耐久性混凝土技术的分析
耐久性混凝土技术的分析
发表时间：2018-10-31T10:35:26.350Z 来源：《防护工程》2018年第17期作者：杨宝珠[导读] 耐久性是混凝土提升性能的核心环节
天津市九远建材有限公司天津 300380 摘要：耐久性是混凝土提升性能的核心环节。耐久性差会对混凝土整体造成极大不利影响，因此，提升混凝土的耐久性对于混凝土技术的发展尤为关键。本文结合笔者实际的工作经验阐述混凝土的耐久性技术，如有不妥之处，望请同行加以斧正。
关键词：混凝土；耐久性；因素；技术措施在建筑工程建设过程中，混凝土的耐久性占据重要地位。若混凝土的耐久性差直接会导致混凝土性能降低，增加建筑工程的重建费用以及维修费用，对整个工程的施工造成恶劣的影响作用。因此，提升混凝土的耐久性，有利于促进企业实现经济效益以及社会效益的最大化。
一、混凝土耐久性的概述
1、混凝土耐久性定义
混凝土在使用条件以及所处环境内经久耐用的性能称之为混凝土的耐久性，混凝土耐久性是一个集抗渗性、抗侵蚀性、抗冻性、抗碳化反应、抗碱-集料反应等综合性概念，混凝土经久耐用程度由这些性能所决定，因此称作耐久性。
2、混凝土耐久性的内容
混凝耐久性主要包括三部分，即混凝土自身质量、安全使用期以及环境介质的侵蚀作用。混凝土从自身质量来讲，钢筋混凝土包含无裂缝、低水灰比、充分湿养护、振捣密实等等，且其具有比较高的耐久性。从建筑物性质来讲，混凝土的安全使用期通常为50—100年。此外，对混凝土使用年限造成影响的要素包括环境介质的侵蚀，而介质主要分为物理、化学、大气、气体以及水溶液等的侵蚀作用，同时包含混凝土碳化、钢筋锈蚀、固体碰撞磨损、气蚀及高速流水冲刷等。
二、影响混凝土耐久性的因素 1钢筋的腐蚀
混凝土结构破坏及耐久性差重要原因之一为钢筋锈蚀被。通过大量的国内外实践可知，就环境因素来讲，影响钢筋混凝土基础设施耐久性的一项主导或者关键因素为腐蚀。电化学腐蚀又是钢筋混凝土结构中钢筋腐蚀的主要原因，在电化学腐蚀反应中阴极生成的氢氧化铁体积膨胀，致使混凝土保护层出现剥落及开裂，使得钢筋丧失全部的保护作用，致使构件极限承载力大大下降，混凝土耐久性受到极大影响。
2冻融
混凝土的冻融破坏简言之为一项较复杂的物理变化过程。通常在浇筑混凝土时候为保证能够有必要的和易性，水泥水化反应所需水量会比用水量少些，而这部分多出的水会以游离方式保留在混凝土毛细孔内，处在低温时则出现结冰膨胀，破坏混凝土内部结构，而这部分游离状态的水则为导致混凝土遭受冻融破坏主导因素。 3渗透
液体经过混凝土的流畅性称之为混凝土的渗透性，而抵抗压力水渗透的能力则是混凝土的抗渗性。混凝土的渗透性作为判定其耐久性的最关键性综合指标，其不但把控水及气体或者侵蚀性液体渗入的速率，也会使部分有害物质渗入，对混凝土造成破坏，极易出现冻融循环、钢筋锈蚀及碱—骨料反应等，对混凝土耐久性造成恶劣影响。所以，抗渗性能高的话混凝土耐久性自然会更高。 4碱―集料反应
碱―集料反应一般由两类反应构成：一是碱―碳酸盐反应，二是碱―硅反应。孔隙溶液中的碱离子和集料中的白云石反应称之为碱―碳酸盐反应，在实际的工程中没有一项措施能够切实可行的抑制碱―碳酸盐反应膨胀。而非石英质系结构不稳定的硅矿物中的活性硅与水泥中的碱在高碱性环境下产生的反应为碱―硅反应。 5碳化
混凝土中的成分（主要是氢氧化钙）与渗入混凝土中的二氧化碳与其它酸性气体（比如二氧化硫、硫化氢等）产生的化学反应过程称之为混凝土的碳化。碳化即混凝土的中性化。碳化优势为：碳化物能够促进混凝土的体积缩小，变得更为密实，显著提高抗压强度。但碳化也有其弊端，碳化中的混凝土pH逐渐会降低至8～9，若碳化层厚度深及钢筋表面，这时因钢筋丧失碱性环境的保护，表面的钝化膜破坏会导致钢筋生锈，出现混凝土裂缝以及降低粘结力，更有甚者会造成钢筋保护层脱落。
三、加强混凝土耐久性技术的措施建议
1.合理选取混凝土材料与配合比
想要配制出耐久性良好的混凝土，水泥要选取品质稳定的硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或者是普通硅酸盐水泥，其强度要高于32.5级，且匹配混凝土的强度。普通硅酸盐水泥或者是硅酸盐水泥最好和矿物掺合料一并运用；选取合适的混凝土的集料：通常要求混凝土强度要小于集料的强度，且具有坚硬的质地。此外，骨料还务必具备稳定的物理化学性质；在掺合料环节：掺合料务必做到品质稳定、来源固定、来料均匀，其掺量的确定要按照混凝土各龄期强度、混凝土的耐久性、工作性及施工条件的各项要求执行。进行高耐久性混凝土的配置，要注意采用≧2种掺合料而合成的超细矿物掺合料，且环境不一样的话所选用的掺合料以及相应的掺量也会不一样，此时则要以实验的方式得出最佳配比；对混凝土的水胶比和水泥用量进行优化控制：对混凝土内水胶比加以控制，能够降低其拌合物凝结之后多出的水溢出而导致的毛细孔道与孔隙、缩减混凝土的渗透性，进而有效避免冻融破坏。对水泥用量进行控制是保障混凝土密实性的重要措施，一般规定为混凝土在某一环境运用条件时的最低水泥用量。因此，为进一步提升混凝土的耐久性，需要不断对混凝土的配合比进行优化，确定出最合理的水泥用量与水胶比。
2.混凝土碳化的防治
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
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
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 ..........................
混凝土的耐久性研究
混凝土的耐久性研究 摘要：随着城市化建设力度加快，混凝土以价格低廉、性能优越在基础设施中成为了首选的施工材料，具有用量大、用途广等特点。对于混凝土结构，它的耐久性是施工质量以及安全的重要保障[1]。碳化、钢筋腐蚀、冻融及碱-骨料反应等构成混凝土耐久性的主要内容, 而耐久性与强度作为混凝土的两个重要指标，在施工与设计中，受各种因素影响，对混凝土耐久性的重视力度明显缺乏。针对这种情况，为了促进混凝土施工持续发展，必须在环境保护与基础设施上，提高混凝土施工的耐久性。本文从混凝土的抗冻性、混凝土的碳化、碱集料反应、耐磨性、钢筋锈蚀等5个方面对混凝土耐久性影响因素改善措施等方面进行了深度研究和探索,通过从结构形式、原材料、细节构造、工艺措施等方面进行综合对比，从施工、设计与维修上提升施工质量。 关键词：混凝土耐久性；抗冻性；碳化；钢筋锈蚀；碱骨料反应； Abstract:LiFePO4is an important cathode material for lithium-ion batteries. Regardless of the biphasic reaction between the insulating end members, Li x FePO4, optimization of the nanostructured architecture has substantially improved the power density of positive LiFePO4 electrode. The charge transport that occurs in the interphase region across the biphasic boundary is the primary stage of solid-state electrochemical reactions in which the Li concen-trations and the valence state of Fe deviate significantly from the equilibrium end members. Complex interactions among Li ions and charges at the Fe sites have made understanding stability and transport properties of the intermediate domains difficult. Long-range ordering at metastable intermediate eutectic composition of Li2/3FePO4has now been discovered and its superstructure determined, which reflected predomi-nant polaron crystallization at the Fe sites followed by Li+redistribution to optimize the Li Fe interactions. Keywords: cathode material; LiFePO4; lithium ion battery; metastable mesophase; Li2 / 3FePO4; solid material
耐久性分析
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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
混凝土结构耐久性设计方法与寿命预测研究进展_金伟良
文章编号:1000-6869(2007)01-0007-07 混凝土结构耐久性设计方法与寿命预测研究进展 金伟良,吕清芳,赵羽习,干伟忠 (浙江大学结构工程研究所,浙江杭州310027) 摘要:由混凝土结构耐久性定义入手,首先评述现有的混凝土结构耐久性设计方法,提出耐久性设计的发展应结合结构全生命周期成本(SLCC)的理念;其次总结了结构耐久性的评估和寿命预测方法的研究现状,认为耐久性的评估与寿命预测需要研究确立反映结构使用寿命的耐久性指标,并建立基于动态评估方法的寿命评估体系;最后提出上述方面发展领域尚待解决的一些基本问题,包括:界定给定环境和使用要求下的混凝土结构耐久性失效极限状态;确定表征材料与结构耐久特征的指标与参数;建立耐久性动态检测数据分析理论等。关键词:混凝土结构;耐久性;结构全生命周期成本(S LCC);综述中图分类号:TU375 文献标识码:A Research progress on the durability design and life prediction of concrete structures JI N Weiliang,L B Qingfang,ZHAO Yuxi,GAN Weizhong (Department of Civil Engineering,Zhejiang University,Hangzhou 310027,China) Abstract:This paper starts with the definition of concrete -struc tural durability.Then it presents that durability design method should be combined with the theory of Structural Life -Cycle C ost(SLC C)based on the survey of the recent durability design theories.Moreover,the current situation of evaluation and life prediction of durable concre te structures are summarized,which makes it necessary to determine a durability index reflecting service life and a dynamic life -assessment https://www.360docs.net/doc/ad1866790.html,st,several basic problems in this domain are brought forth,including definition of durability limit state for c oncrete structures under given environmental condition and usage require ment,determination of inde xes and parameters representing the durability characters of materials as well as structures and establishment of theory for analysis of durability dynamic detection data.Keywords:concrete structure;durability;structural life -cycle cost(SLCC);summary 基金项目:国家自然科学基金重点项目/氯盐侵蚀环境的混凝 土结构耐久性设计与评估基础理论研究0(50538070) 资助。 作者简介:金伟良(1961) ),男,浙江大学结构工程研究所所 长,教授。 收稿日期:2006年8月 0 概述 混凝土结构是目前使用最为广泛的结构形式,由于混凝土结构材料自身和使用环境的特点,使混凝土 结构不可避免地存在耐久性问题。自混凝土结构问世 以来,大量的混凝土结构提前失效大多源于混凝土结构耐久性的不足。当前欧美等发达国家每年用于已有工程的维修费用都已占到当年土建费用总支出的1/2以上。我国在役以混凝土为主体的结构在数量上居于绝对支配地位,混凝土结构耐久性问题更加突出,存在着/南锈北冻0的耐久性破坏特征。5中国腐蚀调查报告6[1]指出,建筑部门的腐蚀年损失约为1000亿人民币,其经济损失以及对社会安定性的冲击力之大不言而喻。 随着我国东部地区经济的持续增长和西部大开发发展战略的实施,我国正以前所未有的巨大投资进行 7 第28卷第1期建 筑 结 构 学 报 Vol 128,No 112007年2月 Journal of Building Structures Feb 12007
关于混凝土长期性与耐久性问题分析与研究
关于混凝土长期性与耐久性问题分析与研究 摘要：混凝土是当今世界用量最大的建筑材料。本文主要从混凝土原材料的选择、混凝土配合比的合理确定、混凝土施工管理及养护等方面分析探讨了对混凝土耐久性的影响,然后介绍了提高混凝土耐久性的技术策略,从而保证混凝土结构质量。望能为此类工程提供一定的参考价值。 关键词：混凝土耐久性；原材料；配合比； Abstract: the concrete is the world’s largest amount of building materials. This article mainly from the concrete the choosing of raw materials, the reasonable determination of the mixing proportion of concrete, concrete construction management and maintenance analyses and discusses the influence of the durability of concrete, and then introduced the enhance the durability of concrete’s technology strategy, so as to ensure the quality of concrete structure. Hope for such project to provide certain reference value. Keywords: durability of concrete; Raw materials; Mix; 中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号： 前言 混凝土是当今世界用量最大的建筑材料。我国混凝土使用量居全球之冠，为适应经济快速发展发挥了极其重要的作用。混凝土的应用过程中暴露出许多问题，其中尤为突出的是耐久性问题。如不少工程在使用10～20 年后，有的甚至在使用几年之后即需维修。混凝土工程大多是永久性的，工程量大、耗资多，若耐久性不良将会给未来社会造成极为沉重的负担。因此，从资金节约、资源的有效利用及环境保护等方面综合考虑，必须深入研究混凝土的耐久性问题。虽然混凝土在遭受压力水, 冰冻或侵蚀等作用时的破坏过程, 各不相同, 但对提高混凝土的耐久性的措施来说, 几乎都是为提高混凝土的密实性为目的。提高混凝土的耐久性措施有: 1) 合理选择水泥品种; 2) 选用较好的砂、石骨料; 3) 合理确定混凝土配合比; 4) 掺用减水剂、矿物掺合料及引气剂; 5) 加强施工质量管理, 严格控制混凝土质量。 一、混凝土原材料选择问题分析 1、水泥。实际应用时, 应根据混凝土工程特点或所处环境条件, 选用合适的水泥。水泥是混凝土中的活性组分, 其强度的大小直接影响着混凝土强度的高低。在我国, 混凝土的质量验收习惯上以混凝土的强度指标为单一的衡量标准, 从而导致水泥工业对水泥强度的不适当追求, 使水泥细度增加, 早强的矿物成分比例提高, 而这一切都不利于混凝土的耐久性, 所以不是所有早强和高标号的水泥就是好的。
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
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。
浅谈混凝土结构的耐久性
浅谈混凝土结构的耐久性 摘要：通过对混凝土耐久性影响因素的分析，提出提高混凝土耐久性的主要技术措施。 关键词：混凝土，耐久性．影响因素，措施 1前言 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。 2影响混凝土结构耐久性的主要因素 （1）混凝土的材质。 混凝土是碎石、砂、水泥和水拌合后凝硬而成。这些材料的优劣直接影响到硬化后混凝土的质量(包括密实度和强度等)，好质量的材料将为工程使用期混凝土的耐久性打下良
好的基础。近年来由于基本建设的迅猛发展，施工中往往忽略对材质的要求，工地上只检查混凝土试件的强度作为材质的唯一标准。岂知不合规格的材料，将导致混凝土收缩徐变量大大增加，初始裂缝大量产生，这对混凝土结构安全将是一严重隐患。 （2）混凝土的密实性。 混凝土的内部缺陷（不密实），使混凝土在使用过程中易受各种不利因素的侵袭，主要有如下几种形式： ①渗透：当混凝土不密实，空气和水容易渗入，水中有害物质就易对混凝土产生化学侵蚀，影响混凝土的耐久性。 ②碳化：混凝土中因水泥石含有氢氧化钙而呈碱性，在钢筋表面形成碱性薄膜而保护钢筋免遭酸性介质的侵蚀，起到了“钝化”保护作用。但当混凝土密实度低，空气中水和C02渗入，形成碳酸，尽管其酸性很弱，也能中和氢氧化钙使钢筋锈蚀，这一过程成称混凝土的“碳化”。 ③冻融破坏：混凝土不密实，体内渗入的水量大，低温时水结冰体积膨胀产生压力，从内部破坏混凝土的微观结构，