料，促进钢筋混凝土结构中氢氧化钙生成强度较高的水化硅酸钙和水化铝酸钙，不但降低了混凝土的碱度，大大改善混凝土内的孔结构和骨料界面结构，而且提高混凝土的强度和密实性，阻止空气和钢筋混凝土结构内部的接触。
3.2采用掺高性能的外加剂
磨细矿粉与粉煤灰一样，具有火山灰活性。磨细矿粉中的二氧化硅，Al2O3与水泥水化产物氢氧化钙反应生成水化硅酸钙和水化铝酸钙。另一方面，在氢氧化钙激发剂的作用下，矿粉中的Al2O3能与水泥中的石膏反应，生成水化硫铝酸钙。从而产生比较高的混凝土强度，同时降低了混凝土的碱度和提高了混凝土的密实性。但是大掺量的磨细矿粉可能使混凝土自收缩偏大，稍有不慎可能造成混凝土收缩裂缝。建议掺量30%~35%为宜，不宜超过50%。
3.3做好物理防护工作
钢筋混凝土浇注过程中加强振捣和养护保湿措施，减少混凝土空隙，减少氯离子，二氧化碳，氧气等进入的途径，同时要振捣均匀，使混凝土成为均匀物质，防止钢筋因处于不均匀的介质中发生局部腐蚀严重的情况。
3.4控制钢筋混凝土的水灰比
降低水灰比不但可以降低钢筋和水分的接触，并且可以减少混凝土孔隙率，使混凝土吸水率降低，从而降低氧气摄入量。
3.5涂覆防护层
在钢筋混凝土的浇筑和施工前对钢筋混凝土表面进行防腐层涂刷，或者在钢筋表面做一层涂层，这有利于防止有害液体从混凝土孔隙中深入与钢筋接触而产生腐蚀，还有利于钢筋混凝土表面防止碳化。
结束语
做好钢筋混凝土防腐工作对于建筑企业来说意义非常重要，只要能在认清钢筋混凝土腐蚀机理的基础上，做好钢筋混凝土中各项原材料的防腐施工，在设计、施工和后期养护中强化防腐意识就可以做好钢筋混凝土的防腐工作，对进一步提高建筑工程质量和确保有关各方面的利益作出基础型的贡献。
参考文献：
[1] 尤勇,马飞,丁示波. 浅谈钢筋混凝土结构腐蚀机理及防腐措施[J]. 北方交通. 2010,02.
[2] 孙俊,刘彦东,王建成. 有机钢筋混凝土阻锈剂的研究[J]. 混凝土. 2010,02.
关注，其中钢筋腐蚀、不良施工方式、混凝土结构设计形式，以及配筋方式、混凝土本身的
性能，这些都是影响钢筋混凝土结构耐久性的重要影响因素。本文从钢筋混凝土结构的设计、
施工及维护等各个阶段全面分析，提出了几种改善混凝土结构耐久性的有效措施，希望对于
建筑工程发展有所帮助。
关键词：钢筋混凝土结构；耐久性；改善措施；影响因素；
中图分类号：TU37文献标识码：A
据有关资料显示，在我国一般环境条件下钢筋混凝土建筑的健康使用寿命只有30年，
复杂环境条件下的使用寿命仅仅只有15至20年，甚至在有些特殊地区，在工程完工几年
内就出现混凝土开裂、钢筋锈蚀等现象。从可持续发展的角度出发，研究分析钢筋混凝土结
构的耐久性能，有效避免大量资源的浪费和不合理消耗，减少了建筑垃圾的数量，有益于促
进经济和环境和谐发展。
一、钢筋混凝土结构耐久性相关概念分析
钢筋混凝土结构的耐久性是指在土木工程建设使用的混凝土结构，受到自然环境、材料
内部因素及使用环境等因素的影响，保障其预期功能价值性能的承受力。自然环境包括该建
筑所处地区的地质环境、有显著影响的大气环境、特殊地域的海洋环境及工业环境等，表现
为部分混凝土内部空隙中可能存在的水，在环境影响下结冰膨胀，形成迁移压力破坏混凝土
结构；材料内部因素包括钢筋的锈蚀、混凝土的碳化等物理作用、化学作用及混合作用，表
现为集料中活性组分与混凝土中的碱性物质相互作用，可能导致混凝土的开裂等情况；使用
环境因素指在建筑及居住使用过程中因使用方式而对钢筋混凝土结构的耐久性产生影响的
各类因素，表现为人为作业不合格导致的水泥强度不达标等。钢筋混凝土结构的耐久性的影
响因素贯穿于混凝土结构的设计、施工和维护的各个环节，如重视强度设计而轻视耐久性设
计错误建筑理念的存在，施工当中存在的混凝土质量不合格，钢筋保护层厚度不够等不合理
施工的存在，建筑使用过程中没有实施有效维护及环境的劣化等，都会影响到钢筋混凝土结
构的耐久性。钢筋混凝土结构是混凝土与钢筋的复合体，关于提升钢筋混凝土结构的耐久性
的研究，应该从提高混凝土的耐久性和防止混凝土钢筋被锈蚀破坏两个主要方面展开。
二、防止混凝土钢筋被锈蚀的措施
防止钢筋被锈蚀并不是简单的对引起横向裂缝宽度的外荷载进行控制，而是要通过对混
凝土表面涂刷防护层、在混凝土掺加缓蚀剂、采用喷塑（树脂）钢筋或对钢筋表面涂锌及设
置阴极保护设施等方法，减缓腐蚀因子如氧、水、二氧化碳等穿过保护层向钢筋表面及内部
的渗透扩散。相对经济和实用的保护措施有以下几点：
（一）根据具体环境适度增加混凝土的保护层厚度
混凝土保护层厚度的增加能够最直接的增加氧、水、二氧化碳等腐蚀因子扩散渗透到钢
筋表面的时间，实践证明混凝土的保护层厚度的平方与钢筋表面被碳化的时间成正比，所以
增大保护层的厚度能够增强钢筋对锈蚀膨胀的抵抗力，有效增加钢筋混凝土结构的耐久性。
值得注意的是，增加保护层厚度的具体数据必须与建筑物的外观要求所切合，对钢筋的位子
的正确性也要严格要求，避免构件的表面横向裂缝宽度增大。
（二）科学提升混凝土的密实性
混凝土的密实性的提高、毛细管通道的减少及和内部微细孔隙率控制是增强钢筋防腐蚀
能力的最根本途径。提高混凝土的密实性客观要求在建筑施工时，必须有专业人员严格监督
和控制，注意混凝土级配的合理性，保证水灰振捣均匀，振捣时间合理，避免漏振、偏振等
问题的出现。对钢筋的覆盖面要求方面，必须使用水泥浆形成一层有效的隔离层，混凝土的
粗骨料粒径不要过大，否则，会大大降低混凝土的抗渗性。
（三）混凝土拌和物中的氯盐含量要科学控制
混凝土拌和物中的氯盐离子含量过多会对钢筋钝化膜产生一定破坏作用，即使钢筋保护
层未碳化，这种破坏作用依旧可以进行。氯离子的半径小，穿透力强，钢筋的钝化膜很容易
被其吸附，进而被腐蚀破坏，因此必须对混凝土拌和物中的氯盐含量加以控制。最后，还要
避免海砂的使用及构件尺寸的不适宜，海砂的使用会加速钢筋保护膜的腐蚀速率，构件尺寸
的不适宜容易导致混凝土不易振实。想要提高结构设计使用寿命，增强钢筋混凝土的耐久性，
定期维修保养是后续的重要措施。
三、混凝土耐久性的提升措施
（一）、使用高效减水剂
分析可知，毛细管的孔隙率是影响混凝土钢筋结构耐久性的重要影响因素，而降低混凝
土的孔隙率得最主要的办法就是降低拌和混凝土的用水量。所以，在保证混凝土的工作性的
前提条件下，应该科学合理的控制用水量，相对应减少水灰比，最有效的办法就是将高效减
水剂在拌合混凝土时加入，以此使水泥体系处于相对稳定的悬浮状态，释放游离水，形成一
层溶剂化水膜，最终达到减少混凝土毛细管等的总孔隙率。
（二）加入高效活性矿物掺料
提升混凝土钢筋结构耐久性就必须解决应用广泛的水泥混凝土水泥石中水化物稳定性
的不足的问题。加入如硅灰、矿渣、粉煤灰等活性矿物能够改善水泥石与集料的界面结构和
界面区性能，使水泥石的胶凝物质优化组成，进而达到增强混凝土的耐久性及强度的目的。
最后，还应该消除混凝土本身的一些物理化学因素，例如要注意避免混凝土的水化热过高、
化学收缩和干缩过大、碱集料反应、硫酸铝的延迟生成等造成的裂缝或开裂，以此混凝土钢
筋结构耐久性。
钢筋混凝土结构耐久性问题设计社会生活及经济发展的方方面面，必须加以严格重视，
实践有效的解决办法。除上述措施外，还应做好关于钢筋混凝土结构耐久性的质量监督工作。
充分做好施工的事前控制，保证初期阶段的完备性；加强对钢筋混凝土施工的事中控制，避
免不规范的施工行为，按照科学的程序性要求控制混凝土强度及其构造和外观符合设计；在
为其一周的混凝土的养护阶段，应保证利于混凝土强度增长的温度和湿度，制定具体的养护
方案。总之，只有从结构的设计、检测评价、施工、材料等诸多方面考虑才能根本保障钢筋
混凝土结构的耐久性。
参考文献：
中图分类号：TU37 文献标识码： A
前言
在现代建筑中钢筋混凝土结构及预应力钢筋混凝土结构在工程中的应用日益普遍，无论是多层建筑还是高层建筑，从安全性、抗震性来讲，其结构设计与钢筋混凝土构件的力学性能决定着建筑物的耐久性和使用寿命，而钢筋混凝土构件的力学性能好坏及寿命长短与原材料及保护层外，结构设计也决定着重要作用。
一、钢筋和混凝土的工作原理
钢筋混凝土的性质决定于材料的品质及施工的控制，影响它的因素主要有：水灰比例、水泥质量、骨料性质、混凝土的捣实、混凝土材龄。而钢筋的性能主要和钢筋中所含的化学成分有关，钢筋混凝土的工作原理是利用了混凝土承受压力钢筋承受拉力的性质。钢筋是在建筑结构中起到柔性材料作用，具有抗拉强度高，抗压强度较低;混凝土属于刚性材料，在建筑结构中抗压强度高，但是抗拉强度低。在结构设计过程中，应该考虑到混凝土的凝结作用以及混凝土与表而粗糙的钢筋之间的机械咬合，充分发挥混凝土与钢筋粘结力，粘结牢固的钢筋混凝土构件才具有一定的承载力。如果钢筋混凝土保护层小足，会减小钢筋与混凝土的凝固力，使钢筋与混凝土小能更好地协同工作，所以充分认识到合理的钢筋保护层薄厚对工程结构起到至关的重要作用。对于受力钢筋混凝土构件截而设计，混凝土表而所能承受的外部压力大小，取决于钢筋离的远近，如果钢筋混凝土构件的钢筋位置放置错误或者钢筋的保护层过大，会降低钢筋混凝土构件的承载能力，容易发生重大事故。在外力情况下，构件粘结在一起可以让钢筋和混凝土协调变形、共同工作自到接近破坏。在受拉状态下，粘结的构件虽然在拉力较高时但会有局部失效，总体依然可以保证这两种材料的协调变形，并且能使混凝土承受有限的一部分拉力。在结构设计时还要考虑温度变化，因为南北方温度差异较大，根据小同地域，结合钢筋混凝土受温度影响的膨胀系数，钢筋和混凝土具有几乎相同的温度线膨胀系数（钢材为1.2x10-5/0C ;混凝土为1.0x 10-5/0C，适用于温度在0~00℃内），所以，应该充分考虑两种材料产生的强制应力，是否会产生可能削弱两种材料之间的粘结强度。
二、钢筋保护层的重要性
钢筋混凝土保护层是指从受力纵筋的外边缘到构件混凝土的外边缘之间的距离，对钢筋起保护作用，使钢筋小被锈蚀。合理的结构设计方案能同时满足耐久性和钢筋粘结牢固，因为它直接涉及到混凝土构件的结构承载力、耐久性和防火性。在现行《混凝土结构设计规范》对钢筋保护层厚度分别按环境类别、构件类型、混凝土强度等级做出了规定。一般情况下受力钢筋的混凝土保护层最小厚度应符合钢筋混凝土结构设计要求的规定。同时现行《混凝土结构工程施工质量验收规范》对结构实体钢筋保护层厚度检验也做出相应的系列规定，这一切都充分体现了保护层在混凝土结构中极其重要的地位。
三、钢筋保护层在施工过程中存在的几点问题
从受力钢筋混凝土构件的截而设计过程中，受拉的钢筋离受压区越远，钢筋所能承受的外部弯矩也越大，钢筋在整个构件发挥的作用力越高，反之，受拉钢筋离受压区越近，整体构件发挥效能越低，为了避免在施工过程中，发生保护层厚度不合理的问题，小仅有合理的设计方案，还要结合实际温度差异，地域差异小同状况，适当调整保护层的厚度很重要。
（一）保护层过厚与安全隐患
由于钢筋与混凝土构件之间存在足够的粘结力，作为一个整体来承受外力的;如果只考虑混凝土承受巨大压力，把拉力全部转移给钢筋来承担是不够合理的。在受力构件强度设计中，钢筋保护层越厚，则钢筋混凝土构件受压区的有效强度就越小，钢筋保护层过厚，结构下部离受力钢筋远的混凝土山于粘结锚固作用的降低，其抗拉强度下降，反而易开裂引起钢筋锈蚀，由此一来整体结构强度均随之降低，结构存在安全隐患。
（二）护层过薄及结构影响
钢筋保护层过薄，是施工中更为常见的一种质量通病。它对结构的影响主要表现在以下几个方而：1）影响混凝土与受力纵筋协同作用产生粘结力可能会降低承载力。虽然保护层过薄增加了一定的高度值，从外观感觉是有利于结构承载力，但实际上是削弱了整个结构承载能力。因为承载能力是靠混凝土与钢筋协同作用，与钢筋和混凝土之间的粘结力有直接关联。粘结力来自于钢筋和混凝土的接触而经化学作用产生的胶着力、混凝土收缩时产生的摩擦力、握裹力以及咬合力等多方而组成，保护层过薄会使钢筋混凝土因产生径向劈裂而使粘结
力降低。山于粘结破坏机理复杂，影响因素较多，受力情况多种小同，没有完整的计算数据可以表明这一情况，所以在整体设计过程中，应考虑多方而因素，结合小同区域小同状况，制定合理的设计方案，避免保护层厚度影响到结构的内在质量，对结构承载力造成小良影响。2）工程的耐久性小能只考虑内在的质量，而对环境耐久性如十湿、冻融等大气侵蚀产生忽视也小可以，有一些工程由于忽视了环境问题，没有做好干湿度以及特殊气候情况下如何预防因混凝土结构导致钢筋锈蚀，致使整个结构发生变化，从而发生重大隐患，这是应该被重视的问题。其实有关部门也制定规范规定于安全性相关的要求，例如保护钢筋免遭锈蚀的混凝土保护层最小厚度和混凝土的最低强度。3）在结构设计中以防火最为重要，因为高温影响下可使构件迅速破坏。虽然混凝土是良好的防火材料，但钢筋遇高温会急剧膨胀加大，屈服点和极限强度急剧下降，导致混凝土构件破坏。所以整体混凝土钢筋构件保护层需要保证一定值的厚度，并且满足现行《建筑设计防火规范》的规定，所以保护层厚度影响到构件中的耐火极限。
四、楼板及墙柱保护层控制措施
钢筋混凝土楼板在结构设计过程中，应该考虑到钢筋的起抗拉受力作用可以抵抗荷载所产生的弯矩，以及地域小同温差变化后混凝土板而收缩和裂缝的问题。钢筋混凝土构件在设置合理的保护层前提下才能发挥有效作用。楼板底筋的保护层也是需要正确控制的，当楼板底筋的保护层间距放大到1.0米以上时，局部楼板底筋的保护层厚度就无法得到保障，所以纵横向的保护层间距控制在1米左右为宜。在现场施工时尽可能合理和科学地女排好各工种交叉作业时间，在楼梯、通道等频繁和必须的通行处应搭设(或铺设）临时的简易通道，以供必要时施工人员通行，以免造成人工交叉踩踏后，钢筋混凝土保护层变形，造成未交工就完工的恶劣影响。对施工人员加强教育和管理，使全体操作人员充分重视保护板而上层负筋的正确位置，必须行走时，应自觉沿钢筋小马支撑点通行，小得随意踩踏中间架空部位钢筋。综上所述，在钢筋混凝土结构中，从设计到施工质量，钢筋保护层厚度的控制是非常重要的，坚决杜绝在施工中忽视保护层厚度而产生较大质量问题和安全隐患。为此在实际工程中，必须时刻注意对保护层厚度的监制，以保证钢筋混凝土的材料可靠性和结构安全性。
结语
在施工过程中，钢筋混凝土结构构件的钢筋保护层偏差直接影响钢筋混凝土构件的力学性能及耐久性，关系到建筑物的使用安全及使用寿命。因此，参与建设、施工的各方应重视并关注钢筋混凝土结构的保护层问题。
中图分类号：TV331文献标识码： A
一.钢筋混凝土结构防腐蚀的意义
钢筋混凝土结构结合了钢筋和混凝土的优点，造价较低，在土建工程中应用非常广泛。在钢筋混凝土结构中，钢筋锈蚀是钢筋混凝土结构过早被破坏的主要原因之一。新鲜混凝土是呈碱性的，其PH值一般大于12.5，在此碱性环境中钢筋容易发生钝化作用，使钢筋表面产生一层钝化膜，能阻止混凝土中钢筋的锈蚀。但当有二氧化碳、水汽和氯离子等有害物质从混凝土表面通过孔隙进入混凝土内部时和混凝土材料中的碱性物质中和，从而导致混凝土的PH值降低，就出现PH值小于9这种情况，钢筋表面的钝化膜就会被逐渐破坏，钢筋就会发生锈蚀，并且随着锈蚀的加剧，会导致混凝土保护层开裂，钢筋与混凝土之间的黏结力破坏，钢筋受力截面减少，结构强度降低等，从而导致结构耐久性的降低。
据调查, 我国20世纪90年代前兴建的海港工程,一般10～20年就会出现钢筋严重腐蚀破坏,结构使用寿命基本上都达不到设计基准期要求。我国50 年代至70年代建的海港工程,高桩码头不到20年,甚至7～8 年就出现严重钢筋锈蚀破坏,海工混凝土结构破坏已成为我国港口建设中不得不重视并迫切需要解决的问题。
二.钢筋的锈蚀原理及分类
1．钢筋的锈蚀条件：
钢筋混凝土构件内钢筋的锈蚀需要三个条件：
(1)钢筋表面碱性钝化膜破坏。正常情况下钢筋是包裹在砼之内的，砼则由于水泥的水化反应造成其初始碱性(含有一定Ca(OH)2)较强，正常情况：下钢筋在这种碱性环境下不会发生氧化腐蚀。当PH值大于1O时，钢筋腐蚀的速度很慢，当PH值小于5时，其锈蚀的速度就快。由此可见，只有当钢筋混凝土构件内的钢筋周围碱性钝化膜因砼碳化或其它原因导致破坏后，才可能出现腐蚀。
(2)必须产生电位差，使钢筋产生微电池腐蚀式大电池腐蚀。钢筋腐蚀，是由于钢筋表面不同部分之间产生电位差引起的，其作用和电池一样，在钢筋表面有微弱的电流流动。当在钢筋表面构成了许多微小电池，其电化学反应，按下式进行：
阳极反应(活化区)：FeFe2+ +2e
阴极反应区：2H20+O2+4e4(OH)-
综合反应式就是：Fe2 +2(OH)一Fe(OH)2
这就是铁变成铁锈的过程。当构筑物(或构件)处在离子条件差别很大的两种环境中，或遭受杂散直流电影响时，一部分钢筋(或一部分构筑物)作为阳极，而另一部分作为阴极，这样便构成大电池腐蚀。
(3)必须具备水和氧。水和氧是钢筋腐蚀的必要条件(尤其是水)，它们均参加钢筋电化腐蚀的阳极反应过程。水分子能穿透任何肉眼可辩的裂缝。水还能起着电解质的作用，并溶饵氧和其它如氯等的有害离子，从而加速了腐蚀速度。另外在一定条件下氧还可以造成浓度电池腐蚀。最常见的实例就是水线腐蚀。如浸在海水中的钢筋混凝土结构，在水线附近钢筋腐蚀最为严重，这是由于水线以上空气中的含氧量较高，而水线以下(水中)含氧量突然降低，造成浓度电池腐蚀，使水线以下的部位钢筋成为阳极而腐蚀。
2．钢筋混凝土构件中钢筋的锈蚀的几种情况。
(1)由于混凝土不密实或有裂缝存在造成钢筋的腐蚀。混凝土密实度不良和构件上产生的裂缝，往往是造成钢筋腐蚀的很重要原因。混凝土浇筑中产生露筋、蜂窝、麻面等情况，都会加速钢筋的锈蚀。因为孔隙和裂缝(一般在0．2ram以上时)给水(汽)、氧和其他侵蚀性介质的渗透创造了有利条件。因此，钢筋的电化学腐蚀和混凝土密实度、裂缝的宽度、保护层的厚度、空气的湿度以及空气中侵蚀性介质的含量，都有直接的关系。当混凝士密实度差和钢筋保护层不足时，各种介质就容易到达钢筋表面造成腐蚀。
(2)由于混凝土碳化和侵蚀性气体、介质的侵入，造成钢筋的腐蚀。空气中的二氧化碳气体，在混凝土表层中逐渐为氢氧化钙的碱性溶液所吸收，相互反应生成碳酸钙，这种现象称为混凝土的碳化，亦称“中性化”。砼碳化生成的碳酸钙很难溶解，其饱和溶液的PH值为9，因此混凝土碳化的结果，就使PH值不断下降，并不断向内部深化。混凝土碳化对混凝土强度一般无直接影响。其危害主要在于为钢筋腐蚀提供条件，而钢筋锈蚀体积将发生膨胀(体积比原来提高2.2倍)，混凝土保护层将因此遭到剥落和损坏，从而降低钢筋和混凝土的工作性能；尤其对于薄壳钢筋混凝土结构和预应力高强度钢丝构件等，会造成严重的结构损坏而且这种破坏往往是脆性的，具有隐藏、突然性等特点，必须引起高度重视。
(3)由于混凝土内掺入氯盐造成钢筋的腐蚀。为提高混凝土早期强度或抗冻性能，过去人们往往在混凝土内掺入一定量的氯盐，如氯化钙、氯化钠等。氯化钙与水泥中的氢氧化钙、硅酸三钙、铝酸三钙结合，生成高水分子复合化合物，如氯硅酸盐等，并提高了氢氧化钙的溶解度。混凝土中，氯盐对钢筋的腐蚀多呈溃疡状，容易造成钢筋的应力集中：因此它的危害性是比较大的。混凝土中氯离子主要来源于原材料、外加剂加海砂、海水或氯盐高的水，以及掺加的用氯化钙作为促凝剂，用氯化钠作为防冻剂等，国内外已出现多起加氯盐过量而引起的严重腐蚀事件。
(4)由于高强钢筋中的应力腐蚀随着预应力钢筋混凝土结构的采用，出现了高强钢筋中的一种特殊腐蚀形式，即“应力腐蚀”。一般在表面只有轻微损害或根本看不见损害，这种腐蚀尤为危险，因为它没有任何预兆而可以发生突然破坏。一般认为：高强钢筋在应力(拉应力)的作用下，导致钝化膜的破坏，裂缝比较活化，并作为阳极而腐蚀。在电化学腐蚀过程中继续扩大，同时由于钢筋中具有很高的拉应力，和高强钢筋的低变形性能。因此，腐蚀和应力共同作用，使裂缝迅速向深度发展，以致钢筋在看不到明显的腐蚀现象的情况下会突然断裂
(5)电流腐蚀工业用电中的直流电，当它泄漏到地下钢筋混凝土结构中时，会造成钢筋的腐蚀。在这种情况下，电流流入处相当于阴极区，电流流出处相当于阳极区。目前我国一些直流电解工厂、电气化铁路、直流电的载流设备等的电流泄漏现象比较多，有时比较严重。这些杂散电流对钢筋混凝土结构(如基础、梁、柱等)钢筋的腐蚀破坏时有所见。
参考文献
