混凝土耐久性技术
1、工程概况
?本项目所有混凝土均为高性能耐久性混凝土，设计使用年限为100年，环境作用等级为T1、T3及D1、D2等。
2、耐久性混凝土用原材料的选定
?（1）水泥
宜选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，水泥的混合材宜为矿渣或粉煤灰，有耐硫酸盐侵蚀要求的混凝土也可选用中抗硫酸盐硅酸盐水泥或高抗硫酸盐硅酸盐水泥，不宜使用早强水泥。水泥的Cl-含量和碱含量必须满足相关规范要求。按照要求及本地特点，我项目选用了辽宁山水工源水泥厂生产的P.I.S32.5、P.o42.5两种水泥。、
?（2）粉煤灰
宜选用Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰，且其Cl-含量和碱含量必须满足相关规范要求。
?（3）细骨料
应选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然河砂，也可选用专门机组生产的人工砂，不宜使用山砂，不得使用海砂。另外，Cl-含量，碱活性必须满足要求。按照要求及本地特点，我项目选用了丹东叆河砂场的河砂。
?（4）粗骨料
选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的洁净碎石，也可采用碎卵石，应采用两级或三级级配粗骨料。另外Cl-含量，坚固性、碱活性必须满足要求。
?（5）外加剂
应采用减水率高、坍落度损失小、适量引气、质量稳定、能满足混凝土耐久性能的产品。当将不同功能的多种外加剂复合使用时，外加剂之间以及外加剂与水泥之间应有良好的适应性。宜选用多功能复合外加剂，且其Cl-含量、碱含量有特殊要求，经过试验，本项目选用了JD-9高效减水剂、RB-106引气剂等外加剂。
?（6）拌和水
拌和用水采用检验合格的饮用水。
?3.耐久性混凝土配合比设计
有耐久性设计要求的混凝土配合比设计时，需采用设计规定的强度等级。
掌握设计文件中有关对混凝土耐久性设计要求，并参照《铁路混凝土结构耐久性设计规范》选用。
（1）基本规定
①C30及以下的混凝土的胶凝材料总量不宜高于360kg/m3，C30～C35混凝土不宜高于400kg/m3，C35～C45混凝土不宜高于450kg/m3，C50混凝土不宜高于480kg/m3，C50以上混凝土不宜高于500kg/m3。
②一般情况下，混凝土中的矿物掺合料掺量不宜小于20%。混凝土中粉煤灰掺量大于30%时，混凝土水胶比不宜大于0.45。预应力混凝土以及处于冻融环境的混凝土中粉煤灰的掺量不宜大于30%。
③选用多功能复合外加剂。
?（2）最大水胶比和最小胶凝材料用量
?有耐久性设计要求的混凝土的最大水胶比和最小胶凝材料用量应符合表《铁路混凝土结构耐久性设计规范》。
?（3）混凝土含气量
?有耐久性设计要求的混凝土的含气量应符合下表的规定。
?（4）混凝土电通量q
有耐久性设计要求的混凝土的电通量应符合下表的规定。
（5）混凝土的抗冻性
有耐久性设计要求的冻融破坏环境下的混凝土结构，混凝土的抗冻性应符合下表的规定。
（6）混凝土中的碱含量
有耐久性设计要求的混凝土中的碱含量应符合设计要求。设计无具体要求的，当骨料的碱—硅酸反应砂浆棒膨胀率在0.10%～0.20%时，混凝土中的碱含量应符合下表的规定；当骨料的砂浆棒膨胀率在0.20%～0.30%时，除了混凝土的碱含量应符合下表的规定外，应在混凝土中掺加具有明显抑制效能的矿物掺和料和外加剂，并经试验证明抑制有效。
根据以上要求，我项目部试验室通过多次试验，对各种混凝土的配合比进行了试配，各项指标均满足设计及相关规范要求，且报监理工程师批准后实施，效果良好。
4、耐久性混凝土的搅拌
?本项目采用2台（套）强制搅拌机搅拌混凝土，每盘最大搅拌量2方。并用电子计量系统计量各种原材料。同时使用前对各搅拌机进行了标定。
?搅拌时，先向搅拌机投入细骨料、水泥、矿物掺合料和外加剂，搅拌均匀后，再加入所需用水量，待砂浆充分搅拌后再投入粗骨料，并继续搅拌至均匀为止。上述每一阶段的搅拌时间不少于30s，总搅拌时间不少于2min，也不宜超过3min，并根据砼罐车运输距离长短调整总搅拌时间。
?(1)冬季搅拌混凝土前，应先经过热工计算，并经试拌确定水和骨料需要预热的最高温度，以保证混凝土的入模温度。
?(2)炎热季节搅拌混凝土时，采取措施控制水泥进入搅拌机温度不大于40℃。采取在骨料堆场
搭设遮阳棚、采用低温水搅拌混凝土等措施降低混凝土拌合物的温度，或尽可能在傍晚和晚上搅拌混凝土，以保证混凝土的入模温度满足规定。
?(3)混凝土的入模温度宜控制在5～30℃。
?5、运输
采用砼罐车运输，全部混凝土均在初凝前浇筑完毕。在交通拥堵和气候炎热等情况下，应采取特殊措施防止混凝土坍落度损失过大。
?6、浇筑
?6.1混凝土施工质量控制
⑴.坍落度
混凝土运至浇筑地点后入模前，对混凝土拌和物的坍落度进行测定，测定值应符合浇筑工艺要求。每拌制50m3混凝土或每工作班测试不应少于1次，其允许偏差为±20mm;。
?⑵含气量
?混凝土拌和物的入模含气量应满足设计要求，每拌制50m3混凝土或每工作班测试不应少于1次。
?⑶.混凝土入模温度
?冬期施工时，混凝土的入模温度不应低于5℃；夏期施工时，混凝土的入模温度不宜高于气温且不宜超过30℃。每工作班至少测温3次，并填写测温记录。
?⑷.检查试件
?①每拌制100盘且不超过100m3的同配合比的混凝土，取样不得少于一次。
?②每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100盘时，取样不得少于一次。
③现浇混凝土的每一结构部位，取样不得少于一次。
④每次取样应至少留置一组试件，具体留置组数按设计要求、相关标准规定和实际需要确定。
⑤当设计对混凝土的弹性模量有要求时，其弹性模量必须符合设计要求。其在浇筑地点随机抽样制作的标准条件养护28d弹性模量试件不得少于一组。
⑥混凝土的电通量、冻融等试件，在混凝土的浇筑地点随机抽样制作。每5000m3同配合比、同施工工艺的混凝土应至少制作电通量、冻融试件各一组，不足5000m3时也应制作检查试件一组。
⑸同条件养护试件
①桥梁每墩台、每孔（片）梁按不同强度等级制作抗压强度同条件养护试件检验各不少于一次。
②当设计对混凝土的弹性模量有要求时，其弹性模量必须符合设计要求。
?6.2特殊条件下的混凝土浇筑
特殊条件下的混凝土浇筑包括以下几个方面
(1)夏季炎热环境下混凝土浇筑;
(2)大风干燥环境下混凝土浇筑;
(3)冬季施工条件下混凝土浇筑(当昼夜平均温度低于5℃或最低气温低于-3℃) ;
(4)大体积混凝土浇筑(构件最小断面尺寸在800mm以上的结构)；
在进行上述特殊条件下混凝土浇注时，必须编制专门的施工组织设计，并报质量监控部门进行审批。重点审核：配合比设计是否合理；采取措施是否有效可行；配套设施设备是否齐全；质量保证体系是否完备等。
?7、混凝土振捣.
?7.1振捣工艺的基本要求:
(1)可采用插入式振动棒、附着式平板振捣器、表面平板振捣器等振捣设备振捣混凝土。振捣时应避免碰撞模板、钢筋及预埋件。
(2)按事先规定的工艺路线和方式振捣混凝土，在混凝土浇筑过程中及时将入模的混凝土均匀振捣密实，不得随意加密振点或漏振，每点的振捣时间以表面泛浆或不冒大气泡为准，一般不宜超过30s，避免过振。
(3)采用插入式振捣器振捣混凝土时，宜采用垂直点振方式振捣。若需变换振捣棒在混凝土拌合物中的水平位置，应首先竖向缓慢将振捣棒拔出，然后再将振捣棒移至新的位置，不得将振捣棒放在拌合物内平拖，也不得用插入式振捣棒平拖驱赶下料口处堆积的混凝土拌合物。?7.2振捣时间对混凝土的影响
铁路高性能混凝土均要求适当引气，目前施工现场普遍采用插入式高频振捣棒进行振捣，高频振捣对硬化混凝土的含气量有很大影响。
经过试验，单掺引气剂与不掺的基准混凝土相比，水泥用量不变时
?每增加1%含气量，28d抗压强度下降2%—3%，水灰比不变时，下降4%~6%。不当的振捣造成混凝土中含气量过度损失时，造成施工实体与配合比选定试件间产生较大的强度偏差。
?另外，造成施工实体混凝土与配合比设计混凝土内部结构发生变化，可能增加混凝土结构开裂的趋势。
?因此，应根据具体的配合比，开展相关试验，确定具体的振捣工艺，在满足混凝土振捣密实的基础上，振捣时间越短越好。避免过振的现象发生。
?8、混凝土的养护
?8.1技术条件一般规定
?(1)混凝土振捣完成后，应及时对混凝土暴露面进行紧密覆盖（可采用蓬布、塑料布等进行覆盖），尽量减少暴露时间，防止表面水分蒸发。
?(2)混凝土带模养护期间，应采取带模包裹、浇水、喷淋洒水或通蒸汽等措施进行保湿养护。?(3)混凝土去除表面覆盖物或拆模后，应对混凝土采用蓄水、浇水或覆盖洒水等措施进行潮湿养护。也可在混凝土表面处于潮湿状态时，迅速采用麻布、草帘等材料将暴露面混凝土覆盖或包裹，再用塑料布或帆布等将麻布、草帘等保湿材料包覆（裹）完好。包覆（裹）期间，包覆（裹）物应完好无损，彼此搭接完整，内表面应具有凝结水珠。有条件地段应尽量延长混凝土的包覆（裹）养护时间。
?(4)在任意养护时间，淋注于混凝土表面的养护水温度低于混凝土表面温度时，二者间温差不得大于15℃。
?(5)混凝土养护期间应注意采取保温措施，防止混凝土表面温度受环境因素影响（如曝晒、气温骤降等）而发生剧烈变化。养护期间混凝土的芯部与表层、表层与环境之间的温差不宜超过25℃（截面较为复杂时，不宜超过15℃）。大体积混凝土施工前应制定严格的养护方案，控制混凝土内外温差满足设计要求。（混凝土表层温度为混凝土内部距混凝土表面10cm处，环境温度指混凝土结构周围大气温度)
?(6)混凝土养护期间，应对有代表性的结构进行温度监控，定时测定混凝土内部温度、表层温度以及环境气温、相对湿度、风速等参数，并根据混凝土温度和环境参数的变化情况及时调整养护措施，严格控制混凝土的内外温差满足要求。
?(7)当昼夜平均气温低于5℃或最低气温低于－3℃时，应按冬季施工处理。
浅谈高耐久性混凝土的配制
浅谈高耐久性混凝土的配制 介绍混凝土高耐久性指标和要求，从原材料选择、配合比设计方面阐述高耐久混凝土的配制和质量控制思路。 标签：混凝土高耐久性配制 从上世纪中期以来，混凝土成为了使用最广泛的建筑材料之一。以往工程中都比较重视混凝土的强度而容易忽视混凝土的耐久性，但调查显示[1～5]，许多国家的混凝土构筑物都受到不同程度的侵蚀与破坏，严重的导致强度下降，结构破坏甚至倒塌。采用高性能混凝土替代传统混凝土结构物和建筑，改善混凝土耐久性能，延长混凝土构筑物使用寿命，研制并应用高耐久混凝土，不仅能够大大提高项目的投资效益，而且功在当代，利在千秋，具有深远的经济效益和社会效益。 1 混凝土高耐久性的指标和要求 1.1 考虑当地环境要素，为确保混凝土构筑物100年设计使用寿命的要求，依据环境作用等级，确定混凝土耐久性所涉及到的抗冻、碱集料反应等的设计指标为：①混凝土56d电通量：C35～C45<1500库仑；C50<1000库仑。②混凝土的抗冻等级（56d）≥F300。③混凝土的抗裂性应通过对比试验。④混凝土首选非碱活性骨料。若使用碱活性骨料，混凝土中的最大碱含量为3.0kg/m3。 1.2 高耐久性混凝土要求的原材料品质、配合比参数限值如下：①混凝土强度等级≥C35。②严格控制水泥用量：C35胶凝材料用量≥320kg/m3、≤400kg/m3，水胶比≤0.5；C40水胶比≤0.45；C50水胶比≤0.36。③混凝土中的最大氯离子含量为0.08%。④大体积混凝土避免采用高水化热水泥，优先采用双掺技术。 2 高耐久混凝土的配制思路 针对混凝土的耐久性指标和要求，应以配合比设计为重点，尽可能降低混凝土的单位用水量，实现低水胶比和低浆体用量[6]，并将单位用水量作为控制混凝土耐久性的一项首要控制手段，贯穿于混凝土生产的过程控制和施工管理。如下分别从原材料选择、配合比设计方面阐述高耐久混凝土的配制和质量控制。 2.1 原材料优选 2.1.1 水泥。细颗粒较多的水泥，水化后在混凝土内部产生微小毛细孔，可以使有害孔隙减小，从而提高混凝土的抗渗性，但需注意水泥细度的增加对降低水灰比不利，使混凝土抗裂性下降。配置混凝土时，优先采用水化热低的普通硅酸盐水泥。对水泥技术指标的要求：除基本技术指标满足国家标准（GB175-2007）对普通硅酸盐水泥的要求外，在细度上要求水泥不宜过细。此外还控制对体积安定性有较大影响的游离石灰、三氧化硫和氧化镁的含量，以及水化速度快、水化
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
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
乌鲁木齐市高性能混凝土相关技术要求
乌鲁木齐市高性能混凝土相关技术要求 一、原材料 1.1 水泥 1.1.1在一般情况下，配制高性能混凝土必须选用硅酸盐水泥（P.Ⅰ型、P.Ⅱ型）或普通硅酸盐水泥（P.O型），不得使用P.SA、P.SB、P.P、P.F、P.C等种类的水泥。选用的水泥应符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）的规定，且其比表面积应小于380m2/kg。 1.l.2配制C80及其以上强度的高性能混凝土，应选用强度等级不低于5 2.5MPa的水泥。 1.1.3根据《抗硫酸盐硅酸盐水泥》（GB748-1996）,对混凝土所处环境水中SO42-浓度高于20250mg/L或环境土中SO42-浓度高于30000mg/L的高性能混凝土，宜采用高抗硫酸盐硅酸盐水泥+辅助胶凝材料的形式或直接使用）中硫铝酸盐水泥（《硫铝酸盐水泥》，GB 20472-2006）的方式解决，其他情况下建议使用普通硅酸盐水泥+辅助胶凝材料的方法解决。具体配合比需满足本文 2.4条的规定。 1.1.4 根据《中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥》（GB200-2003），对于水化热或绝热温升要求很低的大体积高性能混凝土，可以选用中低热硅酸盐水泥。 1.1.5 由于骨料资源条件所限，不得已使用高碱活性骨料（即《普通混凝土长期性能或耐久性能试验方法标准》GB/T50082-2009碱-骨料反应实验中，当52周的测试龄期内，膨胀率超过0.04%时，或《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52-2006碱活性试验快速法中，当14天膨胀率大于0.20%，引起AAR）时，可选用低碱水泥。水泥中的碱含量应不大于0.60%或由买卖双方协商确定。
混凝土的耐久性和可持续发展问题述评_周维
混凝土技术发展的一个终极目标是最大限度地延长其使 用寿命，也即耐用性（Ｓｅｒｖｉｃｅａｂｉｌｉｔｙ）问题。这就对混凝土的长期性能特别是耐久性提出了更高的要求。另外一个很重要的问题是混凝土技术的可持续发展，其目标就是要使混凝土技术的发展与资源、环境等实现良性循环，尽量减少造成修补或拆除的浪费和建筑垃圾，大量利用优质的工业废弃物和矿石，尽量减少自然资源和能源的消耗，减少对环境的污染［１］。 １混凝土的耐久性 混凝土的耐久性可定义为“在使用过程中经受气候变化、化学侵蚀、磨蚀等各种破坏因素的作用而能保持其使用功能 的能力”［２－３］ 。一般混凝土建筑物的使用寿命要求在５０年以上，很多国家对桥梁、水电站大坝、海底隧道、海上采油平台、核反应堆等重要结构的混凝土耐久性要求在１００年以上。气候条件适中的陆上建筑物，应要求混凝土在２００年内安全使用。我国ＧＢ５００１０—２００２《混凝土结构设计规范》规定，混凝土的耐久性设计应按照环境类别和设计使用年限进行，分为５０年和１００年２个耐久性预期目标，对于重大、重要工程应按照１００年寿命来设计混凝土。近几年来，我国已有不少工程的混凝土设计寿命达到１００年，这些工程大都结合环境条件和特点，采取专门有效的措施，以充分保证混凝土工程的耐久 性设计要求。比较著名的百年工程有三峡大坝、东海大桥、南 京地铁１号线、崇明越江通道北港桥梁、重庆朝天门大桥空心桥墩、杭州湾大桥等［４］。 但是近几十年以来，混凝土构筑物因材质劣化造成失效以至破坏崩塌的事故在国内外也是屡见不鲜，并有愈演愈烈之势。 国际上混凝土的大量使用始于２０世纪３０年代，到五六十年代达到高峰［１］。许多发达国家每年用于建筑维修的费用都超过新建的费用。 过去，除了大型水利工程外，我国混凝土工程的耐久性问题长期不受重视，混凝土结构没有达到预期的使用寿命，受环境作用过早破坏的实例很多，由此造成的经济损失也很大。由于许多工程设计只满足荷载要求，而没有提出耐久性的要求，使已建成的混凝土构筑物存在耐久性隐患。我国在５０年代兴建的水电站大坝有很多已经成为“病坝”，我国的混凝土工程量在改革开放３０多年来突飞猛进，可以预见，耐久性不佳的混凝土工程的劣化问题将会日趋严重。因此，混凝土耐久性问题越来越受到人们的重视。１．１混凝土的耐久性破坏 混凝土耐久性涉及到混凝土性能的方方面面，是影响混凝土使用寿命的首要因素。造成混凝土耐久性不佳的原因多种多样，主要可分为：（１）物理破坏：由温度变化引起的收缩膨胀裂缝（这是由于混凝土内骨料和硬化水泥浆体不同的温度膨胀系数而引起），如冻融循环、除冰盐分对混凝土的剥蚀等；（２）化学破坏：由混凝土内部材料引起的碱骨料反应以及外部侵蚀性离子（Ｃｌ－）引起的诸如钢筋锈蚀、硫酸盐侵蚀（ＳＯ４２－）以 混凝土的耐久性和可持续发展问题述评 周维１，朱惠英２ （１．广西建筑工程质量检测中心，广西南宁 ５３００１１； ２．广西建筑科学研究设计院，广西南宁５３００１１） 摘要：从提高混凝土耐久性和混凝土技术可持续发展方面概述现代混凝土技术的发展趋势和发展方向。混凝土技术发展的根 本方向是坚持可持续发展战略，在与地球资源环境和谐共生的发展基础上，最大限度地改善混凝土的耐久性，提高其使用寿命。 关键词：混凝土；耐久性；可持续发展中图分类号：ＴＵ５２８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－７０２Ｘ（２００７）０９－００７７－０５ Ｒｅｖｉｅｗｏｆｄｕｒａｂｉｌｉｔｙａｎｄｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅ ＺＨＯＵＷｅｉ１，ＺＨＵＨｕｉｙｉｎｇ２ （１．ＧｕａｎｇｘｉＢｕｉｌｄｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＱｕａｌｉｔｙＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎＣｅｎｔｅｒ，Ｎａｎｎｉｎｇ５３００１１，Ｇｕａｎｇｘｉ，Ｃｈｉｎａ；２．ＧｕａｎｇｘｉＢｕｉｌｄｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅＲｅｓｅａｒｃｈ＆ＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｎａｎｎｉｎｇ５３００１１，Ｇｕａｎｇｘｉ，Ｃｈｉｎａ） 收稿日期：２００７－０５－１２ 作者简介：周维，男，１９６５年生，广西柳州人，高级工程师。通迅联系 人： 朱惠英。 全国中文核心期刊
耐久性分析
三亚市凤凰水城道路工程桥梁结构耐久性设计的探讨 赵巍 （上海市政工程设计研究总院海南分院海口） 摘要：随着国际旅游岛的建设和发展，海南的城市建设在相当一段时期内成为行业内人士 关注的热点。桥梁作为城市建设的重要组成部分，其耐久性也成为海南国际旅游岛长期稳 定发展不容忽视的影响因素。本文以三亚凤凰路桥梁设计为依托，分析了影响桥梁结构耐 久性的因素，从设计角度提出了桥梁在耐久性方面的设计原则和改进方向。 关键字：桥梁设计耐久性腐蚀 1. 前言 混凝土结构是世界上应用最为广泛的结构形式之一。长期以来，由于“重强度薄耐久”设计思想的影响，我国某些地区已建的部分钢筋混凝土桥梁在服务一段时间后，出现了结构开裂、膨胀，钢筋锈蚀，混凝土老化、疏松等等的缺陷和问题。这些耐久性问题的出现从表面看不影响结构的稳定，但如不加维修任其发展，则将直接影响到结构的安全度，特别是近一两年，一些桥梁重大事故的发生，给国民经济和人民生命财产造成了重大的损失。因此，桥梁在设计过程中，一定要注重耐久性的设计。目前我国正处于桥梁等基础设施建设的高峰时期，特别是海南地区国际旅游岛的建立，将有大量的待建桥梁及建筑设施面临着如何确保寿命周期的耐久、安全和经济的严峻问题，关于桥梁耐久性问题的研究十分紧迫并且具有现实的意义。 2. 耐久性的定义 依据桥梁的重要性、使用期限、所处工作环境等因素考虑，提出了耐久性设计的概念。结构耐久性是指结构在可能引起其性能变化的各种作用（荷载、环境、材料内部因素等）下，在预定的使用年限和适当的维修条件下，能够长期抵御性能劣化的能力。 结构耐久性对于桥梁的安全运营和经济性起着决定性作用。混凝土结构因耐久性差等原因造成的负面影响和经济损失，近年来引起了越来越多的学者和工程技术人员的关注。2004年，交通部颁布《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62－2004），明确提出了桥梁100年设计基准期的要求。2006年9月交通部出台了《公路工程钢筋混凝土结构防腐蚀技术规范》（JTG/TB07—01－2006），2006年10月天津市出台了《天津市钢筋混凝土桥梁耐久性设计规程》（DB/T29－165－2006），这些规程和规范的颁布实施，对保障桥梁耐久性起到了指导性作用。 规范提出：混凝土结构除承受荷载的作用外，同时要承受环境因素的作用。荷载与各
耐久性混凝土施工方案
混凝土施工方案 1?范围 本方案囊括了满足铁路客运专线工程结构耐久性要求的混凝土 技术要求，施工控制要点等。 本施工方案适用于客运专线新建桥梁、隧道、涵洞、轨道、路基支挡等结构混凝土。 2?规范性引用文件 铁路工程施工技术指南TZ210-2005 客运专线高性能混凝土暂行技术条件 3?混凝土的耐久性指标 混凝土的耐久性指标一般是指混凝土的抗烈性、护筋性、耐蚀性、耐磨性及抗碱-骨料反应等。具体的混凝土耐久性指标应根据结构的设计使用年限、所处的环境类别及作用等级等确定。 3.1混凝土耐久性的一般要求： 1?混凝土的电通量： 32 混凝土应进行抗裂形对比试验。
33钢筋混凝土保护层厚度应满足设计规定。 34混凝土的抗碱-骨料反应性能应符合下列规定: 混凝土最大碱含量 （1）.骨料的碱一硅酸反应砂浆棒膨胀率或碱一碳酸盐反应岩石柱膨胀率应小于0.10%; （2）当骨料的碱一硅酸反应砂浆棒膨胀率在0.10?0.20 %时，混凝土碱含量应满足上表的规定；当骨料的碱一硅酸反应砂浆棒膨胀率在 0.20?0.30 %时，除了要满足上表的规定外，还应在混凝土中掺加具有明显抑制效能的矿物掺合料和复合外加剂，并经试验证明其有效。 4?混凝土的施工工序：
5?耐久性混凝土施工步骤： 5.1施工前的准备 5.1.1混凝土正式施工前，施工单位应完成原材料的选定、复检工作，并应充分考虑试验周期和可能出现的原材料变化，尽早完成混凝 土配合比工作的选定工作。 5.1.2重要混凝土结构施工前应进行混凝土浇筑，以便对混凝土配合比、施工工艺、施工机具的适应性进行检验，对有代表性的混凝土结构内部混凝土温升过程进行测定，发现问题及时调整。 5.2原材料的储存与管理 521混凝土原材料进厂（场）后，应对原材料的品种、规格、数
高耐久性混凝土
高耐久性混凝土施工技术 高耐久性混凝土程混凝土施工具有配合比设计难度大、施工控制要求高等特点。因此，从原材料、混凝土配置关键环节、配合比设计三个方面进行配合比试验，并从把握原材料质量、计量、搅拌、振捣与抹面和养护等方面介绍施工控制措施。 一、高耐久性混凝土配制关键环节 对高耐久性混凝土的要求很高，其所处环境及工程的特点又有许多不利因素，超出了现行的一般规范标准。耐久混凝土的配合比设计应采用试验-计算的方法。 二、高耐久性混凝土配合比设计 1、混凝土原材料选择 对于高耐久性混凝土水泥、水、骨料、外加剂应符合现行国家标准，同时符合设计要求。 2、配合比计量 经过实验室试验确定试验设计配合比。由国家建筑材料质量监督检验测试中心对混凝土配合比试验。在施工过程中采取如下控制配合比计量措施：1）由检测机构对搅拌站的计量器具进行测试，确保测试合格，出具检测报告； 2）施工过程中派遣两名经验丰富、责任心比较强的质量检查员，进驻搅拌站，进行旁站计量，适时测试砂石子的含水率，及时调整施工配合比，确保计量准确，配比正确； 3）认真进行开盘鉴定，每调整一次施工配合比，必须进行一次开盘鉴定。 三、高耐久性混凝土施工过程管理
混凝土采用预拌混凝土，混凝土罐车运输至施工现场，汽车泵泵送混凝土到浇筑地点。 1、原材料控制 实际使用的各种原材料必须与配合比设计相一致。材料进场后，按材料控制程序进行登记，并收集、保留相关资料。所有原材料做到先检后用；集料堆放场地先硬化、分仓，后堆放原材料；粗骨料按要求分级采购、分级运输、分级堆放、分级计量，并对其检验状态进行标识；胶凝材料、外加剂储存罐采用顶部搭设遮阳棚和四周棉被包裹防晒。骨料在使用前必须进行筛洗，严格控制含泥量、级配，并用钢结构雨棚覆盖，降低集料的含水量差异和温度。 2、拌合过程控制 依据试验配合比和施工配合比，核查各种材料质量、搅拌设备系统及仪表精度。对微机控制搅拌站计量参数资料要及时分析，动态校正计量。验证混凝土的和易性、可泵性，测试坍落度。 混凝土搅拌工艺：细骨料、水泥、粉煤灰、外加剂（第一搅拌阶段）→加水（第二搅拌阶段）→加粗骨料（第三搅拌阶段）→搅拌出料。搅拌时按上述顺序投料。每一搅拌阶段不少于30s，总搅拌时间为3min。拌制第一盘混凝土时，增加水泥和细骨料用量10%，保持水胶比不变以便搅拌机持浆。操作手进行岗前培训，持证上岗。拌合时，有技术人员在搅拌站全过程值班，随时处理出现的各种情况。 3、运输及泵送过程控制 本工程混凝土运输采用混凝土输送泵泵送和混凝土搅拌车运输两种形式。混凝土搅拌车通过施工道路运输，要求保持运输混凝土的道路平坦畅通，保证混凝土在运输过程中保持均匀性，运到浇筑地点时不分层、不离析、不漏浆，并应
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。
混凝土耐久性对水泥的技术要求
混凝土耐久性对水泥的技术要求 发表时间：2016-11-17T09:27:02.270Z 来源：《低碳地产》2016年9月第18期作者：高树才 [导读] 通过回顾我国水泥质量的发展道路，试图探寻水泥质量变迁与混凝土耐久性劣化的关系。 潍坊市磊鑫混凝土有限公司山东潍坊 261207 【摘要】通过回顾我国水泥质量的发展道路，试图探寻水泥质量变迁与混凝土耐久性劣化的关系。从混凝土耐久性破坏的本质，追溯分析已经提出的水泥早期强度高和细度细等影响耐久性的因素，提出水泥早期水化速率过快，和水泥碱含量高是导致混凝土耐久性劣化的两个本质因素。水泥早期强度高、细度细、C3S含量高等都是表象而非本质。化学减缩增加，早期水化热增加，开裂风险增加，皆为水泥早期水化速率过快的结果。从水泥行业技术推进的角度，提出了不显著增加环境、能源和资源代价，同时能够显著改善混凝土耐久性的水泥质量改进技术路线，主要内容是使用低C3A、C3S含量的熟料，采用分别粉磨工艺，生产早期水化速率低，而强度并不太低的水泥。【关键词】混凝土；耐久性；水泥要求 1我国半个世纪水泥质量的变迁 以准确的数据全面回顾半个世纪水泥质量变迁，是一项繁复的工程，本研究只进行了有限的工作。这些工作包括：(1)请启新水泥厂、华新水泥厂、牡丹江水泥厂、琉璃河水泥厂(启新水泥厂建于1889年，华新水泥厂建于1907年；牡丹江水泥厂、琉璃河水泥厂都已有70年以上的历史)前辈质量管理人员回忆过去的数据。(2)查阅笔者三十余年积累的技术资料。(3)查阅已有技术文献。(4)对水泥厂进行调查，取得近年和当前的情况。综合上述调查工作，将半个世纪以来我国水泥强度、细度变化数据列于表1和图1所示。 图1显示，半个世纪以来，我国水泥强度逐步升高，细度逐步变细、这与我国混凝土耐久性越来越差的情况相对应。如今新型干法水泥在通用硅酸盐水泥中的占比已经几近100。新型干法生产给水泥质量带来巨大变化。山于窑外分解窑的锻烧强度提高，使得通过提高熟料KH提高强度成为现实，意味着鲍格计算式计算的C3S提高；同时窑外分解窑采用的急烧快冷热工制度，使熟料C3S 实际含量比鲍格计算式计算值高出许多。因此，熟料的C3S实际含量由50年前的50%，提高到了目前65%-68%。山于窑外分解窑挥发性组分循环，使得熟料中包括碱在内的挥发性组分含量较过去也有显著提高。这两个因素都导致水泥早期水化速率在增加，早期强度增加。熟料的C3A含量在几十年间没有显著增加，但由于碱含量的增加，导致熟料中高活性的斜方晶系C3A含量有所增加，C3A的总体水化速率增加。 2混凝土若干技术要求辨析 半个多世纪水泥质量的变迁，碱含量的提高是由于水泥企业为了降低能耗提高窑单位容积产量，主动采用窑外分解窑技术造成的。除此之外，C3S增加、早期强度提高以及细度变细都不是水泥企业的主动行为。水泥质量向错误方向的演变，是水泥使用者不断给水泥行业以误导造成的。这种误导有一些是技术性因素，也有一些是非技术性因素。 2.1水泥强度 理查德·W·伯罗斯在分析美国半个多世纪以来混凝土耐久性变差的原因时，特别强调水泥早期强度不断提高的危害。但降低水泥早期强度对于混凝土耐久性是充分条件而非必要条件。换言之，水泥早期强度高会导致混凝土耐久性劣化，降低水泥早期强度对混凝土耐久性有利；但危害混凝土耐久性的本质，不是水泥的早期强度高，而是水泥的早期水化速率快。如果在提高水泥早期强度的同时，不加快水泥的早期水化速率，则对混凝土耐久性没有明显危害。 水泥早期水化速率高的原因包括：(1)熟料早期水化速率(强度)高；(3)水泥中含有较多的熟料细粉(<3μm)；(3)水泥中石膏的形态和数量没有得到正确的优化；(4)碱含量高。将上述关系归纳如图2所示。 由图2可以看出，影响水泥早期强度的因素包含化学作用和物理作用两个方面。长期以来，我们几乎将水泥质量与水泥强度等同，同时又将水泥活性与水泥强度等同，认为提高水泥活性是提高水泥强度的唯一途径。而忽视了水泥强度的物理作用，忽视了通过优化水泥的粒度分布，提高水泥水化前的堆积密度，可以在显著提高水泥强度的同时降低水化速率这一重要事实。一项旨在通过优化水泥粒度分布以提高强度的试验，得到了如表2所示的试验结果。 表2数据表明，通过优化水泥粒度分布，可以在降低水泥水化热的同时，同时提高水泥早期、后期和长期强度。
高性能混凝土的耐久性技术分析2
高性能混凝土的耐久性技术分析 韩韶硕方0708-3 17号 摘要:介绍了混凝土耐久性破坏的主要因素以及提高其耐久性的途径,从氯离子的扩散性、胶凝材料与集料的界面结构、胶凝材料的水化热及矿物细掺料协调混凝土的膨胀与强度的发展等方面对高性能混凝土的耐久性进行了分析,以推广高性能混凝土的应用。 关键词:高性能混凝土,耐久性,膨胀剂,矿物细掺料 0 引言 高强混凝土[1]是指用常规的水泥、砂石作为原材料,使用常规的工艺生产配置,主要靠外加高效减水剂或同时掺加一定数量的活性矿物材料,使拌合料具有良好的工作性,并在硬化后具有高强性能现代混凝土。高强混凝土于1964年首先在日本兴起的。由于现代混凝土克服了以往不能预拌生产和泵送施工等问题,所以很快在世界各地推广应用。 1. 材料 1.1水泥 高性能混凝土所用的水泥要求质量稳定、需水量低、活性较高,且具有良好的流变性能[2]。一般来说,高性能混凝土必须使用525号以上的普通硅酸盐水泥或中热硅酸盐水泥。C50~C55的高强混凝土采用优质砂石集料时,依托高效减水剂和掺合料,采用425号水泥是完全可以制得的,而C60及以上的高性能混凝土采用525号水泥为宜。 1.2集料 配置高强混凝土的集料与普通混凝土的要求不同,集料本身水化热,7 d龄期时各双掺试样水化热大于对应单掺试样的水化热。试验数据表明,低钙粉煤灰较磨细矿渣具有更好的降低水化热的效果,而高钙粉煤灰由于具有较高活性,较磨细矿渣的水化热要高;这个规律在CSA存在时及CSA与细掺料复掺情况下仍然成立。双掺膨胀剂与细掺料不仅能降低体系总的水化热,特别是可以较大幅度地降低体系的早期水化热,降低了混凝土的温升和内外温差,同时在混凝土内部形成的膨胀应力又可以在一定程度上补偿混凝土的冷缩,从而形成“抗放兼施”的对于大体积混凝土的裂缝控制措施,这对早期的水化热控制和温度裂缝控制无疑是有好处的。 2混凝土耐久性破坏的主要因素 混凝土耐久性主要是指混凝土建筑物在使用期间抵抗环境介质的侵蚀而导致混凝土结构丧失安全使用功能的能力。由于环境介质的不同遭破坏的主要因素有:碳化作用、钢筋锈蚀、硫酸盐侵蚀、碱骨料反应、冻融循环、延迟钙矾石形成、火灾等。事实上混凝土结构物的破坏往往不是单一因素造成的,而常常是多种因素复合作用结果。因此,混凝土耐久性问题应根据其环境与条件综合分析、预防、处理。 3提高混凝土耐久性的主要途径 提高混凝土耐久性的主要途径有两个方面:1)提高混凝土抵抗侵蚀性介质进入其内部的能力即低渗透性;2)提高混凝土结构内部主要组分在侵蚀介质作用下的稳定性即尺寸稳定性。几乎所有耐久性问题最终均可归结为混凝土材料的渗透性和尺寸稳定性。 4 高性能混凝土的耐久性技术分析 4.1大大提高混凝土的抗渗透性 影响混凝土耐久性的各种破坏过程几乎都与水有密切的关系,因此,混凝土的抗渗透性被认为是评价混凝土的耐久性的重要指标。侵蚀性离子在混凝土中的传输严重影响着混凝土的耐久性,最典型的为氯离子,其在钢筋和混凝土界面的富集会导致钢筋腐蚀,因而侵蚀性氯离子的扩散系数是用来评价高性能混凝土渗透性以至耐久性的重要参数之一。通过试验和分析
混凝土耐久性
混凝土耐久性 混凝土是水利水电工程建设及其它建筑工程中用途最广，用量最大的建筑材料之一。混凝土的强度和耐久性是混凝土结构的两个重要指标，在设计施工中往往把混凝土的抗压强度作为主要技术指标而对混凝土的耐久性重视不够。混凝土的耐久性是指组成混凝土的材料在长期使用过程中，抵抗其自身及环境因素长期破坏作用，保持其原有性能而不变质、不破坏的能力，主要指抗渗性、抗冻性、抗碳性、抗化学侵蚀及碱集料反应等。以下根据国内外已有研究成果对混凝土各项耐久性能指标的影响进行评述。 1. 混凝土工程耐久性不足的后果 混凝土因其工程量大，将会因耐久性不足对未来社会造成极为沉重的负担。据美国一项调查显示，美国的混凝土基础设施工程总价值约为6万美元，每年所需维修费或重建费用约3千亿美元。美国50万座公路桥梁中20万座已损坏，平均每年有150～200座桥梁部分或完全坍塌，寿命不足20年；美国共建有混凝土水坝3000座，寿命30年，其中32%的水坝年久失修。美国对二战前后修建的混凝土工程，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。中国50～60年代所建设的混凝土工程已使用40余年，如果我国混凝土工程的平均寿命30～50年计，在今后的10～30年内，为了维修建国以来所建基础设施的费用，将是极其巨大的。 日前，我国的基础设施建设工程规模宏大，每年高达2万亿元人民币以上，约30～50年后，这些工程也将进入维修期，所需的维修费用或重建费将更巨大。作为21世纪的高性能混凝土，更要从提高混凝土耐久性入手，以降低巨额的维修和重建费用。 2. 影响混凝土耐久性的因素 2.1混凝土的抗渗性。 混凝土的抗渗性，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。 2.2混凝土的冻融破坏。 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。 2.3混凝土的碳化。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，生成中性的碳酸钙CaCO3。未碳化的混凝土呈碱性，混凝土中钢筋保持钝化最低（临界）碱度是PH值为11.50，碳化后的混凝土PH值为8.50～9.50。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2～4倍，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。 2.4混凝土侵蚀性。 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-物理和物理-化学变化，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，使用使水泥石孔隙增加，密实度降低，造成对水泥石的破坏，因此，淡水冲刷会对水工建筑有一定影响；当水中溶有一些酸类时，水泥石就会受到溶淅和化学溶
混凝土耐久性设计方法
附录 A （规范性附录） 混凝土耐久性设计方法 A.1 本附录给出的混凝土耐久性专项设计方法与原则是本规程高性能混凝土设计的补充与延伸，其目的是指导服役于超高浓度腐蚀环境、耦合侵蚀环境或超出现有标准规范规定范围的混凝土耐久性定量设计，使结构和构件在使用年限内达到所期望的性能要求。 A.2 混凝土耐久性定量设计需明确结构和构件在指定服役环境下的性能劣化规律、耐久性极限状态以及设计使用年限。 A.3 混凝土耐久性定量设计需要使用劣化模型，针对确定的极限状态和设计使用年限，确定与结构和构件性能劣化抗力直接相关的材料与结构参数，并且应充分考虑环境作用和性能劣化影响因素的不确定性，使设计参数具有一定保证率。 A.4 结构构件性能劣化的耐久性极限状态应按正常使用下的适用性极限状态考虑，且不应损害到结构的承载能力和可修复性要求。混凝土结构和构件的耐久性极限状态可分为以下三种： 1）钢筋开始锈蚀的极限状态； 2）钢筋适量锈蚀的极限状态； 3）混凝土表面轻微损伤的极限状态。 A.5 钢筋开始锈蚀的极限状态应为混凝土碳化发展到钢筋表面，或氯离子侵入混凝土内部并在钢筋表面积累的浓度达到临界浓度。重要、重大工程的混凝土结构主要构件以及使用期难以维护的混凝土构件，宜采用钢筋开始锈蚀的极限状态。对锈蚀敏感的预应力钢筋、冷加工钢筋或直径不大于6mm 的普通热轧钢筋作为受力主筋时，应以钢筋开始锈蚀作为极限状态。 A.6钢筋适量锈蚀的极限状态应为钢筋锈蚀发展导致混凝土构件表面开始出现顺筋裂缝，或钢筋截面的径向锈蚀深度达到0.1mm。混凝土结构中的可维护构件，可采用钢筋适量锈蚀的极限状态。 A.7 混凝土表面轻微损伤的极限状态应为不影响结构外观、不明显损害构件的承载力和表层混凝土对钢筋的保护。 A.8 与耐久性极限状态相对应的结构设计使用年限应具有规定的保证率，并应满足正常使用下适用性极限状态的可靠度要求。根据适用性极限状态失效后果的严重程度，保证率宜为90%~95%，相应的失效概率宜为5%~10%。 A.9 混凝土耐久性定量设计的劣化模型，其有效性应经过验证并应具有可靠的工程应用。环境作用和作用效应参数应依据工程环境条件取值，性能劣化的材料抗力参数应能通过可靠的试验方法确定，劣化模型应考虑混凝土配合比和施工方法对劣化规律的影响。 A.10 海洋氯化物环境，氯离子侵入混凝土内部的过程，可采用Fick 第二定律的经验扩散模型。模型所选用的混凝土表面氯离子浓度、氯离子扩散系数、钢筋锈蚀的临界氯离子浓度等参数的取值应有可靠的依据。其中，表面氯离子浓度和扩散系数应为其表观值，氯离子扩散系数、钢筋锈蚀的临界浓度等参数还应考虑混凝土的组成特性、混凝土构件使用环境的温、湿度等因素的影响。根据设计使用年限与保护层厚度，选择极限状态所对应的临界氯离子浓度和表面氯离子浓度，计算得出混凝土的氯离
高耐久性混凝土技术
高耐久性混凝土技术 2.1.1 技术内容 高耐久性混凝土是通过对原材料的质量控制、优选及施工工艺的优化控制，合理掺加优质矿物掺合料或复合掺合料，采用高效（高性能）减水剂制成的具有良好工作性、满足结构所要求的各项力学性能、且耐久性优异的混凝土。 （1）原材料和配合比的要求 1）水胶比（W/B）≤0.38。 2）水泥必须采用符合现行国家标准规定的水泥，如硅酸盐 水泥或普通硅酸盐水泥等，不得选用立窑水泥；水泥比22/kg。，不应大于380m表面积宜小于350m /kg3）粗骨料的压碎值≤10％，宜采用分级供料的连续级配，吸水率＜1.0％，且无潜在碱骨料反应危害。 4）采用优质矿物掺合料或复合掺合料及高效（高性能）减 水剂是配制高耐久性混凝土的特点之一。优质矿物掺合料主要包括硅灰、粉煤灰、磨细矿渣粉及天然沸石粉等，所用的矿物掺合料应符合国家现行有关标准，且宜达到优品级，对于沿海港口、滨海盐田、盐渍土地区，可添加防腐阻锈剂、防腐流变剂等。矿物掺合料等量取代水泥的最大量宜为：硅粉≤10％，粉煤灰≤30％，矿渣粉≤50％，天然沸石粉≤10％，复合掺合料≤50％。
）混凝土配制强度可按以下公式计算：5． ≥f+1.645σf cu,kcu,0——混凝土配制强度（MPa）；f式中 cu,0；——混凝土立方体抗压强度标准值（MPa）f k,cuσ——强度标准差，无统计数据时，预拌混凝土可按《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55的规定取值。 （2）耐久性设计要求 对处于严酷环境的混凝土结构的耐久性，应根据工程所处环 境条件，按《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T 50467进行 耐久性设计，考虑的环境劣化因素及采取措施有： 1）抗冻害耐久性要求：a）根据不同冻害地区确定最大水胶 比；b）不同冻害地区的抗冻耐久性指数DF或抗冻等级；c） 受除冰盐冻融循环作用时，应满足单位面积剥蚀量的要求； d）处于有冻害环境的，应掺入引气剂，引气量应达到3％～5％。 2）抗盐害耐久性要求：a）根据不同盐害环境确定最大水胶 比；b）抗氯离子的渗透性、扩散性，宜以56d龄期电通量 或84d氯离子迁移系数来确定。一般情况下，56d电通量宜 ≤800C，84d氯离子迁移系数宜≤；c）混凝2?12s.25?10/m土表面 裂缝宽度符合规范要求。 3）抗硫酸盐腐蚀耐久性要求：a）用于硫酸盐侵蚀较为严重 的环境，水泥熟料中的CA不宜超过5％，宜掺加优质3）根 据不同硫酸盐腐蚀环境，b的掺合料并降低单位用水量；
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：奥鹏学习中心 层次：专科起点本科 专业：土木工程 年级： 2013年春季 学号： 131511303972 学生： 指导教师：王伟 完成日期： 2015年1月 26日
混凝土结构耐久性浅谈 内容摘要 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。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。影响结构耐久性的因素很多，砼质量及其保护层是内在因素；环境与载荷作用则是外在因素，不同的原因会造成不同的后果。首先通过对国内外钢筋混凝土工程耐久性现状的介绍，讨论了混凝土耐久性的概念，接着分析了影响混凝土耐久性的因素﹑混凝土缺陷检测﹑提高混凝土耐久性的措施，最后对现有混凝土结构设计施工的思考。 关键词：混凝土结构耐久性；环境；混凝土的碳化
目录 内容摘要 ........................................................................................................................... I 引言 .......................................................................................... 错误！未定义书签。 1 绪论 .......................................................................................................................... IV 1.1 混凝土耐久性问题的提出 ........................................................................... IV 1.2 混凝土耐久性的概念 ................................................................................... IV 2 混凝土结构耐久性问题的分析 ................................................................................V 2.1 混凝土冻融破坏 .............................................................................................V 2.1.1 破坏机理 ............................................................ 错误！未定义书签。 2.1.2 影响因素 ............................................................ 错误！未定义书签。 2.2 混凝土渗透破坏 ........................................................... 错误！未定义书签。 2.2.1 破坏原因 ............................................................ 错误！未定义书签。 2.2.2 影响因素 ............................................................ 错误！未定义书签。 2.3 碱骨料反应 ................................................................... 错误！未定义书签。 2.3.1 破坏原因 ............................................................ 错误！未定义书签。 2.3.2 影响因素 ............................................................ 错误！未定义书签。 2.4 混凝土的碳化 ............................................................... 错误！未定义书签。 2.4.1 破坏原因 ............................................................ 错误！未定义书签。 2.4.2 影响因素 ............................................................ 错误！未定义书签。 2.5 钢筋锈蚀 ....................................................................... 错误！未定义书签。 2.5.1 破坏原因 ............................................................ 错误！未定义书签。 2.5.2 影响因素 ............................................................ 错误！未定义书签。 2.6 化学侵蚀 ....................................................................... 错误！未定义书签。 2.6.1 产生原因 ............................................................ 错误！未定义书签。 2.6.2 影响因素 ............................................................ 错误！未定义书签。 3 提高混凝土耐久性的措施 ........................................... V 3.1 原材料的选择................................................ V 3.2 预防钢筋的锈蚀............................. 错误！未定义书签。 3.3 避免或减轻碱集料反应....................... 错误！未定义书签。