钢筋混凝土应用C

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混凝土与钢筋混凝土结构防火标准

混凝土与钢筋混凝土结构防火标准

混凝土与钢筋混凝土结构防火标准一、前言混凝土与钢筋混凝土结构在现代建筑中得到广泛应用,但在建筑火灾中,由于其特殊的材料性质,容易遭受火灾的破坏。

为了确保建筑物的安全和防火性能,必须制定相应的防火标准。

本文将对混凝土与钢筋混凝土结构的防火标准进行全面的详细介绍,以便于工程师和相关从业人员在设计、施工和维护过程中遵守相应的规定,确保建筑物的安全性和防火性能。

二、混凝土结构的防火标准1.混凝土结构的防火等级混凝土结构的防火等级分为四级,分别为A级、B级、C级和D级。

其中A级为最高等级,D级为最低等级。

具体等级的标准如下:A级:混凝土抗火极限不低于4小时;B级:混凝土抗火极限不低于3小时;C级:混凝土抗火极限不低于2小时;D级:混凝土抗火极限不低于1小时。

2.混凝土结构的防火设计要求(1)混凝土结构的单层厚度不应小于100mm;(2)混凝土结构的墙体、柱子、梁和板的防火等级应不低于建筑物的要求;(3)混凝土结构的防火涂料应符合国家标准;(4)混凝土结构的抗火极限应符合国家标准;(5)混凝土结构的防火门、窗、隔墙等应符合国家标准。

3.混凝土结构的防火施工要求(1)混凝土结构施工前应按照设计要求进行验收;(2)混凝土结构的防火涂料应按照国家标准进行施工;(3)混凝土结构的抗火极限应按照国家标准进行施工;(4)混凝土结构的防火门、窗、隔墙等应按照国家标准进行施工;(5)混凝土结构施工过程中应采取防火措施,保证施工安全。

三、钢筋混凝土结构的防火标准1.钢筋混凝土结构的防火等级钢筋混凝土结构的防火等级分为四级,分别为A级、B级、C级和D 级。

其中A级为最高等级,D级为最低等级。

具体等级的标准如下:A级:钢筋混凝土抗火极限不低于4小时;B级:钢筋混凝土抗火极限不低于3小时;C级:钢筋混凝土抗火极限不低于2小时;D级:钢筋混凝土抗火极限不低于1小时。

2.钢筋混凝土结构的防火设计要求(1)钢筋混凝土结构的单层厚度不应小于100mm;(2)钢筋混凝土结构的墙体、柱子、梁和板的防火等级应不低于建筑物的要求;(3)钢筋混凝土结构的防火涂料应符合国家标准;(4)钢筋混凝土结构的抗火极限应符合国家标准;(5)钢筋混凝土结构的防火门、窗、隔墙等应符合国家标准。

钢筋混凝土结构施工技术在房屋建筑施工中的应用

钢筋混凝土结构施工技术在房屋建筑施工中的应用

钢筋混凝土结构施工技术在房屋建筑施工中的应用钢筋混凝土结构是目前房屋建筑中最为常见的结构形式之一,其在工程施工中的应用也越来越广泛。

不论是高层建筑、住宅小区还是别墅豪宅,钢筋混凝土结构都扮演着至关重要的角色。

那么,钢筋混凝土结构在房屋建筑施工中的应用技术有哪些呢?本文将从建筑材料、施工工艺、质量控制等方面展开介绍。

一、建筑材料的应用1. 水泥:水泥是混凝土的重要原料之一,能够保证混凝土的强度和耐久性。

在房屋建筑施工中,常用的水泥类型有普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥等。

根据工程的具体需要和建筑设计要求,选择合适的水泥材料进行施工。

2. 骨料:骨料是混凝土中的主要材料,能够保证混凝土的结构稳定性和承载能力。

在房屋建筑施工中,常用的骨料有碎石、碎砂等,其规格和质量要符合国家标准和建筑设计要求。

二、施工工艺的应用1. 浇筑模板搭设:在钢筋混凝土结构施工中,首先要进行浇筑模板的搭设。

施工人员根据建筑设计图纸和施工工艺要求,设置合适的模板支撑和固定,保证混凝土浇筑时的整体形状和尺寸。

2. 钢筋工程加工:在浇筑模板搭设完成后,需要进行钢筋工程的加工和搭设。

施工人员根据设计图纸和构造要求,对钢筋进行剪断、弯曲等加工工序,然后进行焊接和安装,保证混凝土结构的受力要求和稳定性。

3. 混凝土浇筑施工:在浇筑模板和钢筋工程搭设完成后,就可以进行混凝土的浇筑施工了。

施工人员需要按照设计要求控制混凝土的配合比和浇筑工艺,同时进行振捣和养护等工序,保证混凝土的密实性和抗压强度。

4. 结构验收和整体调试:在混凝土浇筑施工完成后,需要进行结构验收和整体调试工作。

施工人员需要对整个钢筋混凝土结构进行检测和修整,保证结构的稳定性和使用安全性,同时进行相关记录和档案管理。

三、质量控制的应用1. 施工现场质量控制:在钢筋混凝土结构施工中,施工现场质量控制是十分重要的工作之一。

施工管理人员需要进行现场巡查和监督,保证施工工序和质量符合相关标准和要求,及时发现和处理施工中的质量问题。

钢筋混凝土结构设计规范要求的混凝土强度等级选取

钢筋混凝土结构设计规范要求的混凝土强度等级选取

钢筋混凝土结构设计规范要求的混凝土强度等级选取钢筋混凝土是广泛应用于建筑和基础工程中的一种主要结构材料。

在进行钢筋混凝土结构设计时,混凝土强度等级的选取是至关重要的一步。

本文将介绍钢筋混凝土结构设计规范中对混凝土强度等级的要求和选取方法。

一、强度等级的定义和分类混凝土的强度等级是指在规定试验条件下,混凝土强度特征值的表示方法。

按照我国现行标准《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)的要求,混凝土强度等级分为C15到C100等级。

其中,C表示混凝土,后面的数字表示混凝土抗压强度标准值(单位:兆帕,MPa)。

根据结构设计规范的要求,在设计报告或设计图纸上应明确标注混凝土的强度等级。

设计时,需根据结构的使用要求和荷载特征,选取合适的混凝土强度等级。

二、强度等级的选取原则1. 结构的使用要求:结构的使用要求是选取混凝土强度等级的基本依据。

根据建筑物的类型、重要性等级,以及使用要求(如承载力、耐久性、抗震要求等),确定合适的混凝土强度等级。

2. 荷载特征:不同结构承受的荷载特征各异,因此需要考虑荷载特征对混凝土强度等级的要求。

3. 材料的可获性:混凝土材料可获性也是选取混凝土强度等级的重要因素之一。

要保证所选用的混凝土强度等级在所在地区有合适的供应,并能满足设计要求。

三、强度等级的选取方法1. 运用经验法:根据以往相似结构的设计经验和实际使用情况,参考类似结构所选用的混凝土强度等级,可作为初步选取混凝土强度等级的依据。

然后进行强度验证计算,最终确定适当的混凝土强度等级。

2. 运用规范方法:按照结构设计规范中给出的强度等级选取表格,结合结构类型、使用要求和荷载特征,可直接选取相应的混凝土强度等级。

这种方法简单直接,能够满足大多数常见结构的设计需求。

3. 运用试验数据:通过进行混凝土试验,获得实验数据,根据实验结果和结构设计要求,选取适当的混凝土强度等级。

四、考虑因素在进行混凝土强度等级的选取时,除了上述原则和方法外,还应考虑以下因素:1. 结构的耐久性要求:根据结构的使用寿命要求,选择能够满足耐久性要求的混凝土强度等级。

附录C钢筋、混凝土本构关系与混凝土多轴强度准那么

附录C钢筋、混凝土本构关系与混凝土多轴强度准那么

附录C 钢筋、混凝土本构关系与混凝土多轴强度准那么钢筋本构关系一般钢筋的屈服强度及极限强度的平均值f ym 、f stm 可按以下公式计算:)645.11/(s yk ym f f δ-= )645.11/(s stk stm f f δ-= 式中:f yk 、f ym ——钢筋屈服强度的标准值、平均值;f stk 、f stm ——钢筋极限强度的标准值、平均值; δs ——钢筋强度的变异系数,宜依如实验统计确信。

钢筋单调加载的应力-应变本构关系曲线(图)可按以下规定确信。

图 钢筋单调受拉应力-应变曲线1,有屈服点钢筋2,无屈服点钢筋式中:E s ——钢筋的弹性模量;σs ——钢筋应力; εs ——钢筋应变;f y,r ——钢筋的屈服强度代表值,其值可依如实际结构分析需要别离取f y 、f yk 或f ym ;f st,r ——钢筋极限强度代表值,其值可依如实际结构分析需要别离取f st 、f stk 或f stm ;εy ——与f y,r 相应的钢筋屈服应变,可取f y,r /E s ; εuy ——钢筋硬化起点应变;εu ——与f st,r 相应的钢筋峰值应变;k ——钢筋硬化段斜率,k=(f st,r -f y,r )/(εu -εuy )。

钢筋反复加载的应力-应变本构关系曲线图宜按以下公式确信,也可采纳简化的折线形式表达。

()[]b a b s Pa ba s a s s s E E σεεεεεεεεσ--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛----=)( ba b s a b s E k E p σεεεε----=)())(( 图 钢筋反复加载应力-应变曲线式中:εa ——再加载途径起点对应的应变;σb 、εb ——再加载途径终点对应的应力和应变,如再加载方向钢筋不曾屈服过,那么σb 、εb 取钢筋初始屈服点的应力应变。

如再加载方向钢筋已经屈服过,那么取该方向钢筋历史最大应变。

混凝土本构关系混凝土的抗压强度及抗拉强度的平均值f cm 、f tm 可按以下公式计算:)645.11/(c ck cm f f δ-= )645.11/(c tk tm f f δ-= 式中:f cm 、f ck ——混凝土抗压强度的平均值、标准值;F tm 、f tk ——混凝土抗拉强度的平均值、标准值;δc ——混凝土强度变异系数,宜依如实验统计确信。

什么是钢筋混凝土

什么是钢筋混凝土

引言概述:
钢筋混凝土是一种广泛应用于建筑结构的复合材料,由混凝土和钢筋构成。

它具有高强度、耐久性、可塑性和适应性强等特点,被广泛应用于建筑领域,成为现代建筑的主要结构材料之一。

本文将从历史发展、材料组成、施工技术、优势和应用等几个方面详细阐述什么是钢筋混凝土。

正文内容:
一、历史发展
1.19世纪钢筋混凝土的起源
2.钢筋混凝土的改进和发展
3.钢筋混凝土在现代建筑中的应用
二、材料组成
1.混凝土的成分和特点
2.钢筋的种类和材料特性
3.钢筋与混凝土的结合方式
三、施工技术
1.钢筋的预埋和绑扎
2.混凝土浇筑和养护
3.钢筋混凝土结构的施工工艺及注意事项
四、优势
1.高强度和耐久性
2.可塑性和适应性强
3.抗震和抗火性能优越
4.节能环保和可持续发展
五、应用
1.钢筋混凝土在住宅建筑中的应用
2.钢筋混凝土在桥梁和隧道中的应用
3.钢筋混凝土在商业和工业建筑中的应用
4.钢筋混凝土在基础设施建设中的应用
总结:
钢筋混凝土作为一种重要的结构材料,通过不断的改进和发展,在建筑领域得到了广泛的应用。

它具有高强度、耐久性、可塑性和适应性强等优点,能够满足各种不同建筑结构的需求。

钢筋混凝土在住宅建筑、桥梁和隧道、商业和工业建筑以及基础设施建设等方面都有广泛的应用,为社会和经济发展提供了强有力的支撑。

随着科技的发展和工艺的进步,钢筋混凝土的应用前景将更加广阔,其优势将得到更充分的发挥。

国内外规范中钢筋混凝土抗剪承载力计算公式

国内外规范中钢筋混凝土抗剪承载力计算公式

用下列公式
Vcs
1.75
1
f t bh0
f yv
Asv s
ho
钢筋混凝土原理与应用
武汉理工大学
(式子中,为截而的剪跨比,可表示为 a / h0 ,其中 a 为集中荷载 作用点至支座或者节点边缘的距离;当时 1.5 ,取 1.5 ,当 3时 时 取 3 )。
为了保证为剪压破坏的情况
(1)上限值—最小截面尺寸
As f y d s
为受剪承载力折减系数。取0.75;Vc 为腹筋构件承载力, 为考虑轻骨料对混凝土强度折减系数,
对于普通混凝土,取
;fc 一为圆柱体抗压强度b; w 为腹板宽度或圆形截而直径;d为从受压边
缘纤维至纵向受拉钢筋重心得距离; 强度。且要满足:
Av
为间距s内抗剪钢筋的而积;
f
y
为规定的非预应力钢筋的屈服
武汉理工大学
第二节国内外规范中钢筋混凝土抗剪承载力计算公式
1.我国设计规范受剪承载力公式
我国规范受剪承载力计算公式是根据试验数据以及桁架拱模 型得出的具有一定保证率的半经验半理论公式。
公式根据荷载作用方式的不同分为集中荷载作用下的表达式与均 布荷载作用下的表达式(中国特色)。
我国规范规定,仅配置箍筋抗剪时的梁,在承载力计算中,可采 用无腹筋梁混凝土所承担的剪力 和箍筋承担的剪力 两项相加的形式。
1
f t bh0
f yv
Asv s
ho
Vcs Vn (Vc Vs )
Vc 0.166
Vs
As f y d s
f cbw d 最小值
钢筋混凝土原理与应用
bv
d
在任何情况下不应超过 0.( 8 fcu)1/ 2与5N / mm 2 二者的较小值。

钢筋混凝土柱的设计与应用

钢筋混凝土柱的设计与应用一、前言钢筋混凝土柱是建筑结构中常用的承重构件,其作用是将上部结构的荷载传递到地基上。

钢筋混凝土柱具有强度高、刚度大、耐久性好等优点,在建筑工程中应用广泛。

本文将详细介绍钢筋混凝土柱的设计与应用。

二、钢筋混凝土柱的设计1. 材料选择钢筋混凝土柱的主要材料是钢筋和混凝土。

为了确保钢筋混凝土柱的强度和耐久性,应选择优质的钢筋和混凝土。

钢筋的选择应符合国家标准,混凝土的强度等级应根据实际情况进行选择。

2. 荷载计算在进行钢筋混凝土柱设计之前,需要进行荷载计算,以确定钢筋混凝土柱所承受的荷载大小。

荷载计算应根据设计标准和实际情况进行。

3. 截面设计钢筋混凝土柱的截面设计是钢筋混凝土柱设计中的重要环节。

截面设计应根据荷载计算结果、钢筋和混凝土的强度、构造要求等因素进行。

常用的截面形式有矩形、圆形、多边形等。

4. 配筋设计配筋设计是钢筋混凝土柱设计中的关键环节之一。

钢筋的选择应符合国家标准,配筋应满足强度、刚度、变形等要求。

配筋应根据荷载计算结果、截面设计结果、钢筋和混凝土的强度等因素进行。

5. 构件连接设计钢筋混凝土柱与其他构件的连接设计是钢筋混凝土柱设计中的重要环节。

构件连接应满足强度、稳定性、刚度等要求。

常用的连接方式有焊接连接、螺栓连接、榫卯连接等。

6. 构件施工设计钢筋混凝土柱的施工设计应满足施工工艺、施工方案、施工要求等要求。

施工设计应根据实际情况进行,确保施工质量和施工进度。

三、钢筋混凝土柱的应用1. 建筑结构钢筋混凝土柱是建筑结构中常用的承重构件,其应用范围广泛。

在建筑结构中,钢筋混凝土柱主要用于承受上部结构的荷载,将荷载传递到地基上。

2. 桥梁结构钢筋混凝土柱在桥梁结构中也有广泛的应用。

钢筋混凝土柱可以用于桥梁桥墩的建设,承受桥梁的荷载,保证桥梁的安全性和稳定性。

3. 城市建设钢筋混凝土柱在城市建设中也有广泛的应用。

例如,钢筋混凝土柱可以用于地铁、高速公路等重要基础设施的建设,保证城市的交通畅通和安全。

钢筋混凝土的特点及应用

钢筋混凝土的特点及应用
钢筋混凝土广泛应用于建造领域。

其主要特点是高强度、耐久性和可塑性。

钢筋混凝土是一种强度和耐久性极高的建筑材料,主要由钢筋和混凝土两部分组成。

钢筋混凝土的主要用途是建造结构,如桥梁、隧道、大厦、公寓等建筑物和结构。

钢筋混凝土的主要优点是其高施工效率和比较低的成本。

它不仅可以根据工程需要定制,而且可以适应不同的工程要求。

此外,钢筋混凝土结构也具有良好的耐腐蚀性能,可以用于海洋和化学工厂等具有挑战性的使用环境。

钢筋混凝土的适用范围相当广泛,特别是在建筑领域中。

在高层住宅、商业和公共建筑中,使用钢筋混凝土框架结构可以提高建筑高度、强度和稳定性。

钢筋混凝土在桥梁和隧道等建筑物中的应用也是相当广泛的。

它的强度和耐久性可以满足造桥要求,保证桥梁的安全性能。

此外,钢筋混凝土还可以用于建造水利工程、滨海结构等。

除在建筑领域中的应用外,钢筋混凝土还被用于制造工业部件,如发电机壳体和压力容器。

它还被广泛用于制造立体型钢材,如梁和柱子等。

尽管钢筋混凝土有很多优点,但它也有一些缺点。

首先,钢筋混凝土的生产成本相对较高。

同样,大型工程所需的建筑钢筋混凝土的成本也很大。

其次,钢筋混凝土的施工和维护成本也较高。

这是因为需要对钢筋混凝土进行维修和保养,来维护其可靠性和长期使用性能。

总之,钢筋混凝土作为一种广泛使用的建筑材料,其优点多于缺点。

它具有极高的强度、耐久性和可塑性,广泛应用于建造结构、桥梁、隧道、大厦、公寓等建筑物和结构中。

在建筑领域中的应用范围非常广泛,是一种不可替代的建筑材料。

钢筋混凝土结构建筑的特点和应用.

钢筋混凝土结构建筑的特点和应用.钢筋混凝土结构建筑是一种常见的建筑结构形式,具有以下几个特点:1.耐震性强:钢筋混凝土结构建筑的抗震能力很强,能够承受较大的地震力。

2.载荷能力大:钢筋混凝土结构建筑的载荷能力很强,能够承受较大的建筑荷载。

3.结构简单:钢筋混凝土结构建筑的结构设计较为简单,易于施工。

4.耐磨性好:钢筋混凝土结构建筑的耐磨性较好,能够承受较大的磨损。

5.使用寿命长:钢筋混凝土结构建筑的使用寿命较长,一般达到50年以上。

钢筋混凝土结构建筑广泛应用于各种建筑项目,如住宅、办公楼、学校、医院等。

钢筋混凝土结构建筑的施工方法一般分为两种:预制法和现浇法。

预制法是指在工厂内预制出钢筋混凝土结构建筑的各种元素,如墙体、梁、柱等,然后运到现场安装。

这种方法适用于中小型建筑项目,施工效率较高,但成本略高。

现浇法是指在现场按设计要求浇筑钢筋混凝土结构建筑的各种元素。

这种方法适用于较大型建筑项目,施工成本相对较低,但施工效率略低。

在选择施工方法时,应考虑建筑项目的规模、建筑形式、施工地点等因素,以便选择最合适的施工方法。

在施工过程中,应注意以下几点:1.认真核对设计图纸:在施工之前,应认真核对设计图纸,确保施工内容与设计要求一致。

2.加强质量管理:施工过程中应加强质量管理,确保施工质量达到规定要求。

3.注意安全:施工过程中应注意安全,防止发生意外事故。

4.遵守施工规范:施工过程中应遵守施工规范,按照规定的施工流程进行施工。

5.关注施工进度:应关注施工进度,按时完成施工任务。

遵守上述要求,可以有效保证钢筋混凝土结构建筑的施工质量和进度。

钢筋混凝土结构建筑的特点和应用

钢筋混凝土结构建筑的特点和应用.
钢结构材料强度高,塑性和韧性好,同时钢结构还具有材质均匀,和力学计算的假定比较符合,以及制造简便、施工周期短、质量轻等的优点,但是钢结构耐腐蚀性差,维修费用高,而且钢结构还具有耐热不耐火等的缺点。

钢结构主要应用于:大跨度结构;重型厂房结构;受动力荷载影响的结构;高耸、高层结构;可拆卸结构;容器和其他构筑物;轻型钢结构。

钢筋混凝土结构,是由钢筋和混凝土两种材料组合体构成的基本构件所组成的结构。

钢筋混凝土结构的优点是耐久性好、整体性好、可模性好等,而且这种结构形式可以就地取材、节约钢材。

钢筋混凝土结构的缺点是自重大、抗裂性差、隔热隔音差、施工受季节性影响、补强维修困难等。

钢筋混凝土结构主要应用于:一般性民用建筑、工业厂房、多层与高层建筑、大型容器、其他构筑物等。

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混凝土强度测量应该是“混凝土碳化作用”,是指碳酸气或含碳酸的水与混凝土中氢氧化钙作用生成碳酸钙的反应,正确地说,应是“碳酸化作用”,可是在国内已有通称“碳化作用”的习惯。

碳化作用通常是指C02气体的作用,它不会直接引起混凝土性能的劣化,经过碳化的水泥混凝土,表面强度、硬度、密度还能有所提高。

混凝土碳化作用的机理,即:碳化过程乃是外界环境中的C02通过混凝土表层的孔隙和毛细孔,不断地向内部扩散的过程。

混凝土的碳化一定要有水分存在。

若在毛细孔的孔壁上附着一层含有Ca(OH)2的水膜,则碳化就从带水膜的毛细孔壁开始。

当环境的相对湿度为50--60%时,碳化的反应最快,可是当孔隙全部为水分所充满时,也会妨碍CO 2的扩散。

CO2扩散的深度,通常用来作为评价混凝土抗碳化性能的技术参数,因为表面暴露在大气之中的混凝土,无论如何都免不了被碳化,只是碳化速度和抑制碳化进展的能力不同而已。

碳化对混凝土的不利影响:混凝土碳化后强度硬度有所提高,但由于碳化一般均在结构表面,深度不大,故对整体结构强度影响不大。

但是混凝土碳化后会产生体积收缩,当收缩应力超过混凝土表面抗拉强度时,会在表面产生裂缝。

潮湿空气进入裂缝使裂缝处的混凝土碳化收缩,继而使裂缝向混凝土内部发展。

当裂缝穿透混凝土保护层到达钢筋时,由于混凝土碱性降低,湿气锈蚀钢筋,锈蚀严重时会胀裂保护层,加速锈蚀进程,最终有可能影响结构安全。

耐久性良好的混凝土应该具有一定的抗拉强度、良好的抗渗透性能及良好的体积稳定性。

砼碳化指砼中的Ca(OH)2与空气中CO2或水中溶的CO2或其它酸性物质反应变成CaCO3而失去碱性的过程。

砼的碳化值指砼自表面的碳化深度。

它是钢筋保层厚度的依据。

当砼失去碱性环境,钢筋就易锈蚀膨胀并胀裂砼,最终削弱砼对钢筋的握裹力,导至钢筋砼构件的破坏。

混凝土回弹与碳化深度综述:碳化深度过深会降低混凝土的碱性,影响结构的耐久度。

碳化就是混凝土中的Ca(OH)2和空气中的CO2反应生成CaCO3和水的过程。

碳化深度主要与水灰比和周围环境有关。

一般说来,水泥用量一定的时候,水灰比越大,碳化越快。

当水灰比一定的时候,水泥用量越少,碳化越快。

从碳化的定义我们可以看出如果水泥用量多的话,混凝土中的Ca(OH)2就多碱性就越强,越不容易碳化。

还有就是周围的环境,CO2的浓度及湿度。

非常潮湿和非常干燥的时候,混凝土都不易碳化。

太湿可以隔离CO2与Ca(OH)2的反映,太干CO2无法结合到水生成H2CO3(碳酸),混凝土也不会碳化。

回弹检测混凝土强度是以混凝土的表面硬度来推断混凝土强度的.碳化会增大混凝土表面硬度,所以回弹判定其强度时需要检测碳化深度进行修正。

一、混凝土碳化机理及原因1、混凝土碳化机理拌和混凝土时,硅酸盐水泥的主要成份CaO水化作用后生成Ca(OH)2,它在水中的溶解度低,除少量溶于孔隙液中,使孔隙液成为饱和碱性溶液外,大部分以结晶状态存在,成为孔隙液保持高碱性的储备,它的PH值为12.5~13.5。

空气中的CO2气体不断地透过混凝土中未完全充水的粗毛细孔道,气相扩散到混凝土中部分充水的毛细孔中,与其中的孔隙液所溶解的Ca(OH)2进行中和反应。

反应产物为CaCO3和H2O,CaCO3溶解度低,沉积于毛细孔中。

该反应式为:Ca(OH)2+CO2→CaCO3↓+H2O反应后,毛细孔周围水泥石中的羟钙石补充溶解为Ca2+和OH-,反向扩散到孔隙液中,与继续扩散进来的CO2反应,一直到孔隙液的PH值降为8.5~9.0时,这层混凝土的毛细孔中才不再进行这种中和反应,此时即所谓“已碳化”。

确切地说,碳化应称为碳酸盐化。

另外,凡是能与Ca(OH)2进行中和反应的一切酸性气体,如SO2、SO3、H2S以至于气相HCI等,均能进行上述中和反应,使混凝土碱度降低,故混凝土碳化应广义地称为“中性化”。

混凝土表层碳化后,大气中的CO2继续沿混凝土中未完全充水的毛细孔道向混凝土深处气相扩散,更深入地进行碳化反应。

2、混凝土碳化原因混凝土的主要成分有水泥、粗细骨料、水以及外加剂。

水泥掺与混凝土的拌合中,水泥中主要成分是CaO,经水化作用后生成Ca(OH)2 ,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,混凝土中钢筋保持钝化状态的最低(临界)碱度是PH值为11.5,碳化后的混凝土PH值为8.5~9.5。

碳化使混凝土的碱度降低,同时,增加混凝土孔溶液中氢离子数量,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,从而又加速了碳化和钢筋的锈蚀。

二、影响混凝土碳化的因素影响混凝土碳化的因素有环境因素、原材料因素、施工操作因素等。

铜陵地区空气污染较重,空气中二氧化硫含量较多,酸雨也较多,是影响混凝土质量的主要原因,另外影响混凝土碳化的因素还有如下几点。

1 、环境条件因为碳化是液相反应,十分干燥的混凝土即一直处于相对湿度低于25%空气中的混凝土很难碳化;在空气湿度50%~75%的大气中,不密实的混凝土最容易碳化;但在相对湿度95%的潮湿空气中或在水中的混凝土反而难以碳化,这是因为混凝土含水时透气性小,碳化慢;在湿度相同时,风速愈高、温度愈高,混凝土碳化也愈快;混凝土碳化速度与空气中CO2浓度的平方根成正比。

2 、水泥品种一般说来,普通硅酸盐水泥要比早强硅酸盐水泥碳化稍快,掺混合材的水泥碳化速度更快,混合材掺量越大,碳化速度越快。

掺用优质减水剂或加气剂,可以大大改善混凝土的和易性,减小水灰比,制成密实的混凝土,使碳化减慢。

尤其是加气减水剂,由于抗冻性提高,可以大大改善钢筋混凝土建筑物的耐久性。

3 、骨料种类混凝土中的骨料本身一般比较坚硬、密实,总的说来,天然砂、砾石、碎石比水泥浆的透气性小,因此混凝土的碳化主要通过水泥浆体进行。

但是,在轻混凝土中,由于轻质骨料本身气泡多,透气性大,所以能通过骨料使混凝土碳化。

一般说来,轻混凝土比普通混凝土碳化快,需要掺用加气剂或减水剂来减缓它的碳化速度。

4 、水灰比混凝土的碳化速度与它的透气性有很密切的关系,混凝土的透气性越小,碳化进行越慢。

水灰比小的混凝土由于水泥浆的组织密实,透气性小,因而碳化速度就慢。

同理,单位水泥用量多的混凝土碳化较慢。

5 、浇筑与养护质量密实的混凝土表层孔隙很小,易从潮湿的空气中吸取水分而充满水,故不易碳化;欠密实的混凝土表层中大孔隙内无水,CO2可以由气相扩散到充满水的毛细孔隙而完成碳化。

所以越是密实的混凝土其抗碳化能力越高。

混凝土浇筑与养护质量是影响混凝土密实性的一个重要因素。

如果混凝土浇筑时不规范,特别是振捣不密实,以及养护方法不当、养护时间不足时,就会造成混凝土内部毛细孔道粗大,且大多相互连通,严重时会引起混凝土再现蜂窝、裂缝等缺陷,使水、空气、侵蚀性化学物质沿着粗大的毛细孔道或裂缝进入混凝土内部,从而加速混凝土的碳化和钢筋腐蚀。

混凝土结构工程施工质量验收规范中规定:在混凝土试件强度评定不合格及结构实体检验中,可采用非破损或局部破损的检测方法,按国家现行有关标准的规定对结构构件中的混凝土强度进行推定。

常用的有回弹法、超声回弹综合法、钻芯法、后装拔出法等,其中最常用的是回弹法。

而回弹法中碳化深度对混凝土强度的推定值影响很大。

碳化是一个缓慢发展的过程,在进行混凝土结构及构件强度的检验时,为取得比较准确的混凝土的实际强度,应在28d后尽早进行,即在未碳化或碳化程度很小时进行。

三、混凝土碳化的防治1、在使用时合理选用水泥品种。

对于水位变化区以及干湿交替作用的部位或较严寒地区选用抗硫酸盐普通水泥;对矿渣水泥和粉煤灰水泥要控制掺量,普通水泥掺粉煤灰,可以在水泥用量不变的情况下,再外掺粉煤灰取代部分砂子,或同时掺用粉煤灰的减水剂,即采用“双掺”的技术措施,这样可以提高混凝土的抗碳化能力。

2、选好合适的配合比,适量的外加剂,控制细骨料、粉料用量。

分析骨料的性质,如抗酸性骨料与水,水泥的作用对混凝土的碳化有一定的延缓作用。

对于使用江砂的地方,砂的级配不合理,粉料较多,更应选择合适的配合比,控制水灰比。

科学地搅拌和运输,及时地养护,以减少渗流水量和其它有害物的侵蚀,确保混凝土的密实性。

混凝土的密实度也是保证工程质量的关键因素。

3、碳化后的混凝土构件还可采用涂刷环氧基液的方法,对建筑物地下部分在其周围设置保护层;用各种溶注液浸注混凝土,如用溶化的沥青涂抹。

对碳化深度较大的,可凿除混凝土松散部分,洗净进入的有害物质,将混凝土衔接面凿毛,用环氧砂浆或细石混凝土填补,最后以环氧基液做涂基保护。

混凝土的强度等级是指混凝土的抗压强度。

按《混凝土强度检验评定标准》(GB/T 50107—2010)的标准,混凝土的强度等级应按照其立方体抗压强度标准值确定。

采用符号C与立方体抗压强度标准值(以N/mm^2; 或MPa计)表示。

标准混凝土的抗压强度是通过试验得出的,我国最新标准C60强度以下的采用边长为150mm的立方体试件作为混凝土抗压强度的标准尺寸试件。

按照《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081-2002,制作边长为150mm的立方体在标准养护(温度20±2℃、相对湿度在95%以上)条件下,养护至28d龄期,用标准试验方法测得的极限抗压强度,称为混凝土标准立方体抗压强度,以fcu表示。

按照GB50010-2010《混凝土结构设计规范》规定,在立方体极限抗压强度总体分布中,具有95%强度保证率的立方体试件抗压强度,称为混凝土立方体抗压强度标准值(以MPa计),用fcu表示。

依照标准实验方法测得的具有95%保证率的抗压强度作为混凝土强度等级。

按照GB50010-2010《混凝土结构设计规范》规定,普通混凝土划分为十四个等级,即:C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50,C55,C60,C65,C70,C75,C80。

例如,强度等级为C30的混凝土是指30MPa≤fcu<35MPa影响混凝土强度等级的因素主要与水泥等级和水灰比、骨料、龄期、养护温度和湿度等有关。

影响因素混凝土质量的主要指标之一是抗压强度,从混凝土强度表达式不难看出,混凝土抗压强度与混凝土用水泥的强度成正比,按公式计算,当水灰比相等时,高标号水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多。

一般来说,水灰比与混凝土强度成反比,水灰比不变时,用增加水泥用量来提高混凝土强度是错误的,此时只能增大混凝土和易性,增大混凝土的收缩和所以说,影响混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比,要控制好混凝土质量,最重要的是控制好水泥质量和混凝土的水灰比两个主要环节。

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