鋼筋混凝土和預應力微觀結構檢測顯微鏡
在松弛鋼筋前,鋼筋和硬化混凝土具有一定的粘結強度;開始
松弛后,鋼筋會收縮,該收縮受到粘結強度的約束,此時,鋼筋處
于受拉狀態,混凝土處于受壓狀態,混凝土具有較高的抗壓強度,
鋼筋具有較高的抗拉強度。預應力混凝土中混凝土承受壓應力,鋼
筋承受拉應力,兩者協同作用,使混凝土梁在開裂和崩潰時能夠承
受更高的彎曲荷載。
結構的耐久性(Durability)
一方面,配筋能夠顯著提高拉應力和彎曲應力作用下混凝土結
構的力學性能;另一方面,用于鋼筋混凝土和預應力混凝土中的鋼
筋通常容易受到化學侵蝕(二氧化碳和氯鹽)和環境介質(空氣中的
氧氣和水)的破壞,而混凝土能夠保護鋼筋,避免這些破壞發生。
然而,盡管配筋能夠顯著改善普通混凝土的缺陷,提高混凝土
的力學性能,但鋼筋也確實給鋼筋混凝土結構帶來了一些問題,較
主要的就是耐久性。耐久性是指結構在設計使用條件下保證結構使
用功能的能力。如果混凝土的質量較差,空氣、水和氯鹽就很容易
滲入,那么整個結構將受到嚴重威脅。特別是保護層(Cover),一
般用于保護配筋,比較薄。實際上,如果保護層比較薄,而且多孔
,侵蝕介質就很容易滲到鋼筋表面,從而使鋼筋在澆筑幾年后就被
氧化銹蝕。這個過程通常伴有顯著的體積膨脹(因為鐵銹比鐵的表
觀密度更小),膨脹將引起保護層的開裂,隨后使鋼筋直接暴露在
潮濕空氣中,進一步加速鋼筋的氧化和腐蝕。