浅谈改善混凝土耐久性的措施

浅谈改善混凝土耐久性的措施
浅谈改善混凝土耐久性的措施

万方数据

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浅谈改善混凝土耐久性的措施

作者:程俊红, 汤成, 高润华

作者单位:程俊红(永煤集团,476600), 汤成,高润华(河南省第一建筑工程有限责任公司,450014)

刊名:

河南建材

英文刊名:HENAN BUILDING MATERIALS

年,卷(期):2009,""(3)

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相似文献(10条)

1.期刊论文赵霄龙.申臣良.邓红卫.巴恒静.ZHAO Xiao-long.SHEN Chen-liang.Deng Hong-wei.BA Heng-jing寒冷地区机场道面高耐久性混凝土的研究及应用-混凝土2001,""(4)

寒冷地区多数机场的混凝土道面陆续出现破坏现象.这些破坏均不是由荷载引起,而是由于混凝土耐久性不良引起,这严重影响飞机安全起降,必须尽快予以解决.而解决寒区机场道面混凝土耐久性破坏的根本措施是提高混凝土密实度,改善混凝土孔结构,降低混凝土渗透性.本课题利用自行研制的LAS-1高效外加剂配制成功渗透性明显降低的高耐久性混凝土(HDC),其抗冻融性、耐腐蚀性及耐磨性均明显提高,不仅适用于新修混凝土道面,而且适用于混凝土道面修补,可显著提高寒区混凝土道面使用寿命.

2.会议论文徐小彬.殷素红.黄文新.李铁锋.文梓芸广州地铁工程C30P8 混凝土的耐久性试验研究与评价2007

通过试验系统研究了广州地铁工程C30P8混凝土的耐久性能,并参考国内外有关标准或规范的评定指标,对各项耐久性能进行了评价。结果表明,混凝土的抗渗标号均不低于P10;电通量在650C~1360C 之间,抗硫酸盐侵蚀系数在0.88~1.18 之间,电通量大于1000C、抗蚀系数小于1.0 对地铁混凝土耐久性不利;28 天碳化深度从10mm 到25mm 不等,碳化已造成钢筋锈蚀,其失重率在0.06%~0.35%之间;超过一半的砂样可能有潜在碱活性危害,绝大多数石样无碱活性危害。由于原材料、配合比、生产工艺的不同,同等级的C30P8 混凝土各项耐久性能有较大差异。

3.学位论文左志武海潮区混凝土材料与结构耐久性评价技术研究2007

系统的总结了国内外混凝土材料和结构耐久性现状及耐久性研究发展现状,明确了既有混凝土材料与结构耐久性评价是一个迫切需要解决的课题。针对海潮影响区环境特点,提出了海潮区既有混凝土材料与结构耐久性评价技术的主要研究内容和技术路线。

通过现场检测分析,提出海潮影响区混凝土材料和结构耐久性的主要病害形式为氯离子侵蚀诱发的钢筋腐蚀。

通过对钢筋混凝土材料和结构现场检测数据分析与实际状态对比,针对海潮影响区环境特点,建立了包括氯离子扩散系数、混凝土均匀性、裂缝工况、混凝土电阻率、空鼓起翘剥落、蜂窝麻面、钢筋表面氯离子浓度、氯离子侵蚀深度、钢筋锈蚀程度等指标的海潮影响区混凝土材料与结构耐久性评价指标体系。

通过试验检测、理论分析和对现有研究成果的总结,研究了海潮影响区混凝土结构钢筋腐蚀的氯离子临界浓度取值。针对山东省海潮区环境特点和既有混凝土桥梁材料,提出氯离子临界浓度在大气区为0.13%(占混凝土重)、在浪溅区和水位变动区为0.07%(占混凝土重);分析了混凝土电阻率和钢筋半电池电位等两个无损检测指标检测值与混凝土材料和结构耐久性状态的对应关系。基于此,提出了各指标的评价分级标准。

利用层次分析法(AHP)建立了钢筋混凝土材料和结构耐久性评价的层次结构模型。针对海潮区混凝土桥梁结构,建立了指标层、准则层、单个构件层、构件层、结构层、整体结构等六个层次的材料与结构耐久性评价模型。通过对海潮影响区混凝土桥梁养护管理部门多位专家的调研,利用AHP法构造判断矩阵,提出了适合于海潮影响区各因素基础权重系数。

根据模糊评价方法的一般原理,结合混凝土材料和结构耐久性评价的特点,选择主因素突出型算子对作为模糊综合评价过程中的技术手段,分别建立了定性指标和定量指标的隶属函数,采用加权平均法对模糊评价集的信息进行分析,建立了一套完整的海潮影响区既有混凝土桥梁材料和结构耐久性评价的模糊评价方法。

应用建立的评价方法分别对一座位于海潮区环境的混凝土桥梁的主梁、盖梁、混凝土柱的大气区部分、浪溅区部分、水位变动区部分进行了耐久性评价。针对不同的耐久性评价结果,对不同构件和部位分别采取了相应的耐久性维护材料和施工工艺。

4.会议论文陈蔚凡混凝土结构工程的安全性与耐久性问题2001

本文根据混凝土建筑物耐久性的调查研究成果,论述了混凝土结构耐久性与安全性的密切关系.提出了对有耐久性要求的混凝土结构工程,必须按力学特性与耐久性两者结合,进行混凝土结构综合设计的建议.并论述了按工程使用年限设计混凝土耐久性,将对保证工程耐久性与安全性的理大意义.介绍了按工程使用年限设计海工混凝土建筑物的部份研究成果,还提出了对保证混凝土结构工程耐久性与安全性所涉及技术政策方面的若干建议.

5.会议论文卢胜坤耐久性混凝土在跨海大桥中的应用2008

为保证跨海大桥混凝土结构的耐久性,工程采取了以高性能混凝土技术为核心的综合耐久性技术方案。然而我国目前大型海洋工程超长寿命服役的相关技术规范,高性能混凝土的设计、生产、施工技术在工程中的应用方面尚为空白,因此结合跨海大桥工程的具体需要,研究跨海大桥混凝土结构耐久性策略和高性能混凝土的应用技术极为迫切和重要。本文介绍了跨海大桥混凝土结构布置和耐久性设计背景,简述了提高海工混凝土耐久性的技术措施,就跨海大桥结构混凝土耐久性策略进行了分析,对跨海大桥高性能混凝土性能进行了研究,最后就高性能混凝土的质量保证措施及应用效果进行了论述。

6.会议论文姚燕混凝土材料的耐久性-重大工程混凝土安全性的研究进展2001

国家“九五”重点科技攻关项目《重点工程混凝土安全性的研究》,针对影响混凝土耐久性的主要因素:碱-集料反应、腐蚀、冻融、钢筋锈蚀等开展了混凝土抗碱-集料反应性、混凝土耐久性、高性能混凝土与混凝土安全性专家系统等三大课题研究,取得了大量科研成果,为重点工程建设提供了技术支持,显著提高了我国在混凝土耐久性方面的研究水平.本文介绍了“九五”期间我国关于重点工程混凝土安全性在十个方面的研究进展,并就“十五”及今后在此领域的研究课题提出了建议.

7.学位论文冯仲伟混凝土材料耐久性评价指标研究2007

混凝土耐久性设计已成为确保混凝土结构达到设计使用年限的前提和基础,合理确定混凝土耐久性指标是混凝土耐久性设计的重要内容。现阶段混凝土耐久性评价的主流仍然沿用传统的试验方法进行,而由于混凝土耐久性的复杂性和传统评价方法试验过程的过于缓慢为不同环境下混凝土耐久性的评价带来极大不便。为此,借鉴国外和其它行业标准,《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》中提出采用电通量作为混凝土耐久性指标,以其相对评价混凝土的密实性或抗侵入性,从而间接评价混凝土的耐久性。然而,使用电通量指标评价混凝土的耐久性,很多专家和学者提出了质疑。由于混凝土耐久性评价指标的正确选取对施工现场混凝土质量控制及其验收评价起着至关重要的作用,因此,迫切需要开展电通量评价混凝土耐久性的有效性和适用性研究,以及提出适用于评价不同环境下混凝土耐久性能的评价指标。本文以《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》中划分的环境类别为依据,以整体论为指导,从侵蚀介质作用途径和混凝土抵抗破坏的能力出发,通过开展大量试验,研究了氯盐环境、碳化环境、冻融环境以及硫酸盐结晶侵蚀环境下混凝土的耐久性能评价指标。

氯盐环境下,采用电通量法和RCM法,比较研究了不同条件下混凝土电通量和氯离子扩散系数的变化规律及其二者的相关关系。实验结果表明,混凝土电通量和氯离子扩散系数随混凝土中水狄比和单方水泥用量的变化具有相同的变化规律,具体为当水灰比≤0.55时,28d和56d龄期混凝土电通量和氯离子扩散系数随水灰比的增大(0.35-0.55)均增大,当水灰比从0.55增大到0.60时,28d龄期混凝土电通量和氯离子扩散系数增大,56d龄期时二者均减小;混凝土电通量和氯离子扩散系数随混凝土中单方水泥用量的增加(360kg/m<'3>~480kg/m<'3>)均增大。此外,混凝土电通量和氯离子扩散系数随含气量的增大(2.2%~9.0%)变化幅度很小。混凝土中掺入粉煤灰后,对于水胶比较小(0.40)的混凝土,28d龄期混凝土电通量随粉煤灰的掺入降低,而氯离

子扩散系数却有所增加,56d龄期混凝土电通量和氯离子扩散系数随粉煤灰的掺入均降低;对于水胶比较大(0.60)的混凝土,28d、56d两个龄期的混凝土电通量随粉煤灰的掺入均减小,而上述两个龄期的混凝土氯离子扩散系数均增大。对于矿渣粉混凝土,28d、56d两个龄期的混凝土电通量和氯离子扩散系数均随矿渣粉掺量的增加(0~60%)而减小。混凝土中掺入硅灰后,28d、56d两个龄期的混凝土电通量和氯离子扩散系数均显著减小。对于双掺矿物掺和料的混凝土,当粉煤灰掺量为20%时.,28d、56d两个龄期的混凝土电通量和氯离子扩散系数随粉煤灰的掺入均减小;而当粉煤灰掺量为30%时

,28d龄期混凝土电通量减小,氯离子扩散系数增大,56d龄期时二者均减小,说明粉煤灰与其它矿物掺和料双掺,存在一个临界掺量,当低于临界掺量时,粉煤灰的掺入使28d龄期混凝土电通量和氯离子扩散系数均减小;当高于临界掺量时,粉煤灰的掺入则会导致混凝土28d电通量和氯离子扩散系数变化趋势相反,本试验条件下粉煤灰的临界掺量在20%~30%之间。以上结果还表明,当水胶比≤0.55时,对于各类混凝土,混凝土电通量和氯离子扩散系数均具有相同的变化规律。对电通量和氯离子扩散系数进行相关性分析,结果表明,除水胶比为0.60的混凝土和28d龄期使用低C<3>A含量抗硫酸盐水泥拌制的混凝土外,28d和56d两个龄期的混凝土电通量和氯离子扩散系数均具有较好的相关性,且56d龄期时二者的相关系数高于28d龄期的相关系数

,当用电通量评价粉煤灰混凝土的氯离子渗透性时,如采用与其它类型混凝土相同的评价指标数值,则会夸大粉煤灰混凝土的抗氯离子渗透性。碳化环境下,通过开展不同条件下混凝土快速碳化试验,研究了混凝土碳化性能的影响因素。研究表明,混凝土碳化深度随水灰比、含气量的增大而增大,当含气量大于7%时,混凝土碳化深度急剧增大,混凝土碳化深度还随粉煤灰掺量(当粉煤灰掺量≤20%时)、矿渣粉掺量的增加而减小,但当粉煤灰掺量大于20%时,由于混凝土吸收CO<,2>气体的能力减弱,混凝土抗碳化的能力亦减弱。影响混凝土碳化性能的宏观性能因素主要为强度和渗透性,随着强度的增加,混凝土碳化深度有减小的趋势,当强度小于50MPa时,混凝土碳化深度随强度的增长显著下降;当强度大于50MPa时,混凝土碳化缓慢。混凝土碳化深度和电通量的相关性分析表明,二者也具有较好的相关性。

冻融环境下,以耐久性系数为混凝土抗冻性的评价依据,通过开展不同条件下的混凝土快速冻融试验,研究了不同因素对混凝土抗冻性的影响。实验结果表明,影响混凝土抗冻性的因素有水灰比、单方水泥用量、含气量和粉煤灰掺量,混凝土抗冻性随水灰比的增大、单方水泥用量的增加以及粉煤灰掺量的增加而变差,而含气量过大或过小也会降低混凝土的抗冻性,当混凝土含气量介于4.0%~9.0%之间时,实验混凝土均具有良好的抗冻性能

,表明含气量是影响混凝土抗冻性的最重要因素。实验结果还表明,当混凝土中掺入粉煤灰或矿渣粉后,混凝土电通量减小,而混凝土抗冻性变差或无明显变化,当混凝土含气量从2.9%增大到4.8%时,混凝土电通量无显著变化,而混凝土抗冻性却得到明显改善,说明电通量所表征的混凝土渗透性和抗冻性之间没有明显的相关关系。对混凝土强度和耐久性的相关关系分析表明,强度对混凝土抗冻性也无显著影响。硫酸盐结晶侵蚀环境下,以砂浆为研究对象,将砂浆试件在10%浓度下的Na<,2>SO<,4>溶液中干湿循环180次后的重量损失率作为砂浆抗硫酸盐结晶侵蚀性能的评价依据,研究了不同变化条件下砂浆的抗硫酸盐结晶侵蚀性能,并对其影响因素进行了分析。研究结果表明,硫酸盐结晶侵蚀环境下,砂浆试件的重量损失率随水灰比的增大(0.35~0.55)而增大,随胶砂比的减小(1:1.5~1:3.5)先增大再减小,当胶砂比为1:2.5时,重量损失率为最大值,砂浆中掺入粉煤灰后,砂浆试件的重量损失率随粉煤灰掺量的增加(0~40%)先减小再增大,当粉煤灰掺量为10%时,砂浆的重量损失率最小,矿渣粉掺量对砂浆抗硫酸盐侵蚀性能的影响规律与粉煤灰掺量的影响相似,即随着矿渣粉掺量的增加(0~60%),砂浆试件的重量损失率先减小再增加,当矿渣粉掺量为15%时,重量损失率为最小值。从强度与砂浆试件的重量损失率的变化规律及其相关性分析可以得出,强度与砂浆试件的抗硫酸盐结晶侵蚀性能具有良好的相关性,即强度越高,砂浆的抗硫酸盐结晶侵蚀性能越好。渗透性也是影响砂浆抗硫酸盐结晶侵蚀性能的重要因素。

根据以上研究成果,初步建立了不同环境下混凝土耐久性能的评价指标体系。氯盐环境下,可选择氯离子扩散系数来评价混凝土耐久性;当混凝土水胶比≤0.55时,也可选用56d电通量来评价混凝土耐久性,但对于掺加粉煤灰的混凝土,应降低电通量评价指标数值。碳化环境下,选用强度和电通量作为混凝土耐久性能评价指标,适用范围为粉煤灰掺量≤20%的混凝土,但当混凝上强度大于.50MPa时,可不考虑碳化对混凝土耐久性的影响。冻融环境下,混凝土耐久性能评价指标选用含气量和气泡间距系数,盐冻环境下增加混凝土的抗氯离子渗透性能指标。硫酸盐结晶侵蚀环境下,混凝土而寸久性能评价指标选用强度和电通量。

8.会议论文张玲玲.张陵.马建勋.付国洋.刘宏军海洋环境下CFRP与混凝土粘结耐久性试验研究2008

外粘贴CFRP加固混凝土结构的耐久性在很大程度上取决于CFRP与混凝土粘结的耐久性。本文主要对海洋环境下CFRP与混凝土粘结耐久性进行试验研究,采用单面剪切试验,涉及到的环境因素有盐水浸渍、盐溶液干湿循环、冻融循环单独或共同作用。研究表明,CFRP与混凝土粘结耐久性取决于粘结树脂和混凝土的耐久性,粘结强度随着混凝土抗压强度的提高而增大,盐溶液干湿循环、冻融循环及多因素耦合作用对单面剪切试验结果影响很大,破坏形式主要是基层混凝土和胶体与混凝土相互作用区受剪破坏。

9.会议论文王增忠.刘建新混凝土碱集料反应与耐久性若干问题的探讨2001

本文详细论述了混凝土碱集料反应的类型、机理、试验方法和防止措施,并结合-实际混凝土工程长期的试验研究结果,讨论了碱集料反应的主要因素和对混凝土强度及耐久性的影响,并就钢筋锈蚀、混凝土腐蚀以及混凝土耐久性和安全性等若干问题进行了探讨.

10.期刊论文练波从混凝土的渗透性预测混凝土的耐久性-广东建材2002,""(1)

如何预测混凝土的耐久性是一个十分复杂的问题本文通过分析影响混凝土耐久性的因素,结合国际上对混凝土渗透性和混凝土耐久性关系的研究成果,指出可以通过测定混凝土的渗透性来评价混凝土的耐久性.

本文链接:https://www.360docs.net/doc/f55980947.html,/Periodical_hnjc200903027.aspx

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提高混凝土耐久性的技术措施

提高混凝土耐久性的技术措施 提高混凝土耐久性的技术措施 中图分类号:TU528文献标识码: A 文章编号: 混凝土耐久性是指结构在规定的使用年限内,在各种环境条件作用下,不需要额外的费用加固处理而保持其安全性、正常使用和可接受的外观能力。混凝土耐久性与诸多因素有关,但在很大程度上取决于施工过程中的质量控制和质量保证以及结构使用过程中的正确维 修与例行检测。就本文而言,重在从施工过程控制的方面来保证混凝土的耐久性,即根据混凝土结构所处的环境作用等级进行混凝土原材料选择、配合比选配,并加强施工工艺控制,特别是混凝土养护的温度、湿度控制等。 1原材料选用 1.1水泥 采用品质稳定、强度等级不低于P.O42.5级的低碱硅酸盐水泥或低碱普通硅酸盐水泥(掺合料仅为粉煤灰或磨细矿碴),禁止使用其它品种水泥。品质应符合GB175-2007规定:水泥的比表面积不宜超过350m2/kg,碱含量不应超过0.60%,游离氧化钙含量不应超过1.5%,水泥熟料中C3A的含量不宜超过8%(强腐蚀环境下不应大于5%),C4AF 含量小于7%、C3S、C2S含量宜在40%~45%之间的水泥。 1.2粗骨料 选用质地坚硬、级配良好的石灰岩、花岗岩、辉绿岩等球形、吸水率低、空隙率小的碎石,压碎指标不大于10%,母岩立方体抗压强度与梁体混凝土设计强度之比应大于2,含泥量小于0.5%,针、片状颗粒含量不大于5%,颗粒尽量接近等径状。粗骨料粒径宜为5~20mm,且分两级储存、运输、计量,5~10mm颗粒质量占(40±5)%,10~20mm 颗粒质量占(60±5)%。选用无碱活性粗骨料(因条件所限不得不采用碱―硅酸反应砂浆棒膨胀率为0.10~0.20%的活性骨料时,由各种原材料带入混凝土中的总碱量不应超过3.0kg/m3)。 1.3细骨料

浅谈混凝土结构耐久性问题

④ XXXXXXX(XX)现代远程教育 毕业设计(论文)题目:浅谈混凝土结构耐久性问题 学习中心:XXXXXX 年级专业:函授XXX 专升本 学生姓名:XXX 学号:XXXXXXXXX 指导教师:X X X职称:副教授 导师单位:威海职业学院 中国石油大学(华东)远程与继续教育学院 论文完成时间:2012 年 6 月30 日

XXXXXXX(XX)现代远程教育 毕业设计(论文)任务书 发给学员xxx 1.设计(论文)题目:浅谈混凝土结构耐久性问题 2.学生完成设计(论文)期限:2012 年 1 月30 日至2012 年6 月30 日3.设计(论文)课题要求: 1)、重点论述提高我国中小型出口企业国际竞争力的对策 2)、论文字数不少于6000字。 3)、论文要求结构完整,思路清晰,论据缺凿,论点明确,有说服力。 4)、要从安全角度分析,从各个方面去论述。 5)、针对论文所重点阐述的内容,广泛查阅相关资料,为论文的写作奠定坚实的基础,提供有力的证据。 4.实验(上机、调研)部分要求内容: 如果条件具备,可深入企业进行实际调研,写出调研报告,为论文写作提供充分的素材 5.文献查阅要求: 广泛查阅与本文相关的文献材料,为论文写作奠定坚实的基础,通知注意文献材料的真实性。 6.发出日期:2012 年 1 月30 日 7.学员完成日期:2012 年 6 月30 日 指导教师签名: 学生签名:

摘要 混凝土耐久性是指结构在规定的使用年限内,在各种环境条件作用下,不需要额外的费用加固处理而保持其安全性、正常使用和可接受的外观能力。影响混凝土结构耐久性的因素有很多,本文通过从混凝土的渗透破坏、冻融破坏、侵蚀性介质的腐蚀、碱骨料反应、碳化和钢筋锈蚀六个方面论述了混凝土发生耐久性失效的原因及影响因素,对混凝土耐久性问题进行了研究。最终提出从混凝土材料的选择、结构设计和质量的生产控制三方面进行提高混土耐久性的处理措施。混凝土结构以其整体性好、耐久性好、可塑性强、维修费用少等优点广泛使用,随着混凝土结构应用领域越来越广泛,大量的混凝土结构由于各种各样的原因而提前失效,达不到预定的服役年限,混凝土耐久性发生失效现象日趋严重。 关键词:混凝土;耐久性;影响因素;措施

提高混凝土结构耐久性的技术措施

提高混凝土结构耐久性的技术措施 混凝土结构的设计寿命要求一般为40~50年,有的要求上百年。而现实中,处于腐蚀环境中的混凝土远远达不到设计寿命要求,有的在15~20年就出现了钢筋锈蚀破坏,甚至不足五年就开始修复。此方面的花费是惊人的,已经是一个重大经济问题。因此,提高混凝土结构耐久性的意义是不言而喻的。 提高混凝土结构耐久性措施主要包括两大类:基本措施和补充措施。基本措施的基本内容是:通过仔细设计与施工,最大限度地提高混凝土本身的耐久性,在使用中保持低渗透性,以限制环境侵蚀介质渗透混凝土,从而预防钢筋锈蚀。 ①最大限度地改善混凝土本身性能,是提高混凝土结构耐久性的许多措施中最经济合理的。 (1)结构采用耐久性设计。 (2)提高混凝土保护层厚度和质量。 (3)采用高性能混凝土。 ②补充措施是指:环境侵蚀作用特别严重时,或设计、施工不当,单靠上述基本措施还不能保护混凝土结构必要的耐久性时,需要另外增加的其他防护措施。有以下几方面: (1)采用耐腐蚀钢筋。 (2)对混凝土进行表面处理。 (3)混凝土中掺加阻锈剂。 (4)电化学保护

结构设计 1、结构选型和细部设计 频繁地干温交替会加剧钢筋锈蚀,所以在结构选型和细部设计时,应昼限制混凝土表面、接缝和密封处积水,加强排水,尽量减少受潮和溅湿的表面积。 由于环境侵蚀介质在构件棱角或突出部分可以同时从多方面侵入混凝土,而凹入部分易积存侵蚀介质、应力异常,因此从提高混凝土结构耐久性角度出发,混凝土构件选型应力戒单薄、复杂和多棱角。预计腐蚀破坏严重的构件应便于检测、维护和更换。 2、控制裂缝 不可控制的裂缝包括混凝土塑性收缩、沉降或过载造成的裂缝,常为较宽的裂缝,应针对成因采取措施预防开裂,即使难以预料也应加以引导,使其发生于次要部位或便于处理的位置。 可控制裂缝是靠传统的结构设计知识,按结构几何尺寸与荷载可以合理预防和控制的裂缝。 七、提高海工混凝土耐久性的技术措施 国内外相关科研成果和长期工程实践调研显示,当前较为成熟的提高海洋钢筋混凝土工程耐久性的主要技术措施有: (1)高性能海工混凝土 其技术途径是采用优质混凝土矿物掺和料和新型高效减水剂复合,配以与之相适应的水泥和级配良好的粗细骨料,形成低水胶比,低缺陷,高密实、高耐久的混凝土材料。高性能海工混凝土较高的抗

混凝土结构耐久性浅谈

网络教育学院 本科生毕业论文(设计) 题目:混凝土结构耐久性浅谈 学习中心: 层次:专科起点本科 专业:土木工程 年级: 学号: 学生: 指导教师: 完成日期:2013 年11 月14 日

混凝土结构耐久性浅谈 内容摘要 混凝土由于其具有经济、耐久、节能等众多优点, 而成为重要的建筑材料, 其应用范围十分广泛。作为目前世界最大宗的人造建筑材料, 其在给人类带来巨大文 明进步的同时 , 也面临由此造成的严峻的资源、能源和环境问题。传统意义上的混 凝土由于自身结构材料和使用环境的特点, 还存在着严重的耐久性问题, 已不能满足混凝土行业的绿色可持续发展的要求。因此, 提高混凝土的耐久性是实现混凝土 环保化、节约化的积极有效措施。本文综述了耐久性对混凝土的重要意义, 并着重分析了影响混凝土耐久性的主要因素。最后介绍了目前世界上提高混凝土的耐久 性的研究结果以及目前国际上对混凝土的耐久性设计要求。 关键词:耐久性;混凝土;影响因素

混凝土结构耐久性浅谈 目录 内容摘 要 .................................................. ..................................................... ....................I 引言......................................... ......................................... ......................................... . 1 1 绪论......................................... ......................................... ......................................... . 2 1.1 混凝土耐久性问题的提出................................................... (2) 1.2 混凝土耐久性的概 念 .................................... ........................................ (2) 2 混凝土结构耐久性问题的分 析 ........................................... (3) 2.1 混凝土冻融破 坏 .................................... ........................................ (3) 2.1.1 破坏机 理 .......................... ............................. ............................. (3) 2.1.2 影响因 素 .......................... ............................. ............................. (4) 2.2 混凝土渗透破 坏 .................................... ........................................ (4) 2.2.1 破坏原 因 .......................... ............................. ............................. (4) 2.2.2 影响因 素 .......................... ............................. ............................. (5) 2.3 碱骨料反 应 ..................................... ........................................ (5) 2.3.1 破坏原 因 .......................... ............................. ............................. (5) 2.3.2 影响因 素 .......................... ............................. ............................. (6) 2.4 混凝土的碳 化 .................................... ........................................ (6) 2.4.1 破坏原 因 .......................... ............................. ............................. (6) 2.4.2 影响因 素 .......................... ............................. ............................. (7) 2.5 钢筋锈 蚀 ..................................... ........................................ (7) 2.5.1 破坏原 因 .......................... ............................. ............................. (7) 影响因 素 ..........................

提高混凝土耐久性的方法

提高混凝土耐久性的方法 混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土原材料易得、经济、便于施工、耐久、环境友好,是应用最为广泛的建筑工程材料。所谓混凝土的耐久性,是指结构在要求的目标使用期限内,不需要花费大量资金加固处理而能保证其安全性和适用性的能力;通俗来讲,也就是建(构)筑物的使用年限。在土建工程中,混凝土是用途最广、用量最大的建筑材料之一,所以提高混凝土的耐久性意义重大。 那么影响混凝土耐久性的因素有哪些呢?下面作几点阐述; 一、混凝土抗渗性,指混凝土抵抗压力水渗透的能力。混凝土阻碍液体向其内部流动的能力越好,混凝土的抗渗性越好。混凝土的耐久性与水和其它有害化学液体流入其内部的数量、范围等有关,因此抗渗性能高的混凝土,其耐久性就高 二、混凝土冻融破坏,当结构处于冰点以下环境时,部分混凝土内空隙中的水将结冰,产生体积膨胀,过冷的水发生迁移,形成各种压力,当压力达到一定程度时,导致混凝土的破坏。混凝土的抗冻性能与混凝土内部的气孔结构和气泡含量多少密切相关。气孔越少越小,破坏作用就越小,封闭气泡越多,抗冻性就越好。影响混凝土抗冻性的因素,除了气孔结构和含气量外,还与混凝土的饱和度、水灰比、混凝土的龄期、集料的空隙率及其间的含水率有关。 三、混凝土碳化,混凝土的碳化,是指混凝土中的Ca(OH)2与空气中的CO2起化学反应,生成中性的碳酸盐CaCO3。未碳化的混凝土

呈碱性。碳化使混凝土的碳度降低,同时,增加混凝土孔隙溶液中氢离子数量,使混凝土对钢筋的保护作用减弱。当碳化超过混凝土的保护层时,在水与空气存在的条件下,就会使混凝土失去对钢筋的保护作用,钢筋开始生锈。钢筋锈蚀后,锈蚀产生的体积比原来膨胀,从而对周围混凝土产生膨胀应力,锈蚀越严重,铁锈越多,膨胀力越大,最后导致混凝土开裂形成顺筋裂缝。裂缝的产生使水和CO2得以顺利的进入混凝土内,从而加速了碳化和钢筋的锈蚀。 四、钢筋的锈蚀,钢筋的锈蚀表现为钢筋在外部介质作用下发生电化反应,造成混凝土顺筋裂缝,从而成为腐蚀介质渗入钢筋的通道,加快结构的损坏。 根据对影响混凝土耐久性的主要因素的分析,就可以找出提高混凝土耐久性的主要技术途径,目前提高混凝土耐久性基本有以下几种方法: 一、掺入高效减水剂:在保证混凝土拌和物所需流动性的同时,尽可能降低用水量,减少水灰比,使混凝土的总孔隙,特别是毛细管孔隙率大幅度降低。水泥在加水搅拌后,会产生一种絮凝状结构。在这些絮凝状结构中,包裹着许多拌和水,从而降低了新拌混凝土的工作性。施工中为了保持混凝土拌和物所需的工作性,就必须在拌和时相应地增加用水量,这样就会促使水泥石结构中形成过多的孔隙。当加入减水剂的定向排列,使水泥质点表面均带有相同电荷。在电性斥力的作用下,不但使水泥体系处于相对稳定的悬浮状态,还在水泥颗粒表面形成一层溶剂化水膜,同时使水泥絮凝体内的游离水释放出

提高混凝土耐久性的技术措施

提高混凝土耐久性的技术措施 前言 混凝土耐久性是指结构在规定的使用年限内,在各种环境条件作用下,不需要额外的费用加固处理而保持其安全性、正常使用和可接受的外观能力。现行国家标准《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)中,明确规定混凝土结构设计采用极限状态设计方法。混凝土耐久性与诸多因素有关,但在很大程度上取决于施工过程中的质量控制和质量保证以及结构使用过程中的正确维修与例行检测。就本文而言,重在从施工过程控制的方面来保证混凝土的耐久性,即根据混凝土结构所处的环境作用等级进行混凝土原材料选择、配合比选配,并加强施工工艺控制,特别是混凝土养护的温度、湿度控制等。 1 原材料选用 水泥 采用品质稳定、强度等级不低于级的低碱硅酸盐水泥或低碱普通硅酸盐水泥(掺合料仅为粉煤灰或磨细矿碴),禁止使用其它品种水泥。品质应符合GB175-2007规定:水泥的比表面积不宜超过350m2/kg,碱含量不应超过%,游离氧化钙含量不应超过%,水泥熟料中C3A 的含量不宜超过8%(强腐蚀环境下不应大于5%),C4AF含量小于7%、C3S、C2S含量宜在40%~45%之间的水泥。 粗骨料 选用质地坚硬、级配良好的石灰岩、花岗岩、辉绿岩等球形、吸水率低、空隙率小的碎石,压碎指标不大于10%,母岩立方体抗压强度与梁体混凝土设计强度之比应大于2,含泥量小于%,针、片状颗粒含量不大于5%,颗粒尽量接近等径状。粗骨料粒径宜为5~20mm,且分两级储存、运输、计量,5~10mm颗粒质量占(40±5)%,10~20mm颗粒质量占(60±5)%。选用无碱活性粗骨料(因条件所限不得不采用碱—硅酸反应砂浆棒膨胀率为~%的活性骨料时,由各种原材料带入混凝土中的总碱量不应超过3.0kg/m3)。 细骨料 细骨料应选择级配合理、质地均匀坚固的天然中粗砂(不宜使用机制砂和山砂,严禁使用海砂),细度模数~。严格控制云母和泥土的含量,砂的含泥量应不大于%,泥块含量应不大于%,选用无碱活性细骨料(因条件所限不得不采用碱—硅酸反应砂浆棒膨胀率为~%的活性骨料时,由各种原材料带入混凝土中的总碱量不应超过3.0kg/m3)。 矿物掺合料 适当掺用优质Ⅰ级粉煤灰、磨细矿渣、微硅粉等矿物掺合料或复合矿物掺合料,Ⅰ级粉

耐久性混凝土质量保证措施

耐久性混凝土质量保证措施 制定关键工序的质量控制措施:搅拌工序、运输工序、浇筑工序、振捣工序、养护工序。 耐久混凝土施工前,事先确定并培训专门从事耐久混凝土关键工序过程施工的操作人员和记录人员。 混凝土搅拌过程中,每一工作班正式称量前,对计量设备进行零点校核。定期或随时(雨天)测定骨料的含水率,每一工作班不少于二次。当含水率有显著变化时,增加测定次数,并依据检测结果及时调整用水量和骨料用量。搅拌耐久混凝土时,先向搅拌机中投入细骨料、水泥和矿物掺和料,搅拌均匀后,加水并将其搅拌成砂浆,再向搅拌机投入外加剂,充分搅拌后,再投入粗骨料,并继续搅拌均匀为止。上述每一投料阶段的搅拌时间不少于30s,总搅拌时间不少于3min。原材料的投放顺序及混凝土的搅拌时间严格执行,不无故更改,未经批准不得任意延长和缩短搅拌时间。 耐久混凝土运输设备能确保浇筑工作连续进行,其运输能力与搅拌设备的搅拌能力配合适宜。确保运输设备不漏浆和不渗水。在运输混凝土过程中,保持混凝土的均匀性,做到不分层、不离析、不漏浆。泵送施工根据施工进度安排,加强组织和调度工作,确保连续均匀供料。 浇筑前,仔细检查保护层垫块的位置、数量及其紧固程度,并指定专人作重复性检查。保护层垫块的尺寸保证钢筋混凝土保护层厚度的准确性,其形状(工字形或锥形)有利于钢筋的定位。混凝土的入模温度视气温而调整,一般不超过25℃。对于构件最小断面尺寸在300mm以上的结构,尽可能降低混凝土的入模温度。负温气候条件下施工时,混凝土的入模温度不低于12℃。控制新浇混凝土

与邻接的己硬化混凝土介质间的温差不大于20℃。 预应力混凝土梁体采用快速、稳定、连续、可靠的浇筑方式一次浇筑成型。 采用插入式高频振捣器时,采用垂直点振方式振捣。每点的振捣时间以表面泛浆或不冒大气泡为准,一般不超过30s,避免过振。振捣按规定的工艺设计路线和方式进行,防止随意加密振点和漏振及任意延长同一振点的振捣时间。 混凝土振捣完毕后,立即对暴露面混凝土进行覆盖,并及时采取适当的保温保湿养护措施对混凝土进行养护。 对采用带模养护的混凝土结构,保证模板按接缝处混凝土不失水干燥。新浇立面混凝土振捣24~48h后且强度发展至对结构安全性无不利影响时,可略微松开模板,并浇水养护7d以上。对于具有大面积暴露面的结构,振捣结束后,立即将暴露面混凝土抹平,再用土工布、草帘等覆盖后,及时采取洒水喷雾等保湿措施养护14d以上,以减少混凝土的暴露时间,防止表面水分过分蒸发。混凝土拆模后,迅速采用土工布、草帘等将暴露面混凝土进行覆盖,并采取切实措施,保证混凝土表面保持潮湿状态,然后再用塑料布将土工布、草帘等保湿材料包裹完好,进一步对混凝土进行养护28d以上。保护覆盖物完好无损,且彼此搭接完好,其内表面具有凝结水珠。混凝土养护期间,选择有代表性的结构进行温度监控,定时测定混凝土芯部温度、表层温度以及环境气温、相对湿度、风速等环境参数,并根据混凝土温度和环境参数的变化情况及时调整养护制度,严格控制混凝土内外温差满足规范的要求。

提高混凝土耐久性的措施

提高混凝土耐久性的措施 在土建工程中,商品混凝土是用途最广、用量最大的建筑材料之一。近百年来,商品混凝土强度不断的提高成为它主要的发展趋势。发达国家越来越多的使用50MPa以上的高强商品混凝土。有些远见卓识的专家考虑到某些工程的需要, 在提出高强度的同时,也提出耐久性和施工和易性的要求,尤其是近5年,在很多重要工程中都成功地采用高性能商品混凝土。 高性能商品混凝土具有丰富的技术内容,尽管同业对高性能商品混凝土有不同的定义和解释,但彼此均认为高性能商品混凝土的基本特征是按耐久性进行设计, 保证拌和物易于浇筑和密实成型,不发生或尽量少发生由温度和收缩产生的裂缝,硬化后有足够的强度,内部孔隙结构合理而有低渗透性和高抗化学侵蚀。 基于上述特点,高性能商品混凝土成为我国近期商品混凝土技术的主要发展方向。高性能商品混凝土的核心是保证耐久性。耐久性对工程量浩大的商品混凝土工程来说意义非常重要,若耐久性不足,将会产生极严重的后果,甚至对未来社会造成极为沉重的负担。据美国一项调查显示,美国的商品混凝土基础设施工程总价值约为6万亿美元,每年所需维修费或重建费约为3千亿美元。美国50万座公路桥梁中20万座已有损坏,平均每年有150-200座桥梁部分或完全坍塌,寿命不足20年;美国共建有商品混凝土水坝3000座,平均寿命30年,其中32%的水坝年久失修;而对二战前后兴建的商品混凝土工程,在使用30-50年后进行加固维修所投入的费用,约占建设总投资的40%-50%以上。回看中国,我国50年代所建设的商品混凝土工程已使用40余年。如果平均寿命按30-50年计,那么在今后的10-30年间,为了维修这些建国以来所建的基础设施,耗资必将是极其

混凝土结构耐久性影响因素

浅谈影响混凝土结构的耐久性主要因素及防护措施随着混凝土的广泛应用,混凝土的耐久性也越来越受到人们的关注了,在实际工程中,混凝土工程质量的优劣对整个工程质量有着举足轻重的影响。混凝土结构以其整体性好、耐久性好、可塑性强、维修费用少等优点广泛使用于整个20世纪,发现混凝土的耐久性问题则是在60至70年代。一些发达国家的混凝土桥使用了三四十年后,纷纷进入老化期。人们始料不及的是混凝土材料在不利的环境、运用条件下,出现了一系列影响结构耐久性的物理、化学现象,如结构混凝土的碳化、保护层剥落、裂缝的发展、钢筋锈蚀、渗透冻融破坏、混凝土集料的化学腐蚀等等。我国七十年代后期建造的混凝土桥梁亦发现有严重的开裂现象。因而混凝土结构的耐久性问题已成为结构工程师们不容忽视的一个问题。 混凝土结构的耐久性概括起来是指混凝土抵抗周围不利因素长期作用的性能。结构耐久性问题主要表现为:混凝土损伤;钢筋的锈蚀、脆化、疲劳、应力腐蚀;以及钢筋与混凝土之间粘结锚固作用的消弱等三个方面。从短期效果而言,这些问题影响结构的外观和使用功能;从长远看,则为降低结构安全度,成为发生事故的隐患,影响结构的使用寿命。下面从影响混凝土结构耐久性的主要因素和提高耐久性的技术措施两个方面来探讨混凝土的耐久性问题。 影响混凝土耐久性的主要因素有这么几点: (1)抗冻失效。 原因:混凝土的抗冻性等级过低。寒冷地区,有较长的冰冻期,渗入到混凝土中的水结冰又融化,如此反复,使混凝土的裂缝不断扩大,导致结构慢性破坏作用。冻融的结果,加剧了碱-骨料反应、盐腐蚀的破坏作用。碱-骨料反应、盐腐蚀、冻融作用是混凝土结构的三大主要破坏因素,都因水进入混凝土内部引起。混凝土结构是多孔的,在塑性期或硬化初期会因水分蒸发造成早期开裂。在以后的使用过程中,早期产生的裂缝会随着反复荷载的冲击逐渐扩展。如果没有完善的防水系统,带有腐蚀性物质的水就会从孔隙渗入到混凝土中和从裂缝中流入到混凝土中。在混凝土内部产生的损害,它导致混凝土性质改变。 处理方法:1,调整配合比方法。主要适用于在0℃左右的混凝土施工。具体做法:①选择适当品种的水泥是提高混凝土抗冻的重要手段。试验结果表明,应使用早强硅酸盐水泥。该水泥水化热较大,且在早期放出强度最高,一般3d抗压

浅谈混凝土强度和耐久性

建议提高混凝土强度和耐久性指标二滩拱坝原设计最大主压应力为8.6Mpa,运行几年后,实测的最大压应力达11.9Mpa,为原设计的1.38倍,而拉应力原设计为-0.90Mpa,运行几年后实测的最大拉应力达-3.56Mpa,为原设计的3.95倍;以上情况告诉我们,混凝土的抗压强度必须要有足够余量,抗拉强度更要有富余量。建议提高混凝土强度指标我国原拱坝设计规范:混凝土的强度除以最大主压应力,等于4(即为安全系数,龄期90d,试件尺寸20cm立方体),如果试件尺寸为15cm立方体,则应取安全系数K 4.2;现时我国一些高拱坝的混凝土抗压强度安全系数取K 4,试件尺寸15cm立方体,龄期180d,安全系数比90d龄期的还要小。建议提高混凝土强度指标根据二滩大坝实际的混凝土抗压强度反馈折算成 15cm立方体试件的抗压强度,分别计算180d和90d 龄期的设计最大主压应力和实测的最大压应力的安全系数,计算结果:提高混凝土耐久性指标抗冻指标抗渗指标极限拉伸值水胶比提高混凝土抗冻指标在北方气温低,至少应取F300或更高些,正如前面介绍的,苏联的萨扬舒申斯克坝抗冻指标F400,而瑞士的莫瓦桑坝为F1000,康特拉坝为F5000,混凝土中掺适量的引气剂,含气量达到4~5%,是容易达到高抗冻融指标的。有引气的混凝土,冻融300次循环,其相对动弹性模量仍还在95%以上,而没有引气的混凝土在冻融75次以后,其相对动弹性模量下降到规定的60%。提高混凝土抗冻指标掺引气剂混凝土还有减少碱骨料反应引起膨胀的功能,可以提高混凝土抗硫酸盐侵蚀作用;试验表明,掺气的混凝土不仅可以提高其抗冻

融能力,而且还可提高其抗渗能力,如混凝土中含气量达 4.8%时,其渗透系数只有没掺气剂混凝土的1/5。提高混凝土抗渗指标康特拉坝(220m高),对混凝土抗渗要求为:2倍水头作用下,试件不渗水,相当于W40以上。美国规定混凝土渗透系数K 1.5×10-9cm/s,相当于我国抗渗指标W12。建议我国对于高拱坝混凝土的抗渗指标应大于W12,对于引水建筑物中与水接触的混凝土抗渗指标也应达到W12。混凝土的极限拉伸值影响因素很多,特别是骨料的类别影响大,如灰岩骨料的混凝土,它的极限拉件值90d龄期可大于1.2×10-4,二滩的正长岩骨料混凝土的极限拉件值90d龄期的(1.07-1.17)×10-4;但有的玄武岩骨料混凝土的极限拉伸值,180d 龄期也难达到大于1.1×10-4。建议高拱坝混凝土90d龄期的极限拉伸值≥1.0×10-4。控制水胶比国外一些高拱坝混凝土的水胶比0.50;美国ACI建议:暴露在淡水中混凝土的水灰比≯0.48,暴露在海水中混凝土的水灰比≯0.44。为了保证高拱坝混凝土的强度和耐久性,建议必须严格控制水胶比 0.50,发电引水隧洞混凝土的水胶比,也不要超过0.50。不同骨料对混凝土性能的影响影响强度影响极限拉伸值影响弹性模量影响徐变度影响线胀系数骨料对混凝土强度的影响碎石比河卵石混凝土强度提高10%,河卵石的比表面积约为碎石的80%,因此碎石混凝土要比河卵石混凝土多用胶凝材料。骨料的母岩湿抗压强度要为混凝土配合比强度的1.5倍和大于60MPa。骨料对混凝土极限拉伸值的影响石灰岩骨料混凝土比二滩正长岩混凝土的极限拉伸值约高5%,比河卵石混凝土极限拉伸值

浅谈如何提高混凝土的耐久性

浅谈如何提高混凝土的耐久性 发表时间:2009-12-29T11:34:07.170Z 来源:《中小企业管理与科技》2009年11月下旬刊供稿作者:刘俊 [导读] 我国人口众多,过去为及时解决居住需要和促进工业生产,建造过不少质量不高的民用房屋和工业厂房 刘俊(龙江县房地产管理局) 摘要:通过对影响混凝土结构耐久性几方面因素的分析,结合现有的施工经验,阐述如何提高混凝土结构耐久性的措施。 关键词:耐久性碱-集料反应腐蚀高性能砼 1 混凝土工程中的耐久性问题 我国人口众多,过去为及时解决居住需要和促进工业生产,建造过不少质量不高的民用房屋和工业厂房。结构设计虽然采用可靠度理论计算,实质上仅能满足安全可靠指标的要求,而对耐久性要求考虑不足,且由于忽视维修保养,现有建筑物老化现象相当严重。 2 混凝土结构耐久性问题的分析 混凝土耐久性问题,是指结构在所使用的环境下,由于内部原因或外部原因引起结构的长期演变,最终使混凝土丧失使用能力。即所为的耐久性失效,耐久性失效的原因很多,有抗冻失效,碱-集料反应失效,化学腐蚀失效,钢筋锈蚀造成结构破坏等。下面作具体分析。 2.1 混凝土的冻融破坏结构处于冰点以下环境时,部分混凝土内孔隙中的水将结冰,产生体积膨胀,过冷的水发生迁移,形成各种压力,当压力达到一定程度时,导致混凝土的破坏。混凝土发生冻融破坏的最显著的特征是表面剥落,严重时可以露出石子。混凝土的抗冻性能与混凝土内部的孔结构和气泡含量多少密切相关。孔越少越小,破坏作用越小,封闭气泡越多,抗冻性越好。影响混凝土抗冻性的因素,除了孔结构和含气量外,还包括:混凝土的饱和度,水灰比,混凝土的龄期,集料的孔隙率及其间的含水率等。 2.2 混凝土的碱-集料反应混凝土的碱-集料反应,是指混凝土中的碱与集料中活性组分发生的化学反应,引起混凝土的膨胀,开裂,甚至破坏。因反应的因素在混凝土内部,其危害作用往往是不能根冶的,是混凝土工程中的一大隐患。许多国家因碱-集料反应不得不拆除大坝,桥梁,海堤和学校,造成巨大损失,国内工程中也有碱-集料反应损害的类似报道,一些立交桥,铁道轨枕等发生不同程度的膨胀破坏。混凝土碱-集料反应需具备三个条件,即有相当数量的碱,相应的活性集料,水份。反应通常有三种类型:碱-硅酸反应,碱-碳酸盐反应,慢膨胀型碱-硅酸盐反应,避免碱-集料反应的方法可采用:①尽量避免采用活性集料;②限制混凝土的碱含量;③掺用混合材。 2.3 化学侵蚀当混凝土结构处在有侵蚀性介质作用的环境时,会引起水泥石发生一系列化学,物理与物化变化,而逐步受到侵蚀,严重的使水泥石强度降低,以至破坏。常见的化学侵蚀可分为淡水腐蚀,一般酸性水腐蚀,碳酸腐蚀,硫酸盐腐蚀,镁盐腐蚀五类。淡水的冲刷,会溶解水泥石中的组分,使水泥石孔隙增加,密实度降低,从而进一步造成对水泥石的破坏;研究表明,当水泥石中的氧化钙溶出5%时,强度下降7%,当溶出24%时,强度下降29%,因此,淡水冲刷会对水工建筑有一定影响;而当水中溶有一些酸类时,水泥石就受到溶淅和化学溶解双重作用,腐蚀明显加速,这类侵蚀常发生在化工厂;碳酸对混凝土的影响主要为:在溶淅水泥石的同时,破坏混凝土内的碱环境,降低水泥水化产物的稳定性,影响水泥石的致密度,造成对混凝土的侵蚀;硫酸盐的腐蚀则表现为SO42-离子深入混凝土内与水泥组分反应,生成物体积膨胀开裂造成损坏;海水中由于存在多种离子,侵蚀形式较为复杂,但主要是由于镁盐使硬化水泥石的结构组分分解,同时硫酸盐作用会造成对水泥石的损坏,而氧化镁沉淀会堵塞混凝土孔隙,会使海水侵蚀有所缓和。 2.4 钢筋的锈蚀钢筋的锈蚀,其一表现为钢筋在外部介质作用下发生电化反应,逐步生成氢氧化铁等即铁锈,其体积比原金属增大2-4倍,造成混凝土顺筋裂缝,从而成为腐蚀介质渗入钢筋的通道,加快结构的损坏。氢氧化铁在强碱溶液中会形成稳定的保护层,阻止钢筋的锈蚀,但碱环境被破坏或减弱,则会造成钢筋的锈蚀,如混凝土的碳化或中性化。造成混凝土碳化和中性化的原因,主要是混凝土的密实度即抗渗性不足,酸性气体(如CO2,SO2,H2S,HCL,NO2)渗入混凝土内与氢氧化钙作用;其二,氯离子对钢筋表面钝化膜有特殊的破坏作用,当混凝土中氯含量超过标准时,钢筋会锈蚀,而水和氧的存在是钢筋被腐蚀的必要条件,因此,若混凝土开裂,造成水和氧的通道,则钢筋锈蚀加速,促成混凝土裂缝进一步开展,混凝土保护层剥落,最终使构件失去承载力。 2.5 使用方面的因素。有些旧建筑物已经使用好几十年了,已满足不了现代发展的使用要求,这些建筑物经常处于超负荷运转中,由于费用等因素的影响使用单位往往忽视对建筑物早期的防腐处理和必要的维修加固,缩短了建筑物的使用寿命。 3 提高混凝土耐久性的措施 3.1 原材料的选择 3.1.1 水泥水泥类材料的强度和工程性能,是通过水泥砂浆的凝结,硬化形成的,水泥石一旦受损,混凝土的耐久性就被破坏,因此水泥的选择需注意水泥品种的具体性能,选择碱含量小,水化热低,干缩性小,耐热性,抗水性,抗腐蚀性,抗冻性能好的水泥,并结合具体情况进行选择。水泥强度并非是决定混凝土强度和性能的唯一标准,如用较低标号水泥同样可以配制高标号混凝土。因此,工程中选择水泥强度的同时,需考虑其工程性能,有时,其工程性能比强度更重要。 3.1.2 集料与掺合料集料的选择应考虑其碱活性,防止碱集料反应造成的危害,集料的耐蚀性和吸水性,同时选择合理的级配,改善混凝土拌合物的和易性,提高混凝土密实度;大量研究表明了掺粉煤灰,矿渣,硅粉等混合材能有效改善混凝土的性能,改善混凝土内孔结构,填充内部空隙,提高密实度,高掺量混凝土还能抑制碱集料反应,因而掺混合材混凝土,是提高混凝土耐久性的有效措施。即近年来发展的高性能混凝土。 3.2 混凝土的设计应考虑耐久的要求混凝土配比的设计配合比设计在满足混凝土强度,工作性的同时应考虑尽量减少水泥用量和用水量,降低水化热,减少收缩裂缝,提高密实度,采用合理的减水剂和引气剂,改善混凝土内部结构,掺入足量的混合料,提高混凝土耐久性能。结构构件应按其使用环境设计相应的混凝土保护层厚度,预防外界介质渗入内部腐蚀钢筋。结构的节点构造设计也应考虑构件受局部损坏后的整体耐久能力。结构设计尚应控制混凝土的裂缝的开裂宽度。 3.3 混凝土工程施工应考虑结构耐久性混凝土的拌制尽量采用二次搅拌法,裹砂法,裹砂石法等工艺,提高混凝土拌合料的和易性,保水性,提高混凝土强度,减少用水量;大体积混凝土的浇筑振捣应控制混凝土的温度裂缝,收缩裂缝,施工裂缝,建立混凝土的浇筑振捣制度,提高混凝土密实度和抗渗性,重视混凝土振捣后的表面工序,并加强养护,以减少混凝土裂缝。混凝土的施工过程对控制构件外观裂缝,施工裂缝至关重要,应加强施工质量管理,特殊季节施工的混凝土结构,尚应采取特殊措施。 3.4 使用阶段的检查和维护。过去建成的大量工程已经过早老化,而且以往的设计标准较低,房屋的维修问题十分突出。由于维修费用不到位,造成工程安全隐患,并在以后需支出更多的大修费用。因此定期的检查和维护是非常必要的,这对混凝土结构的适用性和耐久

土木工程毕业论文浅谈钢筋锈蚀对钢筋混凝土桥梁耐久性的影响

浅谈钢筋锈蚀对钢筋混凝土桥梁耐久性的影响 论文摘要:钢筋锈蚀是造成钢筋混凝土桥梁耐久性损伤的最主要和最直接因素,也是混凝土桥梁耐久性破坏的主要形式之一。本文从锈蚀机理、影响因素和影响后果等方面进行了综述性讨论。 钢筋锈蚀是一个比较普遍、并且严重威胁结构安全的耐久性问题。它在影响结构物耐久性因素中,占据主导地位。美国、英国、德国和日本等国每年均花费巨资用于混凝土结构的耐久性修复,其中钢筋锈蚀占有相当大的比例。我国也有相当数量的钢筋混凝土桥梁相继进入老化期,钢筋锈蚀的研究和防治显得非常重要。 钢筋锈蚀是造成钢筋混凝土桥梁耐久性损伤的最主要和最直接因素,也是混凝土桥梁耐久性破坏的主要形式之一。钢筋锈蚀对桥梁结构的破坏分为三个时期:前期是钢筋表面局部锈蚀出现锈斑、锈片等;中期是钢筋整个表面锈蚀,并产生膨胀,与保护层脱离,发生层裂;后期表现为钢筋铁锈进一步膨胀,混凝土本身发生破坏,出现顺筋胀裂,混凝土脱离,直至钢筋不断锈蚀,有效截面不断减小,桥梁结构承载力不断下降,钢筋混凝土构件丧失基本承载能力。 一、钢筋混凝土桥梁中钢筋锈蚀机理 正常情况下,由于初始混凝土的高碱性,钢筋混凝土桥梁结构力筋表面形成一层致密的钝化膜,使其处于钝化状态。但随着环境介质的侵入,钝化膜逐渐遭到破坏,从而导致腐蚀的发

生。 力筋发生锈蚀需要三大基本要素: (一)力筋表面钝化膜的破坏; (二)充足氧的供应; (三)适宜的湿度(RH=60~80%)。 三个要素缺一不可,第一要素为诱发条件,而腐蚀速度则取 决于氧气及水分的供应。 钢筋的锈蚀一般为电化学锈蚀。发生电化学锈蚀必须具备3 个条件: 1、在钢筋表面形成电位差; 2、在阴极部位钢筋表面存在足够的氧气和水; 3、在阳极区,使阳极部位的钢筋表面处于活化状态,即钢筋 表面的钝化膜遭到破坏。 在氧气和水的共同作用下,钢筋表面不断失去电子发生电化 学反应,逐渐被锈蚀,在钢筋表面生成红锈,引起混凝土开 裂。 对于钢筋混凝土桥梁,在一般环境条件下,钢筋的锈蚀通常 由两种作用引起:一种是混凝土碳化作用;一种是氯离子的侵蚀。二氧化碳和氯离子对混凝土本身都没有严重的破坏作用,但是这 两种环境物质都是混凝土中钢筋钝化膜破坏的最重要又最常遇到 的环境介质:混凝土碳化使混凝土孔隙溶液中的Ca(OH)2含量逐 渐减少,PH值逐渐下降,钝化膜逐渐变得不再稳定以至于完全被 破坏,使钢筋处于脱钝状态;周围环境中的氯离子从混凝土表面 逐渐渗入到混凝土内部,当到达钢筋表面的混凝土孔溶液中的游 离氯离子浓度超过一定值(临界浓度)时,即使混凝土碱度再高,pH值大于11.5值,Cl-也能破坏钝化膜,从而使钢筋发生锈蚀。 氯盐引起钢筋锈蚀的发展速度很快,远比碳化锈蚀严重,这种情 况常发生在近海或海洋环境以及冬季经常使用除冰盐的环境。

混凝土耐久性的提高措施

提高混凝土耐久性的措施 班级:1033118 学号:1103300337 姓名:李世祥 摘要:随着混凝土技术的发展,其用量越来越大,耐久性不仅影响其承载力,也影响其美观。本文通过对混凝土破坏机理及影响因素的分析,提出相应的改善提高混凝土耐久性的 一些可能措施。 关键字:混凝土耐久性破坏机理改善措施 一、影响混凝土耐久性的因素 (一)钢筋锈蚀 钢筋在有水的环境中与氧和氮离子产生化学反应,钢筋表面的铁不断失去电子 而锈蚀,产生Fe(OH)3 锈蚀物,使钢筋表面产生锈蚀。 (二)碳化 所谓碳化,就是大气中的CO2渗入混凝土内,与具有碱性的物质Ca(OH)2 的反应。混凝土的碳化是同时在气相、液相和固相中进行,降低混凝土的碱度,当降低至pH<1 时,钢筋表面钝化膜将受到破坏,产生“去钝”,造成钢筋的锈蚀;此外,混凝土的碳化会加剧混凝土的收缩,也会导致混凝土的开裂和结构的破坏,对钢筋混凝土结构的耐久性产生较大破坏。 (三)混凝土的抗冻融性 冰的分离层理论;充水系数理论;渗透压力理论;水压力理论;冰融临界饱水值理论;孔结构理论。以上各种理论,总的都认为混凝土冻融破坏是由于 表面先饱水,由表及里,因混凝土不密实先从大的孔隙中造成静水压力,使过 冷的水迁移,冰水蒸汽压差造成渗透压力,当压力超过混凝土能承受的强度时,也就是破坏力大于抵杭力时,混凝土内部孔隙及微细裂缝不断扩展,由小变大,相互贯通。由于渗透压及水压力的作用,造成最后破坏。 (四)侵蚀性介质腐性 在酸、碱性溶液作用下的环境,侵蚀性介质将对混凝土产生腐蚀,主要是 由氯盐产生的“盐害”。

(五)混凝土碱集料反应(AAR) 混凝土碱- 骨料反应是指混凝土骨料中某些活性矿物与混凝土微孔中的碱溶液产生的化学反应,生成碱- 硅酸凝胶并吸水产生膨胀压力,致使混凝土开裂。 二、提高混凝土耐久性的措施 (一)预防钢筋的锈蚀 常用的方法有环氧涂层钢筋,采用静电喷涂环氧树脂粉末工艺在钢筋表面形成一定厚度的环氧树脂防腐涂层。此外,在混凝土表面涂层也是简便有效的方法,但涂料应是耐碱、耐老化和与钢筋表面有良好附着性的材料。还可掺加高效减水剂,在保证混凝土拌和物所需流动性的同时,尽可能降低用水量,减小水灰比,使混凝土的总孔隙率,特别是毛细孔隙率大幅度降低。还可研究新技术,开发新产品,如耐锈钢筋、阻锈钢筋等。 (二)避免或减轻碱集料反应 严格控制混凝土中的总碱含量以保证混凝土的耐久性。此外,外加剂特别是早强剂带来高含量的碱,为预防碱集料反应,在设计上应对外掺剂的使用提出要求。 (三)加强施工管理 严格控制施工配合比,搅拌必须均匀,振捣必须到位,要严格遵守养护制度,可以用表面养护剂来改善养护条件,提高保水性,加速表面硬化。混凝土构件的侵蚀病害都是从表面开始的,在混凝土终凝前做好原浆抹面压光,增强表面密实度,也可采用表面浸渍和表面涂覆的手段来降低混凝土表面渗透性。(四)防止混凝土的冻融破坏 混凝土的组成、配合比、养护条件和密实度决定了其在饱水状态下抵抗冻融破坏的能力,目前只有加气混凝土才能有效提高混凝土的抗冻性。引气是提高混凝土抗冻性的主要参数。一般引气量4%~8%,同时,应避免采用吸水率较高的集料,加强排水以免混凝土结构被水饱和。 (五)拌合及养护用水

浅析混凝土结构耐久性

浅析混凝土结构耐久性 发表时间:2017-11-16T17:46:33.433Z 来源:《基层建设》2017年第24期作者:曹梦婷[导读] 摘要:混凝土的耐久性是指混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏因素的作用,长期保持强度和外观完整性的能力。混凝土结构是应用非常广泛的一种结构形式,但是由于其结构自身和使用环境的特点,使得混凝土存在严重的耐久性问题。为此,研究混凝土结构的耐久性显得意义重大。 天津一建机施钢结构工程有限公司 300300 摘要:混凝土的耐久性是指混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏因素的作用,长期保持强度和外观完整性的能力。混凝土结构是应用非常广泛的一种结构形式,但是由于其结构自身和使用环境的特点,使得混凝土存在严重的耐久性问题。为此,研究混凝土结构的耐久性显得意义重大。 关键词:混凝土;耐久性;措施 混凝土结构的耐久性概括起来是指混凝土抵抗周围不利因素长期作用的性能。结构耐久性问题主要表现为:混凝土损伤;钢筋的锈蚀、脆化、疲劳、应力腐蚀;以及钢筋与混凝土之间粘结锚固作用的消弱等三个方面。从短期效果而言,这些问题结构的外观和使用功能;从长远看,则为降低结构安全度,成为发生事故的隐患,影响结构的使用寿命。 1、混凝土结构耐久性问题的分析 1.1混凝土冻融破坏 1.1.1破坏机理 (1)静水压假说:硬化混凝土的孔隙有凝胶孔、毛细孔、空气泡等。各种孔隙之间的孔径差异很大。水转变为冰时体积膨胀9%,在冰冻过程中,混凝土孔隙中的部分孔溶液冰冻膨胀,迫使未结冰的孔溶液从结冰区向外迁移。孔溶液在可渗透的水泥浆体结构中移动,必须克服粘滞阻力,因而产生静水压,形成破坏应力。 (2)渗透压假说:渗透压假说认为,由于混凝土孔溶液中含有钠、钾、钙等盐类,大孔中的部分溶液先结冰后,未冻溶液中盐的浓度上升,与周围较小孔隙中的溶液之间形成浓度差。这个浓度差的存在使小孔中溶液向已部分冻结的大孔迁移。即使是浓度为0的孔溶液,由于冰的饱和蒸汽压低于同温下水的饱和蒸汽压,小孔中的溶液也要向已部分冻结的大孔溶液中迁移。可见渗透压是孔溶液的盐浓度差和冰水饱和蒸汽压差共同形成的。 1.1.2影响因素 (1)水灰比:水灰比越大,使凝土孔隙率越大,导致混凝土的吸水率增大,最终导致混凝土结构冻融破坏严重; (2)孔结构和孔隙特征:连通毛细孔易吸水饱和,使混凝土冻害严重;若为封闭孔,则不易吸水,冻害就小; (3)饱水度:若混凝土的孔隙非完全吸水饱和,冰冻过程产生的压力促使水分向孔隙处迁移,从而降低冰冻膨胀应力,对混凝土破坏作用就小; (4)混凝土自身强度:在相同的冰冻破坏应力作用下,混凝土强度越低,冻害程度就越高。 1.2 混凝土渗透破坏 1. 2.1破坏原因 随着水分迁移的深入,水与毛细孔壁摩擦阻力增大,渗水速度随渗透深度的增加成比例下降。当水达到混凝土相反的一侧时,毛细孔压力就会改变方向,阻碍水分的渗出。若压力差大于孔壁摩擦阻力和毛细阻力,则水将从混凝土相反的一侧滴出;若压力差小于摩擦阻力和毛细孔阻力,则水的迁移为毛细孔迁移,此时的迁移速度取决于混凝土背水面水分的蒸发速度。 1.2.2影响因素 (1)混凝土的水灰比会影响混凝土孔隙的大小和数量,进而直接影响混凝土结构的密实性。水灰比越小,混凝土越密实,其抗渗性越好,反之亦然。 (2)由于骨料和水泥浆的界面处易产生裂隙和较大骨料下方易形成孔穴,因此在水灰比相同时,混凝土骨料的最大粒径越大,其抗渗性能越差; (3)蒸汽养护的混凝土,其抗渗性较潮湿养护的混凝土要差。在干燥条件下,混凝土早期失水过多,容易形成收缩裂缝,因而降低混凝土的抗渗性。 (4)水泥的品种、性质也影响混凝土的抗渗性能。水泥的细度越大,水泥硬化体孔隙率越小,强度就越高,则其抗渗性越好; (5)在混凝土中掺入某些外加剂,如减水剂等,可减小水灰比,改善混凝土的和易性,因而可改善混凝土的密实性,即提高了混凝土的抗渗性能; 1.3混凝土的碳化 1.3.1破坏原因 混凝土的碳化反应结果有两个方面:一方面,反应生成碳酸钙和其他固态物质会堵塞在混凝土孔隙中,使混凝土的孔隙率下降,大孔减少,从而减弱了后续CO2的扩散,使混凝土密实度提高;另一方面,孔隙中的Ca(OH)2浓度及PH值降低,导致钢筋脱钝而锈蚀。 1.3.2影响因素 (1)材料方面:不同的水泥,其矿物组成、混合材量、外加剂、生料化学成分不同,直接影响水泥的活性和混凝土的碱度,对碳化速度有着重要的影响。 (2)环境条件:当温度下降较大时,混凝土表面收缩产生拉力,一旦超过混凝土的抗拉强度,使得混凝土表面开裂,为二氧化碳和水分渗入创造条件,加速混凝土碳化;另外,温度高时,二氧化碳在空气中的扩散系数较大,为其余氢氧化钙反应提供了有利条件,阳光的照射加速了其反应的碳化速度。 2、提高混凝土耐久性的措施 2.1 混凝土材料

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