建筑材料的耐久性

合集下载

《建筑材料》材料的耐久性

《建筑材料》材料的耐久性

木 材 的 腐 蚀
防 水 卷 材 老 化
材料的强度、抗渗性、耐磨性 也与材料的耐久性有密切的关 系。
材料在使用过程中除受到各种外力的作用外,还长期受到周围环境等各 种自然因素的破坏作用,如干湿变化、温度变化、冻融变化;酸碱腐蚀 及空气侵蚀;材料腐朽等作用。
如何提高材料的耐久性?
1.设法减轻大气或周围介质对材料的破坏作用
《建筑材料》
PART ONE
01
• 材料的耐久性是指材料在使用过程中能抵抗周围各种介质侵 蚀而不破坏,也不易失去原有性能的性质。
由于环境作用因素复杂,耐久性也难以用一个参数来衡量。 工程上通常用材料抵抗使用环境中主要影响因素的能力来评价耐 久性,如抗渗性、抗冻性、抗老化和抗碳化等性质。
钢 筋 的 锈 蚀
2.提高材料对外界作用的抵抗性
3.利用其他材料保护主材等等。
考一考 混凝土的耐久性包括( A.抗渗性 B.抗冻性 C.和易性 D.碳化
)等指标。(多项选择题)来自考一考 混凝土的耐久性包括( A.抗渗性 B.抗冻性 C.和易性 D.碳化
)等指标。(多项选择题)
感谢观看

建筑材料的耐久性

建筑材料的耐久性

建筑材料的耐久性1. 引言耐久性是指建筑材料在长期的使用和暴露环境下保持其原有性能和功能的能力。

建筑材料的耐久性是影响建筑物寿命和维护保养成本的关键因素之一。

在选用建筑材料时,耐久性是一个需要仔细考虑的重要指标。

本文将介绍建筑材料的耐久性及其影响因素,并探讨一些提高建筑材料耐久性的方法。

2. 建筑材料的耐久性影响因素建筑材料的耐久性受多种因素的影响,包括环境条件、材料本身以及设计和施工质量等。

2.1 环境条件环境条件是建筑材料耐久性的主要决定因素之一。

建筑材料长期处于不同的环境中,如风吹雨打、阳光照射、温度变化、湿度等。

这些环境因素会对建筑材料造成不同程度的破坏,例如风化、腐蚀、紫外线辐射等。

不同的建筑材料对环境条件的适应能力也不一样。

2.2 材料本身建筑材料的种类、成分和结构决定了其耐久性。

常用的建筑材料包括混凝土、钢材、砖瓦等。

不同的材料具有不同的物理、化学和机械性能,从而影响其耐久性。

例如,混凝土在酸碱环境中耐蚀性较好,而钢材容易受到腐蚀。

2.3 设计和施工质量设计和施工质量直接关系到建筑材料的耐久性。

合理的设计可以减少材料的受力和暴露程度,从而延长其使用寿命。

同时,正确的施工操作和施工质量控制也是确保建筑材料耐久性的重要因素。

3. 提高建筑材料耐久性的方法为了提高建筑材料的耐久性,可以采取以下措施:3.1 选用适合的材料在选用建筑材料时,应根据环境条件和材料的特性选择适合的材料。

例如,在潮湿环境中,可以选择具有较好耐腐蚀性能的材料,如不锈钢。

3.2 加强材料的保护可以通过添加防护层或使用涂料等方式来加强建筑材料的保护。

防护层可以降低材料的暴露程度,减少外界环境对材料的侵蚀。

3.3 注重设计和施工质量合理的设计可以减少材料的受力和暴露程度。

在施工过程中,要确保施工操作规范,施工质量符合设计要求。

3.4 定期维护和保养定期的维护和保养可以延长建筑材料的使用寿命。

例如,定期清洗混凝土结构表面可以减少污染物的侵蚀。

2-4 建筑材料的耐久性

2-4 建筑材料的耐久性

抗冻性
例1-1 某工地所用卵石材料的密度为2.65g/cm3、表观密度为2.61g/cm3、堆积 密度为1680 kg/m3,计算此石子的孔隙率与空隙率? 解 石子的孔隙率P为:
V0 V 0 2.61 P 100% 1 1 1.51% V0 2.65
石子的空隙率P,为:
3,在100g含水率为3%的湿砂中,其中水的 质量为
A,3.0g; B,2.5g; C,3.3g; D,2.9g;
4、下列材料中为憎水材料的为( ) A、石 B、沥青 C、石蜡 D、焦油 5、一种材料的孔隙率增大时,以下性质中一定
会下降的是( )
A、密度 B、表观密度 C、吸水率 D、强度 E、
和生物作用等。
物理作用包括干湿交替、冻融循环、光、电、
热、温度差、湿度差等,这些都将引起材料的膨 胀、收缩或产生内应力。导致内部裂缝的扩展。 时间长久之后即会使材料逐渐破坏。在寒冷地区, 冻融变化对材料会起着显著的破坏作用。在高温 环境下,经常处于高温状态的建筑物或构筑物, 所选用的建筑材料要具有耐热性能。在民用和公 共建筑中,考虑安全防火要求,须选用具有抗火 性能的难燃或不燃的材料。
1)该碎石的密度、表观密度和堆积密度? 2)该碎石的孔隙率、开口孔隙率和闭口孔隙率? 3)该碎石的密实度、空隙率和填充率?
解答:
1)∵ V’o=10L, m’2=13.5kg; ρ0’ =(m’/V0’)= 13.5/10 = 1.35 ∵ m’=1000g, 吸水后质量=1036g. 设水的密度=1。 则, Vo = 791-(1411-1036) = 416mL ∴ ρ0 =(m’/V0)= 1000/416 = 2.404 碎石在水中吸水的质量 ∵ V=18.8mL, m=50g; ∴ ρ=(m/V)= 50/18.8=2.66 =开口孔隙体积 2) P = [1-ρ0/ρ] ×100% =(1-2.404/2.66)=9.624% 其中: P开= 36/416=8.653% P闭= 9.624-8.65=0.974% 3) D=1-P=90.376% P’=[1-ρ0’/ρ0] ×100% =(1-1.35/2.404)=43.8% D’=1-P’=1-43.8%=56.2%

耐久性在建筑材料中的重要性

耐久性在建筑材料中的重要性

耐久性在建筑材料中的重要性耐久性是建筑材料中一个非常重要的特性,它直接关系到建筑物的使用寿命和安全性。

一旦建筑材料缺乏耐久性,不仅会导致建筑物损坏,还可能带来巨大的经济损失和安全隐患。

因此,建筑材料的耐久性成为了建筑工程中一个不容忽视的重要因素。

首先,耐久性是建筑材料保持稳定性能的基础。

建筑材料面临着多种环境因素的侵蚀,例如温度变化、湿度、辐射等。

如果建筑材料无法承受这些环境影响,会出现破损、老化、腐蚀和变形等问题,从而降低建筑的整体稳定性。

因此,耐久性的好坏直接影响着建筑材料在使用过程中的表现和性能稳定性。

其次,耐久性对于减少维护和修复成本起着重要作用。

建筑材料的损坏和老化会导致建筑物的维修和更换成本的增加。

如果使用的建筑材料具备耐久性,可以有效减少维护和修复的频率和成本。

相反,如果使用的建筑材料耐久性差,需要经常进行维修和更换,不仅浪费了人力、物力和财力,而且还对正常使用带来了不便。

此外,耐久性还对建筑物的安全性产生着重要影响。

建筑物是人们生活和工作的场所,安全性是首要保障。

如果建筑材料不具备足够的耐久性,会增加建筑物发生事故的风险,给居民和员工的生命财产安全带来威胁。

尤其在地震、风暴等自然灾害发生时,耐久性不足的建筑材料容易遭受破坏,危害人们的生命安全。

为确保建筑材料的耐久性,可以采取一系列的措施。

首先,选择高质量的建筑材料是关键。

只有选择具备高耐久性的材料,才能保证建筑物的寿命和稳定性。

其次,正确的施工是确保建筑材料耐久性的保证。

施工过程中的不当操作会降低建筑材料的使用寿命,因此要严格按照技术规范进行施工。

另外,定期检查和维护也是保持建筑材料良好耐久性的重要手段。

定期检查可以发现潜在问题并及时修复,从而延长建筑材料的使用寿命。

综上所述,耐久性在建筑材料中的重要性不言而喻。

它直接关系到建筑物的稳定性、经济性和安全性。

建筑材料的选择、施工和维护都需要考虑耐久性因素,以确保建筑物的长期使用和人们的生命财产安全。

建筑材料的耐久性

建筑材料的耐久性

论文题目:建筑材料的耐久性摘要:建筑材料在使用过程中经受各种破坏因素的作用而能保持其使用性能的能力。

建筑材料往往要求在环境和条件差、影响因素复杂的情况下长期使用,因此它的耐久性就显得特别重要。

前言:材料的耐久性是指用于建筑物的材料,在环境的多种因素作用下不变质、不破坏,长久地保持其使用性能的能力。

耐久性是材料的一种综合性质,诸如抗冻性、抗风化性、抗老化性、耐化学腐蚀性等均属耐久性的范围。

此外,材料的强度、抗渗性、耐磨性等也与材料的耐久性有密切关系。

建筑材料在使用中逐步变质失效,有其内部因素和外部因素。

材料本身组分和结构的不稳定、低密实度、各组分热膨胀的不均匀、固相界面上的化学生成物的膨胀等都是其内部因素。

使用中所处的环境和条件(自然的和人为的),诸如日光曝晒、介质侵蚀(大气、水、化学介质)、温湿度变化、冻融循环、机械摩擦、荷载、疲劳、电解、虫菌寄生等,都是其外部因素。

这些内外因素,最后都归结为机械的、物理的、化学的、和生物的作用,单独或复合地作用于材料,抵消了它在使用中可能同时存在的有利因素的作用,使之逐步变质而导致丧失其使用性能。

物理作用可有干湿变化、温度变化及冻融变化等。

这些作用将使材料发生体积的胀缩,或导致内部裂缝的扩展。

时间长久之后即会使材料逐渐破坏。

在寒冷冰冻地区,冻融变化对材料会起着显著的破坏作用。

在高温环境下,经常处于高温状态的建筑物或构筑物,选用建筑材料要具有耐热性能。

在民用和公共建筑中,考虑安全防火要求,须选用具有抗火性能的难燃或不燃的材料。

化学作用包括酸、碱、盐等物质的水溶液以及有害气体的侵蚀作用。

这些侵蚀作用会使材料逐渐变质而破坏。

机械作用包括荷载的持续作用,交变荷载对材料引起的疲劳、冲击、磨损、磨耗等。

生物作用包括菌类、昆虫等的侵害作用,导致材料发生腐朽、虫蛀等而破坏。

各种作用对于材料性能的影响,视材料本身的组分、结构而不同。

在建筑材料中,金属材料主要易被电化学腐蚀(见金属材料的耐久性);水泥砂浆、混凝土、砖瓦等无机非金属材料,主要是通过干湿循环、冻融循环、温度变化等物理作用,以及溶解、溶出、氧化等化学作用;高分子材料主要由于紫外线、臭氧等所起的化学作用(见高分子材料的耐久性),使材料变质失效;木材虽主要是由于腐烂菌引起腐朽和昆虫引起蛀蚀而使其失去使用性能,但环境的温度、湿度和空气又为菌类、虫类提供生存与繁殖的条件(见竹材和木材的耐久性)。

建筑知识:建筑材料的耐久性和耐磨性

建筑知识:建筑材料的耐久性和耐磨性

建筑知识:建筑材料的耐久性和耐磨性建筑材料的耐久性和耐磨性是建筑工程中至关重要的两个属性。

耐久性指材料在长期使用和承受外力、环境因素等的作用下,仍能保持其机械性能、抗老化性能、化学稳定性等的能力。

而耐磨性则指材料在摩擦、磨损等方面的性能表现。

在建筑工程中,建筑材料的耐久性和耐磨性对于工程的设计、施工和使用都有着重要的影响,尤其是在一些高档的公共建筑、商业建筑、道路桥梁等领域。

因此,在选择建筑材料时,需要考虑它们的耐久性和耐磨性,以保障工程的安全、可持续和经济运行。

一、建筑材料的耐久性(一)金属材料金属材料的耐久性取决于它们的结构、成分、制造工艺等。

一些常见的金属材料,如钢铁、铜等,在干燥的空气或普通水中,容易被氧化而产生腐蚀,降低其耐久性。

为延长金属材料的寿命,可以采用镀层、防腐漆等方法来保护其表面。

混凝土作为一种建筑材料,具有较高的耐久性。

但在长期使用中,由于混凝土中的水泥熟化程度不同,可能会出现脱落、龟裂、变形等现象,影响其力学性能和观感效果。

为保证混凝土的耐久性,需注意混凝土的搅拌、养护等工艺,选择合适的水泥品种和控制配合比等。

(三)砖石材料砖石材料是建筑工程中使用广泛的材料之一,其耐久性主要受制于材料质量、粘合剂、环境等因素。

在使用过程中,由于砖石材料不易弯曲,容易受到引起龟裂和断裂的外力作用。

因此,需要加强其保护,选择合适的粘合剂或加固措施,以提高其耐久性。

二、建筑材料的耐磨性(一)混凝土虽然混凝土具有较好的耐久性,但在受到摩擦、磨损、弯曲等作用时,容易损伤,引起裂缝、掉渣等问题。

因此,在设计和施工时,需要考虑混凝土的强度、硬度、抗压性等物理性能,选择适当的混凝土等级,以保证其在摩擦、磨损等作用下的耐久性。

木材作为一种天然材料,在建筑工程中使用广泛,但由于其易吸潮、易变形、易腐等问题,需要注意其耐磨性的保护和提高。

可以采用防腐、涂漆等措施来保护木材表面,同时避免过度使用、超载等因素,以延长其使用寿命。

材料耐久性测试标准

材料耐久性测试标准材料的耐久性是指材料在使用过程中能够保持其性能和功能的能力。

对于不同行业的材料,耐久性测试标准的制定非常重要,可以确保材料符合使用要求,并保证其安全性和可靠性。

本文将分别从建筑材料、电子材料和机械材料三个方面来介绍耐久性测试标准的相关内容。

一、建筑材料的耐久性测试标准建筑材料是指用于建设房屋、道路和其他建筑工程的材料,如水泥、混凝土、钢材等。

建筑材料的耐久性直接关系到建筑物的寿命和安全性。

因此,制定建筑材料的耐久性测试标准非常重要。

1. 水泥的耐久性测试标准水泥是建筑材料中最常用的材料之一,其耐久性直接决定了建筑物的使用寿命。

水泥的耐久性测试标准主要包括抗压强度、抗渗性、抗硫酸盐侵蚀性等指标。

其中,抗渗性指标是评价水泥质量的重要指标,常用的测试方法包括泡水试验、质量损失率试验等。

2. 混凝土的耐久性测试标准混凝土是建筑工程中常用的材料,其耐久性测试标准也非常重要。

混凝土的耐久性测试主要包括抗压强度、抗渗性、抗冻融性等指标。

抗冻融性是评价混凝土耐久性的重要指标,常用的测试方法包括冻融循环试验、盐渍融化试验等。

3. 钢材的耐久性测试标准钢材是建筑工程中常用的结构材料,其耐久性直接影响建筑物的安全性。

钢材的耐久性测试主要包括抗腐蚀性、抗疲劳性、抗应力腐蚀开裂性等指标。

其中,抗腐蚀性是评价钢材质量的重要指标,常用的测试方法包括盐雾试验、腐蚀速率测定等。

二、电子材料的耐久性测试标准电子材料是指用于制造电子产品的材料,如半导体材料、导电性材料等。

电子材料的耐久性测试标准对于确保电子产品的稳定性和可靠性非常重要。

1. 半导体材料的耐久性测试标准半导体材料是电子产品中常用的材料之一,其耐久性测试标准主要包括耐热性、抗紫外线性、电气性能等指标。

耐热性是评价半导体材料质量的重要指标,常用的测试方法包括热稳定性试验、热冲击试验等。

2. 导电性材料的耐久性测试标准导电性材料是电子产品中常用的材料之一,其耐久性测试标准主要包括电导率、电阻率、耐磨性等指标。

新型建筑材料的耐久性与维护

新型建筑材料的耐久性与维护随着科学技术的不断发展,新型建筑材料逐渐取代传统建筑材料成为建筑行业的主流。

新型建筑材料以其独特的性能和优势被广泛运用于建筑领域,然而在使用过程中,我们也需要关注新型建筑材料的耐久性和维护问题。

本文将深入探讨新型建筑材料的耐久性与维护,以期提供参考和指导。

一、新型建筑材料的耐久性耐久性是衡量建筑材料使用寿命的重要指标之一。

在选择新型建筑材料时,我们需要关注其耐久性能,以确保建筑物的持久性和稳定性。

1. 物理性能:新型建筑材料在选择时,应关注其物理性能,如抗压强度、抗拉强度、硬度等。

这些性能将直接影响建筑材料的使用寿命和耐久性。

2. 化学性能:新型建筑材料在不同的环境条件下,可能会接触到各种化学物质,如酸、碱等。

因此,了解新型建筑材料的化学性能,特别是其耐酸碱性能,对于确保建筑材料的耐久性至关重要。

3. 热稳定性:新型建筑材料在极端温度条件下的稳定性是衡量其耐久性的重要指标。

对于一些经常暴露在高温或低温环境的建筑物来说,选择具备较高热稳定性的新型建筑材料尤为重要。

4. 耐腐蚀性:在某些特殊环境下,例如海洋气候或化学污染物较多的地区,建筑材料的耐腐蚀性将直接影响建筑物的使用寿命。

因此,选择具有良好耐腐蚀性的新型建筑材料是必要的。

二、新型建筑材料的维护除了选择具备较高耐久性的新型建筑材料外,正确的维护和保养也是确保其长期使用的关键。

1. 清洁保养:定期对建筑物进行清洁,特别是对新型建筑材料表面的清洁。

不同的建筑材料可能需要不同的清洁方法,比如使用中性清洁剂、干净软布等。

正确的清洁保养可以延长建筑材料的使用寿命。

2. 防水维护:新型建筑材料中的一些可能需要进行防水处理,以防止水分渗透导致材料老化或产生其他损坏。

对于建筑物外墙、屋顶等部位,更需要加强防水维护。

3. 定期检查:定期对新型建筑材料进行检查,及时发现并修复存在的问题。

例如,对于建筑物外观材料可能出现的开裂、褪色等情况,及时采取维修措施,以避免问题扩大。

建筑材料的耐久性与材料寿命评估

建筑材料的耐久性与材料寿命评估在建筑行业中,选择具有良好耐久性的建筑材料对于确保建筑物的长期使用和维护具有重要意义。

本文将探讨建筑材料的耐久性以及评估材料寿命的方法。

一、耐久性的定义和重要性耐久性是指建筑材料在特定环境下能够经受使用、气候和其他外部条件的持久性能。

对于建筑物来说,良好的耐久性是确保其安全、稳定和可持续使用的基础。

如果建筑材料缺乏耐久性,会导致建筑物遭受损坏、老化和功能失效。

二、影响耐久性的因素1. 材料特性:建筑材料的特定特性,如抗紫外线、抗氧化以及化学稳定性等,会影响材料的耐久性。

2. 环境因素:大气条件、湿度、温度和污染等环境因素也会对建筑材料的耐久性产生影响。

3. 使用条件:建筑物的使用情况,如负荷、振动、震动和各种力的作用,也会对建筑材料的耐久性产生影响。

三、评估材料寿命的方法1. 实地监测:通过对建筑物中使用的材料进行实地监测和观察,可以评估材料在特定使用环境下的表现,进而推测其寿命。

2. 加速寿命试验:通过在实验室模拟材料在特定环境下的老化过程,来推断建筑材料在实际使用中的寿命。

这种方法可以通过提高温度、湿度等来加速材料老化。

3. 经验评估:根据历史数据和经验,对特定类型的建筑材料进行寿命评估。

这种方法可能不够准确,但可以提供初步的参考。

四、延长建筑材料寿命的方法1. 材料选择:选择具有较高耐久性和适应性的建筑材料,如高强度混凝土和不锈钢,可以有效延长建筑材料的寿命。

2. 防护措施:为建筑材料提供合适的保护,如防水、抗紫外线涂层等,可以降低外部因素对建筑材料的影响,并延长其寿命。

3. 定期维护:定期对建筑物进行维护和检修,及时修复和更换老化或损坏的材料,可以延长建筑材料的使用寿命。

4. 精确设计:在建筑设计过程中,要考虑材料的使用条件和环境因素,制定合理的设计方案,以保证建筑材料能够充分发挥其耐久性。

总结:建筑材料的耐久性和寿命评估是建筑行业中不可忽视的重要问题。

通过选择合适的建筑材料、进行寿命评估和采取延长寿命的措施,可以确保建筑物的长期使用和可持续发展。

建筑材料在工程中的耐久性研究

建筑材料在工程中的耐久性研究在建筑工程领域,建筑材料的耐久性是一个至关重要的考量因素。

耐久性不仅关系到建筑物的使用寿命和安全性,还对工程的长期经济效益和环境影响有着深远的意义。

首先,让我们来理解一下什么是建筑材料的耐久性。

简单来说,耐久性指的是材料在长期使用过程中抵抗各种破坏因素的能力,如物理磨损、化学侵蚀、生物作用以及气候变化等。

具备良好耐久性的建筑材料能够在恶劣的环境条件下保持其性能和结构完整性,从而确保建筑物的稳定和安全。

混凝土是建筑工程中广泛使用的一种材料,其耐久性备受关注。

在混凝土的使用过程中,常见的耐久性问题包括裂缝、碳化、钢筋锈蚀以及冻融破坏等。

裂缝的产生可能是由于混凝土在硬化过程中的收缩、温度变化或者外部荷载作用。

这些裂缝会为水分和有害化学物质的侵入提供通道,加速混凝土的劣化。

碳化是指空气中的二氧化碳与混凝土中的氢氧化钙发生反应,降低混凝土的碱性,从而削弱对钢筋的保护作用,导致钢筋锈蚀。

钢筋锈蚀会导致钢筋的截面积减小,承载能力下降,严重时甚至会引起混凝土的剥落和结构的破坏。

冻融破坏则主要发生在寒冷地区,当混凝土中的水分在冻融循环过程中反复膨胀和收缩,会使混凝土内部产生裂纹,逐渐降低其强度和耐久性。

钢材也是建筑中常用的重要材料之一。

钢材的耐久性问题主要包括锈蚀和疲劳。

在潮湿的环境中,钢材容易发生锈蚀,锈蚀会导致钢材的截面积减小,强度降低。

此外,长期承受反复荷载作用的钢材可能会出现疲劳裂纹,进而影响其承载能力和安全性。

除了混凝土和钢材,木材在一些建筑中也有应用。

木材的耐久性主要受到腐朽、虫蛀和火灾的威胁。

腐朽是由真菌引起的,会使木材的强度和结构性能下降。

虫蛀则会破坏木材的内部结构,降低其承载能力。

火灾会对木材造成严重的损坏,甚至导致建筑物的坍塌。

影响建筑材料耐久性的因素众多。

环境因素是其中不可忽视的一方面。

例如,在沿海地区,由于空气中含有较高浓度的盐分,会加速建筑材料的腐蚀。

在工业污染严重的地区,酸雨等有害化学物质会对建筑材料造成侵蚀。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

建筑材料的耐久性•材料的耐久性——在长期使用过程中维持其内部结构和使用性能在一个可以接受的水平的能力。

•结构耐久性——结构及其构件在环境作用下长期维持其所需性能的能力。

1.有没有混凝土结构物不要求很耐久?有。

哪一类混凝土结构物不要求耐久性? 临时建筑(如围堰等)。

升哪一类混凝土结构耐久性要求最高?6.纪念性建筑物、核废料储存设施等<问题2.3. 2.4. 5. 3.古罗马时期的混凝土欧洲的输水故道、君士坦丁的巴西利卡会堂建筑、罗马的万神殿以及那不勒斯等地海岸上的罗马混凝土工程,尽管有的已经被海浪磨光了表面, 有的长满了青苔,而混凝土却仍能保持完好。

P. K. Metha a Influence of Fly Ash Characteristics on the Strength of Portland cement 一Fly Ash Mixture. C.C. R. Vol. 15,1985The PantheonRome在21世纪建造耐久的结构物以往,通常认为结构物的耐久性不足,既不是设计,也不是材料的原因所引起。

大多数情况下,都认为是施工操作不当的责任。

混凝土捣实与养护不良、钢筋保护层不足以及接缝漏水是施工存在问题的一些例子。

然而现今一个严重的问题是:许多新结构的施工操作与以往保持一致,而过早劣化的现象却在不断增多。

这意味着混凝土结构过早劣化的现象还将以很高的速度不断继续下去,除非我们深入地了解现今的建设实践,深刻地认识影响混凝土结构劣化的主要原因。

P.K.Mehta. Building Durable Structures in 21st Century. CONCRETE INTERNATIONAL. March, 2001.劣化现象,例如钢筋锈蚀和硫酸盐侵蚀, 在水和离子渗入到混凝土内部时就会发生。

在相互隔离的微裂缝、可见裂缝与孔隙相连通时,就产生渗透。

因此,渗透与开裂是紧密相关的。

开裂的原因有很多,一个导致混凝土结构早期开裂的主要原因,是为满足现代高速施工$而柬用高早强水淀及高强瘟凝dz。

P.K.Mehta. Building Durable Structures in 21st Century. Concrete International. March, 2001.发生开裂的主要原因现今混凝土的水灰比减小使得自生收缩加大;早期强度迅速增长引起弹性模量相应快速增大、徐变系数减小,这对混凝土的延伸率又产生不利影响,这就是为什么高早强混凝土比中等和低强度混凝土更易于开裂的原因。

3. 5.1水与混凝土的劣化对许多建筑材料来说,水是它们生产过程的重要原料之一,同时也是它们破坏过程的主要介质。

水也是多数结构混凝土出现耐久性问题的核心。

不仅物理劣化过程与水有关;同时作为传输侵蚀性离子的介质,水又是其化学劣化过程的一个根源。

1.混凝土的渗透性Permeability of Coherete混凝土是一种多孔的物质。

流体可以沿着混透能力称为混凝土的渗透性。

凝土内部连通的孔隙渗透。

混凝土中流体的渗通常测定混凝土抵抗流体渗透的能力,称为混凝土的抗渗也6 IO 20 30龄期Cd>0.3 0.5 07水灰比比关系存在临界区域渗透性与耐久性Permeability and durability采用适宜的原材料及良好的生产、浇筑与养护操作,当水泥用量为300〜350Kg/m\ 水灰比0.45〜0.55,制备出28d抗压强度为35〜40MPa的混凝土,在大多数环境条件下可以呈现足够低的渗透性和良好的耐久性能。

2.离子在混凝土中的扩散Diffusion of Ion in Concrete离子的扩散行为虽与水在混凝土中的传输不同,但它要以水为载体。

离子(或原子、分子)在浓度梯度作用下运动,即扩散过程,传输速率由费克(Fick)定律求得。

式中:P 为X 方向物体单位面积上的传输速率;dc/dx 为浓度梯度,D 为扩散系数,量纲为加2/肌与渗透系数K 类似,D 取决于混凝土的孔结构和扩散介质两方面。

Fick 定律:P = -D dC dX3.混凝土的吸水性Sorptivity of coherete硬化水泥浆体或混凝土因毛细作用(而不是压力梯度)吸收或吸附水份于其孔隙里的性质,称为吸水性。

试验表明:吸水性大小主要反映混凝土靠近表层的抗渗性。

暴露区主要传输机理大气区气体扩散水汽扩散浪溅区水汽扩散离子扩散潮汐区水吸收离子扩散浸投区离子扩散水渗透3. 5. 2 混凝土的劣化(Degradation of concrete)分为两大类:第一类,由水、空气和其它侵蚀性介质渗透或扩散进入混凝土的速率所决定O包括化学的:钢筋锈蚀、碱-骨料反应、硫酸盐、海水和酸的侵蚀;物理的:冻融、盐结晶、火灾等。

第二类,是磨耗、冲磨与空蚀,涉及一些另外的机理。

1・表面损耗造成的劣化(Deterioration by surface wear)包括磨耗、冲磨和空蚀三种作用。

磨耗指摩擦引起的损耗,主要为路面和工业地坪由于车辆行驶造成;浊磨发生于水工结构,例如隧道衬砌、溢流面以及给排水管道等,当水夹带砂土颗粒流过混凝土表面,与其碰撞、滑动或滚动引起的损耗;水工混凝土还受到另一种称为空蚀(也称至蚀)的作用。

水流夹带气泡在流向突然变化时形成高负压导致爆裂,使表面产生空穴的现象。

2.盐结晶引起开裂(Cracking by crystallization of salt in pores)混凝土因孔隙里盐发生结晶的物理作用, 可能造成严重的损害,许多多孔材料都可能由于与其接触的饱和溶液析晶过程产生的压力引起开裂。

盐结晶只能发生在一定温度下溶质的浓度超过饱和浓度的时候。

过饱和度越大,结晶压越大。

例如岩盐NaCI在过饱和度二2时,8°C下产生的结晶压可达55.4MPa, 足以让岩石或混凝土开裂。

因含盐地下™4 A采用含盐砂的混凝土路面因膨胀而在预留的胀缝处被挤碎水通过毛细作用上升在混凝土电线杆内部产生膨胀而开裂3.硫酸盐与海水的腐蚀Attack by sulphates and sea water硫酸盐侵蚀引起混凝土劣化的机理, 是它与硬化水泥浆体中的水化铝酸盐相反应,生成有破坏性的膨胀产物钙矶石。

C3A+ 3CS H2+26H^ C3A 3C H32产生硫酸盐腐蚀的三个条件•体系中存在硫酸盐(内部存在或外部侵入);•足够的水分;•预先存在的空隙。

4.酸腐蚀Acid attack由于混凝土中硬化水泥浆体呈高碱性,没有任何硅酸盐水泥混凝土可以耐酸腐蚀。

但如果注意降低渗透性并且养护良好,也能够生产出在弱酸环境中足够耐久的混凝土。

5.碱-骨料反应(AAR)6.AI kali-Aggregate Reaction最常见、最重要的AAR是碱一硅反应(简称ASR),它是骨料中所含的无定形硅与孔隙里含碱(钠、钾、钙的氢氧化物)的溶液反应,生成易于吸水膨胀的碱-硅凝胶,当结构物暴露在潮湿环境中,混凝土体内相对湿度超过85%时,就会出现膨胀, 直到引起混凝土开裂与破坏。

表面网状裂缝 图3・26典型的碱■骨料反应开裂形式 W常见的碱一骨料反应破坏形式Typical cracking patterns resulting from alkali silica reaction 骨料颗腕爆皮碱一骨料反应影响因素Factors influencing the amount and rate of reaction1)水泥或混凝土的含碱量;2)活性氧化硅含量;3)骨料粒径;4)水分来源;5)环境温度0.2 ________ 有反应,但 无可见裂缝0.1 _一可见裂缝界限 4n .3(90检逢潼混凝土匀质性差 温度与干燥收缩 预制预临水结构 碱一骨料破坏性膨胀 相对湿度大 从整体方法论看待碱一骨料 反应的发生和发展0・5 0・6 z k M 民7.抗火性(fine resistance)混凝土受热,发生以下三种变化:1)升温时混凝土内毛细孔内的水分逐渐蒸发,接着水化产物分解,其中结合牢固的水分也逐步逸出;2)由于硬化水泥浆体和骨料热膨胀系数的差异, 产生温度应力并导致过渡区开裂,这是500°C以上时强度迅速丧失的主要原因。

3)硬化水泥浆体的水化产物到接近1000°C的时候分解完毕,强度完全丧失。

高强混凝土结构致密,内部孔隙率低。

当混凝土受热后,水化产物分解,产生的水蒸气不能及时排出,在内部形成大的压力,可导问J畠娶混凝土爆裂。

1.与普通强度混凝土相比,高强混凝土抗火性较差还是较好?为什么?2.为什么用轻骨料的混凝土抗火性能较好?3.5.3混凝土中钢材的锈蚀影响结构物寿命的第一大因素。

混凝土中钢材的钝化膜由于下列原因而被破坏1)混凝土中的Ca(OH)2被空气里的SO?、NO?、CO?等酸性氧化物中和(pH<9) 而失去碱性;2)海水或道面撒除冰盐所引入的氯离子的作用。

何)开裂(b)剥(cl层状Id)梅。

相关文档
最新文档