钢砼碱硅反应

碱骨料反应或碱硅反应，（Alkali Aggregate Reaction，简称AAR，或Alkali Silica Reaction，简称ASR）是指当水泥的碱性过强时，骨料中的活性硅成分（SiO2）与碱发生反应生成硅酸盐，引起混凝土的不均匀膨胀，导致开裂破坏。它的发生条件为 ⑴骨料中含有相关活性成分⑵环境中有足够的碱性（3混凝土中有足够的湿度 75%RH。

高铝水泥的晶体转变

高铝水泥对弱酸特别是硫酸盐有抗性，同时早期强度增长很快，具有很高强度和耐久性。在第二次世界大战后被广泛使用。但是由于内部水化物晶体的转型，其强度会随时间推移而下降，在湿热环境下更为严重。在英国，随着3起使用高铝预应力混凝土梁的屋顶的倒塌，这种水泥在当地于1976年被禁止使用，虽然后来被证明有制造缺陷，但禁令仍然保留。

钢筋混凝土中的受力筋含量通常很少，从占构件截面面积的1%（多见于梁板）至 6%（多见于柱）不等。钢筋的截面为圆型。在美国从0.25至1英尺，每级1/8英尺递增；在欧洲从8至30毫米，每级2毫米递增；在中国大陆从3至40毫米，共分为19等。在美国，根据钢筋中含碳量，分成40钢与60钢两种。后者含碳量更高，且强度和刚度较高，但难于弯曲。在腐蚀环境中，电镀、外涂环氧树脂、和不锈钢材质的钢筋亦有使用。

在潮湿与寒冷气候条件下，钢筋混凝土路面、桥梁、停车场等可能使用除冰盐的结构则应使用环氧树脂钢筋或者其他复合材料混凝土，环氧树脂钢筋可以通过表面的浅绿色涂料轻松识别。

钢筋锈蚀与混凝土的冻融循环

钢筋锈蚀与混凝土的冻融循环会对破坏混凝土的结构造成损伤。当钢筋锈蚀时，锈迹扩展，使混凝土开裂并使钢筋与混凝土之间的结合力丧失。当水穿透混凝土表面进入内部时，受冻凝结的水分体积膨胀，经过反复的冻融循环作用，在微观上使混凝土产生裂缝并且不断加深，从而使混凝土压碎并对混凝土造成永久性不可逆的损伤。

混凝土中的孔隙水通常是碱性的，根据pourbaix图[3]，钢筋在pH值大于9.5时是惰性的，不会发生锈蚀。空气中的二氧化碳与水泥中的碱反应使孔隙水变得更加酸性，从而使pH值降低。从构件制成之时起，二氧化碳便会碳化构件表面的混凝土，并且不断加深。如果构件发生开裂，空气中的二氧化碳将会更容易更容易进入混凝土的内部。通常在结构设计的过程中，会根据建筑规范确定最小钢筋保护层厚度，如果混凝土的碳化削弱了这一数值，便可能会导致因钢筋锈蚀造成的结构破坏。

测试构件表面的碳化程度的方法是在其表面钻一个孔，并滴以酚酞，碳化部分便会变成粉色，通过观察变色部分便可得知碳化层的深度。

氯化物， 包括氯化钠，会对混凝土中的钢筋腐蚀。因此，拌合混凝土时只允许使用清水。同样使用盐来为混凝土路面除冰是被禁止的。

钢筋混凝土之所以可以共同工作是由它自身的材料性质决定的。首先钢筋与混凝土有着近似相同的线膨胀系数，不会由环境不同产生过大的应力。其次钢筋与混凝土之间有良好的粘结力，有时钢筋的表面也被加工成有间隔的肋条（称为变形钢筋）来提高混凝土与钢筋之间的机械咬合，当此仍不足以传递钢筋与混凝土之间的拉力时，通常将钢筋的端部弯起180 度弯钩。此外混凝土中的氢氧化钙提供的碱性环境，在钢筋表面形成了一层钝化保护膜，使钢筋相对于中性与酸性环境下更不易腐蚀。

混凝土是水泥（通常硅酸盐水泥）与骨料的混合物。当加入一定量水分的时候，水泥水化形成微观不透明晶格结构从而包裹和结合骨料成为整体结构。通常混凝土结构拥有较强的抗压强度（大约 3,000 磅/平方英寸，35 MPa）。但是混凝土的抗拉强度较低，通常只有抗压强度的十分之一左右，任何显著的拉弯作用都会使其微观晶格结构开裂和分离从而导致结构的破坏。而绝大多数结构构件内部都有受拉应力作用的需求，故未加钢筋的混凝土极少被单独使用于工程。

相较混凝土而言，钢筋抗拉强度非常高，一般在200MPa以上，故通常人们在混凝土中加入钢筋等加劲材料与之共同工作，由钢筋承担其中的拉力，混凝土承担压应力部分。例如在图2简支梁受弯构件中，当施加荷载P时，梁截面上部受压，下部收拉。此时配置在梁底部的钢筋承担拉力⑷，而上部阴影区所示混凝土⑵承受压力⑶。在一些小截面构件里，除了承受拉力之外，钢筋同样可用于承受压力，这通常发生在柱子之中。钢筋混凝土构件截面可以根据工程需要制成不同的形状和大小。

同普通混凝土一样，钢筋混凝土在28天后达到设计强度。

目前在中国，钢筋混凝土为应用最多的一种结构形式，占总数的绝大多数，同时也是世界上使用钢筋混凝土结构最多的地区。据发改委相关数据显示，该地区其主要原材料水泥产量已于2005年达到10.60亿吨，占世界总产量48%左右。[1][2]

砼：读tong，音调二声.就是混凝土的意思.钢筋砼就是钢筋混凝土，被广泛应用于建筑结构中.打混凝土之前，先进行绑筋支模，也就是将钢筋用铁丝绑成想要的结构形状，然后用模板覆盖在钢筋骨架外面。最后将混凝土浇筑进去，达到强度后拆模，所得即是钢筋砼。

按施工方法不同：现浇式，装配式，装配整体式 现浇钢筋砼楼板

现浇钢筋砼楼板在施工现场通过支模，绑扎钢筋，浇筑砼，养护等工序而成型的楼板.

优点：整体性好，抗震能力强，形状可不规则，可预留孔洞，布置管线方便.

缺点：模板，用量大，施工速度慢.

预制装配式钢筋砼楼板

在预制厂或施工现场预制

缺点：楼板的整性差，板缝嵌固不好时易出现通长裂缝

装配整体式钢筋砼楼板

部分构件预制→现场安装→整体现浇

钢筋混凝土（英文：Reinforced Concrete或Ferroconcrete），工程上常被简称为钢筋砼。是指通过在混凝土中加入钢筋与之共同工作来改善混凝土力学性质的一种组合材料。为加劲混凝土最常见的一种形式。

钢砼把在浇筑混凝土之前把钢筋预先埋在其中，或者在浇筑混凝土之后（后张法，预应力钢砼）穿入钢筋，在结构中受力时由混凝土来承受压力，而由钢筋来承受拉力的可塑性高的高级建筑材料。钢砼是钢筋抗拉和混凝土抗压的结合，比混凝土有更高的承载力。

地下水中的硫酸盐会与硅酸盐水泥反应生成具有膨胀性的副产品例如矾石（ettringite）或碳硫硅钙（thaumasitein）从而导致混凝土的早期失效。

钢筋混凝土的发明出现在近代，通常为人认为发明于1848年。1868年一个法国园丁， 获得了包括钢筋混凝土花盆，以及紧随其后应用于公路护栏的钢筋混凝土梁柱的专利。1872年，世界第一座钢筋混凝土结构的建筑在美国纽约落成，人类建筑史上一个崭新的纪元从此开始，钢筋混凝土结构在1900年之后在工程界方得到了大规模的使用。1928年，一种新型钢筋混凝土结构形式预应力钢筋混凝土出现，并于二次世界大战后亦被广泛地应用于工程实践。钢筋混凝土的发明以及19世纪中叶钢材在建筑业中的应用使高层建筑与大跨度桥梁的建造成为可能。

钢筋混凝土是当今最主要的建筑材料之一，但它的发明者既不是工程师，也不是建筑材料专家，而是一位法国名叫莫尼埃的园艺师。

莫尼埃有个很大的花园，一年四季开着美丽的鲜花，但是花坛经常被游客踏碎。为此，莫尼埃常想：“有什么办法可使人们既能踏上花坛，又不容易踩碎呢？”有一天，莫尼埃移栽花时，不小心打碎了一盆花，花盆摔成了碎片，花根四周的土却紧紧包成一团。“噢。花木的根系纵横交错，把松软的泥土牢牢地连在了一起！”他从这件事上得到启发，将铁丝仿照花木根系编成网状，然后和水泥、砂石一起搅拌，做成花坛，果然十分牢固。

钢砼叠合式预制箱梁台座施工工法适用范围

《钢砼叠合式预制箱梁台座施工工法》适用于地质软弱或容易导致不均匀沉降区域内的预制箱梁梁场的建设。

钢砼叠合式预制箱梁台座施工工法技术理论

《钢砼叠合式预制箱梁台座施工工法》的工艺原理是：

施工钢砼叠合式预制箱梁台座时，首先对地基进行局部换填，然后浇筑混凝土基座及扩大基础，当混凝土基座强度达设计要求后，在其顶部安装由型钢、槽钢、钢板组焊而成的钢构件，为便于调整预制箱梁台座顶面的预拱度、平整度，钢构件与混凝土基座间采用膨胀螺栓加钢板进行固定。为满足楔形块的施工要求，钢砼叠合式台座施工时先在箱梁楔形块处预留位置，然后安装由型钢、钢板组焊而成的回形或”U”形预留槽。

钢砼叠合式预制箱梁台座施工工法施工工艺

《钢砼叠合式预制箱梁台座施工工法》的工艺流程及操作要点如下：

• 工艺流程

该工法的施工工艺流程见图3。

• 操作要点

一、钢砼叠合式台座构造设计及制作

钢砼叠合式台座设计应根据预制箱梁的参数进行设计，并经过计算后进行型钢部分材料的选择及间距的设定，以确保型钢部分的弯曲应力、剪应力、变形指标均满足设计要求和规范。并应注意以下问题：

1.预拱度控制

由于钢砼叠合式预制箱梁台座下部为混凝土基座、上部为型钢、槽钢、钢板组焊而成的钢构件，如何将上部型钢部分与下部混凝土基座部分进行有效连接，使预拱值即满足设计要求，又便于安拆，以方便后期预拱度的调整。经过分析、研究后采用膨胀螺栓 钢板的连接方式将其上下连接为整体。即满足了预拱度设置，又方便了拆卸，示意图见图4~图6。

2.箱梁腹板模板与底座接触处密封的控制

腹板模板与台座接触部分为型钢台座部分，应考虑模板与台座接触处密封时采用止浆带或止浆管的方式，以便确定面板底部槽钢纵肋腹板的位置，该台座采用面板纵肋与模板接触采用面接触的方式取得了较好的成效，成功解决了箱梁腹板模板与底座接触处密封的问题，详见图7及图8。

3.梁端楔形块多种纵横坡度的控制

因桥梁处于竖曲线上，存在着多种纵横坡度，为使简支预制小箱梁底板与支座顶面紧密接触，故在箱梁底板支座处增设了楔形块，为满足不同部位楔形块纵横坡度的需要，需设置调坡装置，与生产厂家讨论后，采用15毫米厚的钢板焊接回形或U形槽，并在预留槽的底板上开孔，安装调节装置，施工时依据设计坡度调整四角螺栓的高度实现生产缓和、圆曲多种复杂线路预制箱梁调坡的需求，详见图9~图11。

二、台座基础换填

1.因该预制场所处的区域为超厚淤泥层，当挖至一定深度厚仅能进行抛石挤淤处理，当进行抛石时应严格控制石料的粒径，并将石料大面朝下进行放置。

2.抛石后分层回填碎石土，每层的厚度控制0.3米，压实度为93%以上，边角或压实不到位的部位采用小型设备进行夯实；

3.当碎石土填筑至预制箱梁台座基础底时，严格控制其平整度、宽度、压实度及高程。

三、台座基础混凝土及基座浇筑

1.当台座基础换填完成后，立即绑扎纵横向钢筋网片，并严格控制其保护厚度，钢筋接头的位置、钢筋的间距、钢筋绑扎处的牢固程度；

2.台座混凝土浇筑时，应对机械设备进行检查，确保浇筑期间混凝土连续供应，振捣应严格控制混凝土的间距、插入深度、距模板的距离、确保混凝土浇筑质量；

3.当浇筑台座基座时，应严格控制基座顶面的预拱度、平整度及预埋钢筋的间距。

四、型钢构件安装

1.当台座基座混凝土强度养护到期后，弹出工字钢的轴线，安装工字钢，并采用膨胀螺栓 钢板每间隔0.5米进行固定，过程中严格按预拱度控制，必要时在混凝土基座与型钢之间支垫钢板。

2.按图纸设计间距垂直型钢安装63#槽钢，与型钢的翼缘焊接为整体，采用拉线方式严格控制63#槽钢的边线，确保横向槽钢分配梁线形顺直。

3.在横向分配梁的顶部纵向安装63#槽钢纵梁，两侧的纵梁应呈反扣状，且严格控制其间距和线形，纵向槽钢接长时，在槽钢的内部利用加设钢板进行接长，避免焊接时凸凹的质量缺陷，导致模板与台座接触不紧密质量缺陷的发生，钢砼叠合式台座效果见图12。

4.在拼装纵横分配梁型钢组件时，应按不同规格的箱梁预留楔形块的位置，当浇筑箱梁时将其安装就位，严格控制其平面位置、轴线、高程及楔形块的坡度。

5.面板采用6毫米厚的不锈钢板，采用等离子切割成块，运输至施工现场进行分块安装，安装时严格控制钢板的平整度、接缝及线形，并将钢板与面板后的背肋焊接为整体，严格控制焊接质量、不得有夹渣、气孔等质量缺陷，并对钢板进行保护，避免烧伤、烧穿影响预制箱梁的外观。

五、型钢构件回收再生利用

考虑到钢砼叠合式预制箱梁台座后期回收，台座的型钢部分与混凝土基座部分采用膨胀螺栓 钢板进行临时固定，当局部有沉降现象时，可松开螺栓加垫支撑的方式对台座的型钢部分进行调整，使预制箱梁台座的预拱度满足设计要求，当预制箱梁预制完成后，解除台座的型钢部分与混凝土基座部分的连接，分段割开后，用龙门吊将其吊离，进行再生利用。

《钢砼叠合式预制箱梁台座施工工法》的特点有：

1.钢砼叠合式预制箱梁台座充分发挥了材料优势，便捷了处理软弱地区沉降导致的预制箱梁台座顶面不平整、局部开裂等质量缺陷；

2.纵横型钢替代了部分混凝土，节约了混凝土用量，充分发挥了型钢安拆便捷、可重复周转利用的优势，提高了材料周转率，减少了资源投入，节约了施工成本；

3.钢砼叠合式台座的基座与顶部为两种常规工艺的组合，该工艺简单、操作要点容易撑握，施工质量易于控制，安全风险源相对较少，安全管理相对容易；

1.该钢砼叠合式台座上部为型钢结构，下部为混凝土结构，减少了混凝土原材用量、降低了对生态环境破坏的程度，减少了污染源的排放，保护了环境。且实现了台座材料的回收再生利用，节省了资源。