水工混凝土结构耐久性研究探讨

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水工钢筋混凝土结构耐久性问题分析

水工钢筋混凝土结构耐久性问题分析

水工钢筋混凝土结构耐久性问题分析摘要:在土木工程结构发展过程中,钢筋和混凝土是一种重要的技术变革,二者的结合达到了充分利用,钢筋不仅能提高混凝土的抗弯曲、抗拉伸能力,而且能优化混凝土的韧性,在碱性环境下,水工钢筋混凝土能保证钢筋表面更加锐利,与外界隔离,特别能避免钢筋腐蚀。

在这种情况下,钢筋混凝土就成了建筑界最常用的结构形式。

关键词:水工钢筋混凝土结构;耐久性;研究前言在建筑物的建造过程中,最常用的是混凝土,而在长期的使用中,钢筋混凝土结构会出现耐久性问题。

钢筋混凝土结构在现阶段耐久性问题比较突出,分为北方冻裂、南方锈蚀。

据资料显示,因耐久性问题而产生的经济损失可达千亿元,带来安全问题,因此,对钢筋混凝土结构的耐久性应进行评价与分析。

对于水工钢筋混凝土的耐久性问题,我国很早就对钢筋混凝土进行了分析,设计出耐久性结构,以减少因水工钢筋混凝土耐久性引起的事故。

文章分析了建筑混凝土耐久性产生的原因,同时提出了耐久性设计。

1水工钢筋混凝土结构耐久性的重要性就耐久性而言,是指由于钢筋混凝土结构处于特殊环境中,内部结构在较长的时间内,由于自身的问题,会产生抗性,从而受到自然环境和化学腐蚀的影响。

当前的建筑工程施工中,钢筋混凝土已将钢筋的优点完美地结合在一起,它不仅成本经济,而且稳定,已成为建筑结构的重要形式,但钢筋混凝土结构由于受各种因素的影响,性能下降,此外,气候的影响,使我国沿海地区的钢筋混凝土结构受到氧化破坏,耐久性丧失,维修费用偏高,经济损失较大,为此,必须针对耐久性进行设计。

2影响水工钢筋混凝土结构耐久性的原因2.1钢筋混凝土水灰比由于水工钢筋混凝土的抗冻性,它更多的是内部结构、含水率、冻融时间、强度等因素引起的,其中内部孔洞结构影响最大。

确定水工钢筋混凝土结构有以下几个方面:水工钢筋混凝土水灰比、养护和添加剂。

在一定程度上,水灰比限制了钢筋混凝土的孔隙结构及其数量。

若增大水灰比,则随之增大饱和水开孔面积和孔径,当冻融时,则增加冻胀和渗透压力,使水工钢筋混凝土抗冻能力大大降低。

水工混凝土的耐久性分析及应用初探

水工混凝土的耐久性分析及应用初探

都超过结构强度。 闸墩( 位变化 范围)底板 、 水 、 消力池 、 胸墙 、 公路桥 、 栏 杆等结构 . 耐久性应该要 求 比较 高 . 设计标号尽量选用大一点 。 ( ) 护层强度 3保 水工钢 筋混凝 土设计规 范. 对最大保护层厚度冉 具体规定 在常规保护 层设 计厚度 . 闸墩 5 — 0 m, 的墙 、 、 07 m 薄 桥 胸墙 等 3 — 0 m. 0 5 r 可以满足耐久性要求 , 面板 、 杆等细薄构 件 , a 桥 栏 如果保 护层设计厚度小于 2 r 0 m的 . a 混凝土标号尽量高点 () 4 裂缝问题 裂缝对 昆凝土耐久性不利 . 国内有关 规范只允许裂 缝宽 度 .一般 温和环境 中 O3 m;中等 环境 中 O2 .m . mm,恶 劣环境 中 01 国许多专家通过试验认为钢筋锈蚀与裂缝无关。 .mm 我 根据凋查资 料表 明裂缝小 于 02 m对钢筋锈蚀没有影 响 :大于 03 m时有锈 蚀 .m .m 可能 . 但是事例很少 22 材料及配合 比设计 . f) 1混凝土组成材料 骨料 : 要求选用级配优 良, 无有害杂质的粗细 ; 胃料 水泥: 要选用满 足耐久性要求 的品种和标号 。有抗 冻 、 摩要求 耐 的. 应该 选 用 硅 酸 盐 水 泥 : 外加剂 : 加气剂 可以显著提高效果 。 高混凝上抗冻性 , 减水剂 n 以 T 在不增加水泥用量 的情况下降低混凝土的水灰 比。 () 2 配合 比设计 水灰 比大 . 混凝上 中开 口毛细管多 . 降低 了混凝土的耐久性。只有 减小水灰 比和增加湿养护时 间. 才能减少连通 的毛细管体系 .依据 自 然条件 . 考虑水工 建筑物 的耐 久性 . 在耐久性要求较 高的部位 , 水灰 比
21 0 1年
第2 5期
SI C CEN E&T C N O F MA I E H OL GYI OR TON N

关于海工混凝土耐久性问题的探讨

关于海工混凝土耐久性问题的探讨

关于海工混凝土耐久性问题的探讨徐忠琨【摘要】海洋环境下的混凝土结构腐蚀现象十分严重,采用高性能混凝土是解决混凝土腐蚀问题的有效措施,控制高性能混凝土的开裂问题是推广应用高性能混凝土的关键.介绍了海工混凝土应用中存在的几个问题及对策措施.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2008(000)011【总页数】5页(P72-76)【关键词】高性能混凝土;裂缝控制;自收缩;塑性收缩;高性能化【作者】徐忠琨【作者单位】中交第三航务工程勘察设计院有限公司,上海,200032【正文语种】中文【中图分类】TU991.38自从1824年波特蓝水泥问世以来,混凝土已经使用了180多年。

混凝土具有强度高、耐久性好、原料来源广、制作成本较低的优点,适用于各种自然环境。

它是世界上使用量最大、最为广泛的建筑材料。

我国的海港水工建筑物绝大多数采用钢筋混凝土结构。

长期以来,由于对结构耐久性问题未能给予足够的重视,在海洋腐蚀性条件下钢筋混凝土结构的耐久性问题尤其突出。

处在海洋环境中的海港码头工程在浪溅区和水位变动区的混凝土结构遭受破坏的原因包括氯离子侵蚀、干湿交替及波浪、潮流的冲击、冻融作用等。

其中北方工程主要是冻融破坏;而南方工程氯离子的侵蚀是导致钢筋锈蚀的主要原因。

根据调查,我国华南、华东地区海港工程处于浪溅区的梁、板底部,由于氯离子渗透混凝土保护层,使钢筋不到10年就发生混凝土保护层顺筋胀裂,剥落损坏。

而且胀裂剥落后,破坏日益加剧。

如1981年调查的南方仅使用7~25年的18座海港钢筋混凝土码头,其中因钢筋腐蚀而破坏或不耐久的占90%;北仑港10万吨级矿石中转码头当时是全优工程,但使用仅11年,桩帽和水平撑就普遍顺筋胀裂,厚约5 cm的混凝土保护层内钢筋周围砂浆含盐量(质量)达0.8%[1]。

海工混凝土应用中存在的主要问题有:1)设计标准较低;2)施工质量控制水平不高;3)对混凝土防腐的重要性认识不够。

鉴于海工混凝土不耐久的现状,从1970年代以来,交通部已对海港工程结构技术规范修订3次,每次修订,都对海工混凝土结构耐久性提出更高的要求。

码头水工建筑物结构耐久性研究及健康监测

码头水工建筑物结构耐久性研究及健康监测

《河南水利与南水北调》2023年第9期工程建设与管理码头水工建筑物结构耐久性研究及健康监测李灿(江苏省太湖水利规划设计研究院有限公司,江苏苏州215103)摘要:水工建筑物结构的耐久性影响着水工建筑物的安全及稳定。

通过对影响水工建筑物结构的各种因素进行分析,及对评估方法的研究,提出了提高建筑物结构耐久性的有效措施。

由于如今建筑物的结构日益复杂,水工建筑物所处环境的特殊性,所以对建筑物结构健康的监测尤为重要,通过对健康监测系统硬件软件的分析,在具体情境中进行运用,使相关工作人员能对建筑物的健康进行全面监测,以便在第一时间发现问题,及时采取补救措施。

关键词:水工建筑物;混凝土结构;耐久性;健康监测中图分类号:TU311文献标识码:B文章编号:1673-8853(2023)09-0110-021影响水工建筑物结构耐久性的因素1.1工作环境化学伤害、混凝土碳化等因素会导致水工建筑结构耐久性的降低。

依据工作的环境科学地对混凝土结构形式、构造和原材料等方面进行选择,把控好混凝土施工的过程,确保施工质量,达到提升水工建筑物结构的耐久性。

主要对建筑物结构所处地区的水文地质条件等环境因素进行监测,结合相关规定,确定建筑物工作环境的类别,为后续的各项工作提供重要依据。

1.2结构设计通过研究表明,对建筑物的结构及尺寸等进行科学的设计与调整,对水工建筑物结构的质量,特别是耐久性具有一定的影响。

依据地基基本承载能力、荷载分布等因素设立永久缝,可以有效预防水工建筑结构裂缝的产生。

合理设计钢筋保护层的厚度,有效的提升水工建筑结构的耐久性能。

确定了整体结构强度等级后,在综合多方面因素后设计出钢筋保护层的厚度,厚度的设计要满足建筑物结构耐久性的相关技术要求。

1.3材料及施工质量在施工的过程中,如果对混凝土的配比出现严重偏差,会使混凝土的质量严重下降,容易出现裂缝,影响施工进程。

原材料包括胶凝材料、骨料、外加剂等。

在胶凝材料的选择上,码头的水工建筑物处于经常受水流冲刷,会经历寒冷恶劣气候的区域,适合选用高强度的中、低热水泥。

水工混凝土常见病害与对策探讨(最新分享)

水工混凝土常见病害与对策探讨(最新分享)

水工混凝土常见病害与对策探讨(最新整理分享)【摘要】水利工程是我国的基础性工程,但是水工混凝土却经常受到冻胀、空蚀、冻胀、碱骨料反应、侵蚀、溶蚀等病害威胁,严重影响了工程的耐久性。

本文针对水工混凝土中的常见病害进行分析,并提出了相应的解决对策。

【关键词】水工混凝土;常见病害;对策1、水工混凝土常见病害1.1 裂缝。

裂缝是影响水工混凝土耐久性的关键因素,同样也是混凝土构件最长发生的病害之一。

许多工程在施工过程中就存在裂缝,有的裂缝是在工程的后期或者是在工程运营之后才产生的。

裂缝的阐述并不是因为运行时间过长造成的,而是早期的问题。

裂缝的出现将直接降低混凝土构件的抗拉性能,而且还会导致其他有害物质进去混凝土内部,导致钢筋锈蚀,严重的还会导致混凝土结构破坏。

对于水库蓄水发电或者灌溉来说,挡土混凝土结构一旦出现裂缝就会造成渗漏,当渗漏量达到一定程度时就会直接影响水库的蓄水能力。

就混凝土重力坝而言,当混凝土裂缝的宽度和深度达到一定程度时,就会导致坝体的扬压力大幅度增大,使得坝体的抗滑能力大幅度下降,使得结构的抗震性能受到一定的影响,坝体的安全性和结构稳定性也存在一定的威胁。

1.2 冲磨和空蚀。

冲磨是水流中的泥沙作用产生的,我国河流中的泥沙含量较多,泥沙与高速水流同时运动对附近的混凝土直接接触,造成混凝土腐蚀。

空蚀是水工泄水建筑物工作中水流产生的一种特有现象,由于混凝土局部受到不规则的积压产生的破坏。

因此,冲磨和空蚀均是物理病害,两者之间互相促进,互相交替,使得混凝土表面的粗骨料直接暴露在外,导致表面凹凸不平,进而造成钢筋外露和锈蚀。

1.3 冻胀。

通常情况下,随着温度正负交替,混凝土微孔中的水会变的很冷甚至结冰,水遇冷膨胀,导致体积变大,产生冻胀压力。

过冷的水在迁徙过程中会产生较大的渗透压力,当混凝土的抗拉强度小于产生的渗透压力时,混凝土构件就会破坏。

因此,冻胀同样属于物理破坏。

水工混凝土受到冻融作用的影响,就会产生鼓包、开裂、酥松甚至是剥落现象,导致建筑物的稳定性受到破坏。

对水利工程建筑物结构设计关键问题的研究

对水利工程建筑物结构设计关键问题的研究

对水利工程建筑物结构设计关键问题的研究摘要:水利工程建筑物结构设计作为国家基础建设中的重要组成部分,针对其特殊的功能设计,将成为水利工程建筑物结构设计功能正常实现的保障。

笔者根据多年经验在文章中尝试阐述一下对水利工程结构设计中的关键问题的见解。

关键词:水利工程;结构设计;混凝土就我国现阶段的情况而言,大多数水利工程都以钢筋混凝土结构的形式为主:就普通的水工建筑结构而言,建筑结构的荷载称重和防渗功能等主要都是由混凝土结构承担的,由此可以看出,混凝土结构在水利工程建筑物结构设计中时尤为重要的。

本文就混凝土材料和其他新型的结构材料进行分析。

1 水利工程建筑物混凝土结构的设计传统的混凝土结构设计以强度设计为主要特点,而水利工程建筑设计中混凝土结构的设计不仅要注重结构强度设计,还要考虑建筑结构在长期使用过程中,由于地下水压和水环境作用造成的结构腐蚀或者结构破坏对水利工程建筑物的结构性能和适用性的严重影响。

为了能够尽可能的完善水利工程建筑物的结构设计来延长结构的使用寿命,必须要对混凝土结构设计进行改进和优化。

水利工程建筑物结构设计应该严格的遵守、地区和行业标准的规定,在进行水利工程建筑物结构设计时,要为了后续工作提供可实施性,这就要求在设计的时候应该预留足够的工作面。

在这里值得一提的是,水利工程建筑物在使用的过程中,由于水下环境的影响而造成的破坏是不可避免的,设计者和施工者只能尽力的将这种遭到破坏的可能性,和可能遭到破坏的严重程度降到最低。

因此,设计者在设计过程中选择建筑使用材料的时候,一定要考虑到材料的抗腐蚀能力和抗老化性来确保水利工程建筑物的安全性能、稳定性能和使用功能。

2 解析水利工程混凝土结构的特性水利工程建筑物结构用的混凝土是混凝土中带有许多特殊因素的。

若是将一般的混凝土结构设计理论运用到对水利工程建筑物的结构设计中,是存在很多无法解决的问题的。

因为水利工程建筑物结构所用的混凝土必须要求具有下面的五个特性:2.1 结构尺寸偏大,一般都是大体积的结构或者跨高比很小的短杆件。

水工建筑物耐久性的影响因素和预防对策

水工建筑物耐久性的影响因素和预防对策
建 筑 与 工 程
I ■
水 工建 筑物耐久 性 的影 响 因素和预防对策
陈榕 志
( 远市 水利 水 电建筑 ]程有 限公 司佛 冈分公 司) 清 二 [ 摘 要 ] 本文 介绍 了水 工建筑 物 混凝 土 碳化 冻 融破坏 影 响 及防 治, 并提 出 为 了改善 水利 ]程 的 耐久 性, 从建 筑物 材料 、设 计 、施工 、运 行管 理等 方 二 应 面 采取 适 当 的预 防对 策,以延 长 工程 的使用 寿命 。 [ 关键 词] 水工 建筑物 耐久性 使用年 限 预 防对 策 中 图分类号 :V 9 .+ T 6 8 23 文献标 识码 : A 文章编号 :0 99 4 (00 1 120 10—置3  ̄9m n 0 0i 后才使 用的干 硬性砂 浆, 此种 方法 适 高速水 流区 混凝土表 面 的损坏 : 喷浆修补 , ③ 多用于混 凝土 冻融破坏 化较 严重 的部位 : 混凝 土修补 , 指经施 高压将 混凝 土拌料 以高速 运动 注入被 修补 的 喷 是 部 位, 其密度 及抗 渗性较 一般 混凝土 好, 且具有 快速 , 高效的特 点 : 环氧材 料 ④ 修 补, 般 有环氧 基液 、环氧砂 浆和环 氧混 凝土 等, 这种材 料具 有较高 的强度 和抗 蚀, 抗渗能力, 并与混 凝土结合 力较强, 但价 格较 贵, 施工工 艺复杂, 材料配 比严格, 法可 与其它 修补 方法配 合使用 , 此 效果更 佳 。总之 我们 应当根 据水工 建筑 物所处 的环境, 位置 和冻 融破坏 的程 度 以及 原混凝土 构件制 作的主要 材料 性 能综 合选 用不 同的修 补 方法, 能获 得较 好 的效 果 。 才 3提 高水 工建 筑物 耐久性 的 主要预 防对 策 水工建 筑物 出现 的耐 久性病 害, 不仅 与建筑 物材 料有 关, 设计 、施工 、 与 运 行和 管 理等 也 密切 相 关 .为 了提 高耐 久 性,必须 采取 相应 的预 防对 策 。 3 1建筑物 材料 要求 现 行 的一 些 建 筑物 设 计规 范 均对 材 料 的耐 久 性要 求 作 了明 确规 定,如 《 _ 混 凝土 结构 设计 规范 》 S T 9 9 ) 水 [ ( L 1 1 6 对水 工结 构混凝 土 的耐 久性提 出 了最 低 强度 等 级 、最 大 水灰 比 、最 小 水 泥用 量 、抗 渗 等 级 、抗 冻 等 级 以 及采 用 抗侵 蚀水 泥 和抗 冲 耐磨 的措 施 等要 求 .为 了保 证结 构 混凝 土 的耐 久 性, 国家标 准 《 混凝 土结 构设 计规 范》 6 5 0 - 0 2 还 对结 构混 凝土 的 (B 0 1 2 0 ) 0 最 大氯 离 子含 量 和最 大 碱含 量 作 了规 定 。 混 凝土 质量评 判不 能仅 以强度指 标, 还应 有耐久 性 要求 . 凝土 中, 混 尽可 能低 的水泥 用量 是提 高混凝 土抗裂 和耐 久性能 的重 要途径 .混凝土 的强 度与 耐久性之 间并 不一定存 在相关性, 比如掺入 粉煤灰后 的早期 强度往往 有所 降低 ( 代掺 粉煤灰 技术 也可做 到不 降低) 而抗氯 盐侵入 的耐 久性却 能成倍增 长 : 现 , 混凝土 引气 后的 强度也 会受 到影 响, 抗冻融 等 多种 耐久 性却可 有很 大改善 . 但 所 以在混 凝 土 中掺 用粉 煤 灰 、矿 渣 、引气 剂 等掺 合料 也 是提 高 混凝 土耐 久 性 重要 的 技术 手 段 。 3 2建 筑物 设计要 求 水 1建筑物 的设计 除应 严格按 国家 现行 的有关标准 的规定执 行外, 二 还应 考 虑到 建筑 物 正常 使用 过 程 中构 件 的预 定检 测 、维护 及 必要 的更 换 .建筑 物 设计 不仅 应满 足 强度 、稳 定 、变形 等要 求外 , 还应 满足 结构 的耐久 性要 求, 其基本 目标就是在 结构 的使用寿 命内, 在考 虑了环境 的侵蚀性 作用或材 料性 能 的老化 过程 后, 仍能保 证 结构 应有 的安全 性 与适用 性 .材料 性能 的老化 是 一 个 长期 的过 程, 从可修 复 的角度看 , 不能等 到结 构 已临近安全 性极 限状态 再进 行修理 , 样将 付 出更 大 的代价 .同时结 构各 部分 由于 受力状 态 、使用条 件 这 及 预计 使用 寿命 的不 同, 耐久程度 会有 很大 差异, 其 这些构 件使 用年 限 比主 体 结构 短 时, 设计 成 可更 换 的构 件 。 应 3 3施 工要 求 建筑 物 的施 工应 符合 工程 设计和 国家现 行 的施工规 范 、质量评 定与验 收 规 范 的规定 .严格 执 行工程 施 工监理 和 竣工验 收制 度, 并进行 耐 久性专 项质 量检验。 混凝 土 结构 中的原材 料 、# ) 剂 、掺合 料

干湿—盐侵—冻融耦合作用下水工混凝土耐久性研究

干湿—盐侵—冻融耦合作用下水工混凝土耐久性研究

干湿—盐侵—冻融耦合作用下水工混凝土耐久性研究干湿—盐侵—冻融耦合作用下水工混凝土耐久性研究一、引言下水工程中使用的混凝土结构常受到多重环境因素的影响,如干湿交替、盐侵和冻融作用。

这些因素单独存在时已被广泛研究,但它们同时作用时对混凝土耐久性的影响尚未被很好地理解。

本文旨在探讨这些耦合作用对下水工混凝土结构耐久性的影响,并提出相应的防护措施。

二、干湿—盐侵—冻融耦合作用对混凝土性能的影响1. 干湿交替作用干湿交替作用使水分侵入混凝土中,引起水胀和收缩。

这种变化容易导致混凝土的龟裂和破坏。

同时,干湿交替作用还会引起饱和-干燥循环中盐分的迁移和聚集,加剧盐碱侵害的程度。

2. 盐侵盐侵是指含盐水通入混凝土内部,溶解盐类并迁移至混凝土内部,当含盐水蒸发时,盐类晶体形成并沉淀。

盐侵对混凝土结构造成的危害主要表现为盐膨胀、盐碱反应和盐蚀。

其中,盐膨胀会引起混凝土体积膨胀,导致龟裂和破坏;盐碱反应会产生较大的内部应力,导致混凝土开裂;盐蚀则破坏混凝土的表面。

3. 冻融作用冻融作用是指水在冻结和融化过程中对混凝土结构的破坏影响。

当水在低温下冻结时,会产生膨胀力,导致混凝土内部张力增加,从而引起微裂缝和破坏。

当温度升高,冻水融化,体积减小,产生收缩力,导致混凝土结构的龟裂和剥落。

三、干湿—盐侵—冻融耦合作用下的混凝土结构耐久性干湿—盐侵—冻融耦合作用下,混凝土的耐久性受到更严峻的挑战。

这些耦合作用相互加剧了混凝土内部的应力和变形,导致结构劣化的速度加快。

具体表现为:干湿交替作用使混凝土表面饱和和干燥的频繁变化,加速了盐分的迁移和聚集;盐侵加剧了冻融作用的程度,使混凝土更容易遭受冻融循环的破坏。

四、干湿—盐侵—冻融耦合作用下的防护措施1. 控制水胀和收缩通过合理设计混凝土配合比、使用高性能外加剂、加强养护措施等方法,控制混凝土水胀和收缩的程度,提高混凝土的抗裂性能。

2. 抑制盐侵采取防渗盐策略,如增加混凝土的致密性、提高抗渗性能、加强表面涂层的耐盐性等。

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水工混凝土结构耐久性研究探讨
发表时间:2017-12-11T16:20:36.247Z 来源:《基层建设》2017年第26期作者:贾贤云
[导读] 摘要:随着水工混凝土结构应用的不断推广,研究其结构耐用性凸显出重要意义。

身份证号码:35010219760128xxxx
摘要:随着水工混凝土结构应用的不断推广,研究其结构耐用性凸显出重要意义。

本文首先对相关内容做了概述,分析了影响水工大体积混凝土耐久性的主要因素。

在探讨混凝土的碳化及抗冻性的基础上,研究了水工混凝土结构耐久性对策。

关键词:水工混凝土;结构;耐久性;研究
引言:作为一种实际应用效果良好的结构,水工混凝土结构在近期得到了长足的发展。

研究其耐久性相关课题,能够更好地优化该项工作的实践,从而有效保证水工混凝土结构在实际运用中的耐久性。

本文从概述相关内容着手本课题的研究。

1 概述
随着我国国民经济的快速发展,水利工程建筑数量日益增加,大体积混凝土作为一种常见的建筑材料,具有承载力高、适应性强、造价低和易浇筑成型等优点,目前在城市水利基础设施建设中得到广泛的应用及推广。

但在混凝土建筑过程中,由于设计不合理、施工质量差、人员操作失误等,加上施工单位对混凝土耐久性的认识不够深入,导致水工混凝土在使用过程中出现损坏的情况,严重威胁到水利工程的质量安全和功能的发挥,甚至会造成生命财产的损失。

同时水利工程具有特殊的使用环境,对混凝土结构的耐久性要求越相对较高。

因此,如何有效地提高水工混凝土结构的耐久性就成为了工程技术人员当前亟待解决的难题之一。

通过分析影响混凝土结构耐久性的因素,提出有效的处理措施,对提高混凝土耐久性有所帮助。

混凝土耐久性是指混凝土结构在自然环境、使用环境和及材料内部因素的作用下,在设计要求的目标使用期内,不需要花费巨大资金对其加固和处理以保证其安全、使用功能和外观要求的能力。

它是混凝土的一个综合性指标,主要包括抗碳化性、抗渗性、抗冻性、抗腐蚀性、抗碱骨料反应等性能,它是混凝土结构的基本功能之一,也是混凝土安全性。

适用性、耐久性三个环节中比较薄弱的一个环节,它的好坏将直接影响到工程的使用寿命。

2 影响水工大体积混凝土耐久性的主要因素
2.1 裂缝
水工混凝土体积大,在硬化初期易产生大量水化热,形成温度应力,而此时混凝土抗拉能力弱导致产生裂缝;同时大体积混凝土还产生收缩裂缝,引起如渗漏溶蚀、环境水侵蚀、冻融破坏和钢筋锈蚀等病害的发生,这些病害与裂缝形成恶性循环,对建筑物的耐久性产生极大危害。

2.2 冻融循环
冻融破坏是混凝土在浸水饱和或潮湿状态下,温度正负交替变化使其内部孔隙水冻结膨胀、融解收缩产生疲劳应力,导致混凝土由表及里逐渐削蚀的破坏现象。

经调查,我国有22%的中小型水工建筑物存在冻融破坏问题。

2.3 碳化与钢筋锈蚀
空气中的CO2和水中的碳酸组分都可能与水泥水化物发生反应,使之碳化,产生裂缝,使CO2等进入混凝土内部,加速碳化。

碳化使混凝土中性化,导致钢筋失去保护膜而产生锈蚀,使结构承载力逐渐丧失。

3 混凝土的碳化及抗冻性研究
3.1 混凝土的碳化
混凝土的碳化是混凝土所受到的一种化学腐蚀。

空气中CO2气渗透到混凝土内,与其碱性物质起化学反应后生成碳酸盐和水,使混凝土碱度降低的过程称为混凝土碳化,又称作中性化。

水泥在水化过程中生成大量的氢氧化钙,使混凝土空隙中充满了饱和氢氧化钙溶液,其碱性介质对钢筋有良好的保护作用,使钢筋表面生成难溶的Fe2O3和FeO,称为钝化膜。

碳化后使混凝土的碱度降低,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。

3.2混凝土的抗冻性
混凝土的抗冻性是混凝土受到的物理作用的一方面,是反映混凝土耐久性的重要指标之一。

对混凝土的抗冻性不能单纯理解为抵抗冻融的性质,不仅在严寒地区混凝土建筑物有抗冻的要求,温热地区混凝土建筑物同样会遭到干、湿、冷、热交替的破坏作用,经历时间长久会发生表层削落,结构疏松等破坏现象。

处在干燥条件的混凝土显然不存在冻融破坏的问题,所以饱水状态是混凝土发生冻融破坏的必要条件之一,另一必要条件是外界气温正负变化,使混凝土孔隙中的水反复发生冻融循环,这两个必要条件,决定了混凝土冻融破坏是从混凝土表面开始的层层剥蚀破坏。

4水工混凝土结构耐久性对策探讨
由于混凝土结构所处的环境条件、结构形式、结构使用条件和结构表层保护措施、细部构造以及施工质量都影响着混凝土的耐久性。

根据新编的《水工混凝土结构设计规范》(以下简称《规范》)的规定,水工混凝土耐久性设计主要会依据规范中的要求来对水工混凝土结构进行设计。

4.1对于混凝土结构所处环境进行分类别划分
对于永久性建筑物应该重点关注耐久性。

根据不同的建筑环境条件进行划分。

不同环境划分级别不同,大体划分为四类。

对于建筑物设置时,可以根据具体所处的环境级别和耐久性需求进行设计,并在施工过程中根据具体环境进行施工质量控制,将环境类别适当提高或降低,但不应高于四类环境标准,当然也不能低于一类环境标准。

对于混凝土耐久性要求不太高的临时性的建筑物可以不太过于注意环境因素。

4.2对于原材料的选择以及施工质量的控制
根据混凝土结构的耐久性需要,在选择正确的原材料的前提下,加强对于原材料质量的干预。

当环境受外力侵蚀较厉害时,在选择原材料时应优先选择抗侵蚀的水泥;当对于有抗冻要求的混凝土结构时应考虑添加适量引气剂,同时采用大坝水泥,并掺入部分硅酸盐水泥。

由于耐久性与混凝土结构的密实性有密切关系,所以对于混凝土的原料选择,施工过程以及养护有必须按照施工规定进行。

合理的结构形式有助于混凝土结构耐久性的增加。

结构形式的选择应该根据具体的环境类别而定,当遇到环境条件类别为三、四类
时,如果钢筋混凝土结构采用了多棱角结构形式,则会增加多角度进碳,而混凝土的碳化速度就会加快,从而致使混凝土的耐久性降低,当然采用薄腹型也会出现相同的现象。

而传统观点对于增加耐久性主要是通过改变配筋来实现的,这只是对于普通的钢筋混凝土采用这些方式是可以的,对于横向受力裂缝的危害也不会太严重。

遇到构造钢筋及其预埋件特别多时,这种构造就不能满足需要,会造成混凝土浇筑不够密实的缺陷,这必将会降低水工混凝土的耐久性。

因此对于配筋形式的确定应该根据实际环境需要进行确定,以提高其耐久性。

5结束语
通过对水工混凝土结构耐久性的相关研究,我们可以发现,影响水工混凝土结构耐久性的原因是多方面的,有关人员应该从其实际运用出发,在掌握现有自身优势的基础上,研究制定最为符合实际的提升水工混凝土耐久性的对策。

参考文献:
[1]陈玲,张桂花,关万武,孙淑侠.水工混凝土结构耐久性研究[J].水资源与水工程学报.2015(04).
[2]邹林.水工混凝土结构耐久性的影响因素与提高措施[J].长江工程职业技术学院学报.2016(03).
[3]刘艳玲,刘作臣.水工混凝土结构耐久性的影响因素和研究内容[J].河南水利与南水北调.2015(10).。

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