氯离子超标导致钢筋锈蚀混凝土胀裂

某钢筋混凝土框架-剪力墙结构办(bàn)公(gōng)楼，A座地上18层、B座地上24层、裙房地上五层，地下三层，始建于1997年，1999竣工(gōng)投入使用(yòng)至今。采用(yòng)滑模施工(gōng)，建造3~9层时為(wèi)冬季施工(gōng)，為(wèi)防冻掺加了氯盐，致使混凝土氯离子超标，加之長(cháng)期以来环境的影响，剪力墙钢筋大面积锈蚀，混凝土胀裂，保护层脱落。我公(gōng)司依据检测鉴定报告、原建筑结构图纸、现场实测以及國(guó)家相关规范，对该楼的结构补强、抗震加固，作(zuò)如下分(fēn)析及加固处理(lǐ)：
一、概念方案形成：

  1、在蚀状态：

  （ 1） 锈毛   初级阶段

  （2） 锈刺   胀脱阶段

  （3） 锈翘   破坏阶段

  2、作(zuò)用(yòng)要素和时间关系：

   大气环境干扰，如卫生间潮湿环境，是加速锈蚀的外在因素，也是加强因素，例如西北和东南迎风角，破坏比较严重，内壁及剪力墙電(diàn)梯井处于室内环境，在不受第三条件影响下，锈变速度会较慢

  3、和谐受力：

   尚且尊重原构件残余承载力，适当补强维护既有(yǒu)结构受力體(tǐ)系，反对新(xīn)置型受力體(tǐ)系，可(kě)有(yǒu)效避免理(lǐ)论与实际构件的冲突，何况本建筑已经处于第四应力状态之中(zhōng)（即构件通过裂缝形式将不协调应力释放出来）。

  4、经济：

   電(diàn)梯井内壁不再做加固处理(lǐ)，考虑到外壁的加固以及相对环境因素较好，也是出于节省目的，三层以下九层以上部分(fēn)，当然指的是内壁部分(fēn)，只作(zuò)局部处理(lǐ)即可(kě)，其不协调刚度变化阻尼系统会有(yǒu)一定的调解作(zuò)用(yòng)。

  5、空间

墙體(tǐ)内壁处理(lǐ)，增补截面较小(xiǎo)，大约在2-3cm左右，我们尽量采用(yòng)了一些新(xīn)的加固技(jì )术，尽较大可(kě)能(néng)的降低了型构的使用(yòng)，减少空间的侵占。

  6、老化

     尽管采取了多(duō)种新(xīn)的科(kē)技(jì )手段用(yòng)于加固、维修，但仍不可(kě)能(néng)完全阻止锈变，只是起到了延续推迟构件加速破坏的作(zuò)用(yòng)，因此我们在受第三因素影响较大的區(qū)域都采取了加厚的措施，例如外墙外迎风面。

 7、新(xīn)技(jì )术的应用(yòng)

（1）、钝化砂浆
（2）、牵引型阻锈剂
（3）、TBX-6非金属筋材
（4)、阻尼器
（5）、聚合物(wù)砂浆
（6）、阳角缓变构造

二、相关方案实施

  根据办(bàn)公(gōng)楼的缺陷严重程度及对结构整體(tǐ)安(ān)全影程度的不同，办(bàn)公(gōng)楼现存的主要问题基本可(kě)以划分(fēn)為(wèi)三个部分(fēn)：

①建筑外围混凝土剪力墙外侧、剪力墙端柱等处存在钢筋严重锈蚀、混凝土锈胀及混凝土不密实、保护层过薄等问题，破坏形态主要以锈胀和锈翘為(wèi)主，局部存在锈蚀状态；

②外围混凝土剪力墙内侧、建筑内部的钢筋混凝土墙两侧，这部分(fēn)墙體(tǐ)处于非迎风面，存在的主要问题是三`九层剪力墙墙體(tǐ)钢筋锈蚀普遍较严重，存在锈蚀區(qū)、锈胀區(qū)两种损伤形态，以钢筋锈蚀為(wèi)主，个别部位存在锈胀现象。其余各层墙體(tǐ)钢筋除个别部位外虽有(yǒu)锈蚀但并不严重，个别部位混凝土存在保护层不足的问题；

③个别框架梁、柱和楼板等承重构件存在较轻微的锈蚀现象。其中(zhōng)第①项已严重威胁建筑的整體(tǐ)安(ān)全，且有(yǒu)继续恶化的趋势，必须尽快处理(lǐ)。第②项对结构安(ān)全影响虽没有(yǒu)第一项严重，但亦已危机结构的安(ān)全和使用(yòng)寿命，也要尽快采取措施。第③项虽短期内对建筑安(ān)全影响不大，但会引起楼房适用(yòng)性和耐久性持续降低，影响结构安(ān)全，因此也必须及时处理(lǐ)。

考虑到楼房现存的主要问题和缺陷，针对钢筋锈蚀和混凝土劣化进程的机理(lǐ)，建议加固应从以下方面进行：

对主要抗震构件——钢筋混凝土剪力墙的补强恢复，这是重中(zhōng)之重；

根据构件锈蚀程度，划分(fēn)為(wèi)ⅰ區(qū)，ⅱ區(qū)和ⅲ區(qū)三类修复區(qū)域，ⅰ區(qū)為(wèi)锈蚀區(qū)，混凝土虽有(yǒu)不密实现象，但钢筋总體(tǐ)锈蚀并不严重，可(kě)认為(wèi)有(yǒu)85%~90%的钢筋截面仍可(kě)正常工(gōng)作(zuò)；ⅱ區(qū)分(fēn)别為(wèi)锈胀區(qū)，钢筋锈蚀比较严重但仍有(yǒu)75%~80%截面积维持正常工(gōng)作(zuò)；ⅲ區(qū)為(wèi)锈翘區(qū)，主要指钢筋混凝土剪力墙外墙外侧，表现為(wèi)钢筋截面丧失较多(duō)，混凝土表面不密实、碳化严重，比较容易受外界环境温湿度交替变化和气压变化等不利条件的影响；

解决方案：

1、剪力墙外墙ⅰ區(qū)，剔除结构表面疏松劣化的混凝土，喷涂阻锈剂三遍，24h后挂钢筋网、植拉结筋，高压喷射混凝土6cm并及时抹平。ⅱ區(qū)和ⅲ區(qū)，剔除结构表面疏松劣化的混凝土，对锈蚀钢筋除锈。

2、剪力墙内墙的结构构件材料损伤的处理(lǐ)，这是一个动态设计动态施工(gōng)的过程，需先剔除建筑装(zhuāng)饰面层做法后，现场确定损伤类型，即锈胀區(qū)以及局部损伤部位划分(fēn)的不同，选择对应的处理(lǐ)方法。

3、与卫生间相邻的楼梯间墙體(tǐ)，長(cháng)期受潮湿环境影响，墙體(tǐ)内钢筋锈蚀比较严重。加固处理(lǐ)方法挂TBX-6非金属筋材@150mm网片外抹3cm聚合物(wù)砂浆处理(lǐ)。

4、為(wèi)预防和减轻各结构构件内部缺陷造成的附加震害，增设耗能(néng)减震构件—剪刀(dāo)型高效阻尼器，此款阻尼器具(jù)有(yǒu)安(ān)装(zhuāng)个数低、占有(yǒu)空间小(xiǎo)、效能(néng)高等特点。