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影响混凝土结构耐久性的因素及改善措施分析

影响混凝土结构耐久性的因素及改善措施分析
影响混凝土结构耐久性的因素及改善措施分析

影响混凝土结构耐久性的因素及改善措施分析

【摘要】我国经济正处于快速发展的阶段,国家建设对于混凝土的建设的需求性非常大,然而我国目前的混凝土技术水平亟待提高。钢筋混凝土结构是目前应用最为广泛的结构形式之一,然而自然环境中对混凝土的耐久性能够造成影响的因素有很多,只有我们充分认识到各种对于混凝土不利的因素,我们才能够有针对性地采取措施,有效提高该项技术的水平,为我国的工程建设提供有力的后盾。本文通过对影响混凝土结构耐久性的因素的研究分析,提出了一些改善措施的建议。

【关键词】混凝土结构耐久性影响因素改善措施

一、前言

我国处于世界大国的地位,社会各方面都在飞速发展,混凝土结构在建筑工程中的应用是及其广泛的,然而目前的混凝土技术并没有实现一个完善的体系,国内外发生过很多因为混凝土结构不稳定而使建筑物发生破坏和倒塌的事件,混凝土技术的发展如今也已经引起了各方面专家的注意。

二、混凝土结构耐久性的现状浅析

混凝土结构耐久性简单地说就是混凝土结构在设计年限的使用期间内,不发生影响其功能正常使用的性能问题。混凝土应用在国际上已经有了年的历史,国内外都曾出现过混凝土提前失效的危险情况,这其中有钢筋锈蚀、保护层剥落等物理因素,也有结构混凝土的碳化、混凝土集料的化学腐蚀等化学因素,这些意外使我国的经济发展受到了一定的阻碍。出现这些情况一般是因为施工者普遍认为只要保证了混凝土结构体的强度也就保证了混凝土的质量,而事实上,即便强度足够,耐久性不足也是极大的一个安全隐患。因此,我国目前亟待解决的一个问题就是如何提高混凝土结构的耐久性。

三、影响混凝土结构耐久性的因素

1、自身因素。

混凝土是由多种材料按照一定配比混合而成的建筑材料,各种材料的质量便是影响混凝土耐久性的直接的,内在的因素。例如水泥品种的强度,混合比所形成的渗透性以及外加剂的用量等。

2、外界因素。

混凝土碳化及钢筋锈蚀

使用在混凝土中的钢筋在经过混凝土的加工后便会自行形成一层碱性的氧化膜,然而混凝土会存在密实度不足的情况,使得酸性气体有机会进入其内部与氢氧化钙等碱性物质发生反应,是混凝土的碱性下降,造成中性化的结果。这就称为混凝土的碳化。混凝土的碳化是混凝土结构耐久性能失效的重要影响因素之一。碳化后的另一主要影响便是加速了钢筋的腐蚀。钢筋腐蚀同时又是影响钢筋混凝土结构耐久性和使用寿命的重要因素。因为钢筋腐蚀后会出现裂痕,使钢筋与混凝土的粘合力降低,从而钢筋的支撑作用就会减弱。随着锈蚀的程度越来越大,最终会导致建筑结构的变形以及混凝土墙体的开裂等严重性难以想象的后果。

冻融循环

我们知道混凝土的建筑随着时间的推移不免会出现一些小裂痕,这些裂痕中会储存着或多或少的水分。当气温下降到0度以下时,水便会结成冰,体积增大,这就会对墙体造成一定程度的压迫。然而这种压迫虽然力量不大,但是发生的频率是非常大的。墙体受压到达一定程度后就会发生混凝土的破坏现象,影响其耐久性。这便是冻融循环对混凝土的影响的描述。因此抗冻性也是混凝土质量的一项指标。抗冻性越好,墙体上的孔溶液的冰点和结冰量就会越少,混凝土的耐久性就会越强。根据其特性我们也可以知道一般在西北部的寒冷地区才会普遍存在冰融循环对混凝土造成影响的情况。

碱—骨料反应

根据名字或许我们不能对其有一个形象的理解,其实它指的是碱性的骨料与混凝土中的碱性物质反应之后会使墙体发生膨胀,导致混凝土开裂,严重影响了其耐久性。它主要会是混凝土的结构弹性降低,折减墙体的抗疲劳性。其实就是一个化学反应的过程。另外混凝土墙体中还存在着另外很多的化学反应,当这些反应对墙体的耐久性造成破坏时,便称之为化学侵蚀。例如酸性物质会溶淅溶解水泥石,碳酸会使水泥石的致密度降低等。无论酸碱都会对墙体造成一定的影响。另外,化学作用对墙体耐久性的破坏时非常迅速的,工人们很难对此进行相应的设防,因此在建筑业有一个形象的形容——混凝土结构的“癌症”。

四、改善混凝土结构耐久性的建议措施

1、提高混凝土保护层的厚度

混凝土保护层在整个混凝土结构中是非常重要的,因为它是钢筋结构的最主要的保护屏障,能够防止外界的氧气和水进入内部接触钢筋,因此其对混凝土的耐久性是有很大影响的。然而也不能一味地增加厚度,一方面不够经济,另一方面反而会无端增加了钢筋的承重。因此,根据实际的自然情况及设计要求,制定出最合适的混凝土保护层厚度是非常重要的。

2、正确选择混凝土材料的混合比以及适当添加必须的外加剂

混凝土墙体的密实性,抗弯抗剪性以及抗渗性都取决于混凝土的材料混合比。例如我们要严格控制水灰比,更低的水灰比虽然能实现混凝土耐久性的加强,但是这样的造价颇高,同时高水化热也有可能造成温度裂痕。因此谨慎选择水灰比是非常重要的。适宜的水灰比也可以降低有害介质的渗透程度。高效减水剂是混凝土外加剂中的一种,它可以有效调配水灰比,是出现毛细孔的概率尽可能地小。然而减水剂同时也会影响混凝土中水化物的稳定性,如果使用不当也会大大影响混凝土墙体的耐久性。

3、提高工程质量,加强施工管理

“工欲善其事,必先利其器”,然而使用“其器”的人便更为重要。当代的混凝土施工团队必须具备更先进的施工理念,同时在施工实现更专业化的管理这才是整个工程良好进行的基本保障。

五、结束语

混凝土的结构耐久性一直是工程界所面临的问题,长期以来由于耐久性不足而导致的灾害时刻警醒着人们,因此对其进行分析研究是非常必要的,专家们必须尽快研发出有效合理的施工措施,以增强混凝土结构的耐久性。

【参考文献】

[1]卢木.混凝土耐久性研究现状和研究方向[J].工业建筑,2010,27(5):1~6.

[2] CECS01:2004.混凝土结构耐久性设计与施工指南.

[3]王林:《关于混凝土结构的耐久性问题探讨》[J]科技创新导报,2009(07)

[4].牛建刚,牛荻涛 . 荷载作用下混凝土的耐久性研究[J].理论研究,2008

(08)

[5]卫军,张晓玲,赵霄龙.混凝土结构耐久性的研究现状和发展方向[J].低温建筑技术,2003,(2):1~4.

[6]高峰:《混凝土结构的耐久性设计研究》[J]中国高新技术企业,2008(09)

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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 ..........................

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Y t=α+β1X1+β2X2+β3X3+μi (i=1,2,3) 其中:Y表示国内生产总值(GDP)的年增长率,X1、X2、X3分别表示第一、二、三产业的年增长率,α表示在不变情况下,经济固有增长率。可近似认为,表明国内生产总值增长为三次产业增加值增长率的加权和,而βi分别表示各产业部门在经济增长中的权数;βi X i则表示各产业部门对经济增长的贡献。μi表示随机误差项。 通过上式,我们可以了解到,各产业每增长1个百分点,国内生产总值(GDP)会如何变化。从而进行经济预测,为产业政策调整提供依据与参考。 2、数据说明 以下数据来自财新网,见表1 表1单位:%

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浅谈影响混凝土结构的耐久性主要因素及防护措施随着混凝土的广泛应用,混凝土的耐久性也越来越受到人们的关注了,在实际工程中,混凝土工程质量的优劣对整个工程质量有着举足轻重的影响。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。 影响混凝土耐久性的主要因素有这么几点: (1)抗冻失效。 原因:混凝土的抗冻性等级过低。寒冷地区,有较长的冰冻期,渗入到混凝土中的水结冰又融化,如此反复,使混凝土的裂缝不断扩大,导致结构慢性破坏作用。冻融的结果,加剧了碱-骨料反应、盐腐蚀的破坏作用。碱-骨料反应、盐腐蚀、冻融作用是混凝土结构的三大主要破坏因素,都因水进入混凝土内部引起。混凝土结构是多孔的,在塑性期或硬化初期会因水分蒸发造成早期开裂。在以后的使用过程中,早期产生的裂缝会随着反复荷载的冲击逐渐扩展。如果没有完善的防水系统,带有腐蚀性物质的水就会从孔隙渗入到混凝土中和从裂缝中流入到混凝土中。在混凝土内部产生的损害,它导致混凝土性质改变。 处理方法:1,调整配合比方法。主要适用于在0℃左右的混凝土施工。具体做法:①选择适当品种的水泥是提高混凝土抗冻的重要手段。试验结果表明,应使用早强硅酸盐水泥。该水泥水化热较大,且在早期放出强度最高,一般3d抗压

混凝土耐久性的主要因素与其提高的措施

混凝土耐久性的主要因素与其提高的措施 混凝土耐久性是指混凝土构件在长期使用条件下抵抗各种破坏因素作用而保持其原有性能的性质。近年来,随着混凝土技术的发展,高性能混凝土的研究与应用普遍得到人们的重视,混凝土耐久性的研究则是其核心的研究内容。 标签:混凝土耐久性;主要因素;提高措施 1.影响混凝土耐久性的主要因素 1.1混凝土的抗渗性 混凝土的抗渗性是指混凝土在压力水的作用下抵抗渗透的能力。如果混凝土的抗渗性不好、溶液性的物质能浸透混凝土、与混凝土的胶结材料发生化学反应而使混凝土的性能劣化。在钢筋混凝土中、由于水分与空气的渗透、会引起钢筋的锈蚀。钢筋的锈蚀导致其体积增大、造成钢筋周围的混凝土保护层的开裂与剥落、使钢筋混凝土结构失去其耐久性。渗透性对混凝土的抗冻性也有重要的影响。因为渗透性决定了混凝土可能为水饱和的程度。渗透性高的混凝土、其内部孔隙为水分充满、在水的冰冻压力作用下、混凝土内部结构更易于产生损伤与破坏。因此可以说、混凝土的抗渗性是其耐久性的第一道防线。混凝土与其微观结构的劣化和侵蚀性介质的传输有关、混凝土的渗透性取决于其自身的微结构和饱和水程度、是决定混凝土性能劣化的关键因素。因此可能通过检测混凝土的渗透性来评估其耐久性。 1.2混凝土的抗冻性 混凝土的抗冻性决定于水泥石的抗冻性和骨料的抗冻性。从冰冻对水泥石和骨料的作用可以看出诸多因素影响混凝土的抗冻性。这些因素包括:水分迁移路径的距离、混凝土的孔结构、混凝土的饱和度、混凝土的抗拉强度以及冷却速度等。提高混凝土的抗冻性可以采用以下措施; (1)引气:这是因为在水泥石受到冻融作用时、水分迁移所引起的压力、可以由引入的微细气泡得到释放。一般说来、混凝土的抗冻性随着阴气量的增加而增加。而当含气量一定时、气泡尺寸、气泡数量和气泡的间距都会影响混凝土的抗冻性能。 (2)控制水灰比:水泥石内的大孔隙量与水灰比和水化程度有关。一般说来、水灰比小、水化程度高则水泥石中的孔隙越少。由于表面张力的原因、大孔隙内的水比小孔隙内的水更易于結冰、因此、在同等条件下、水灰比大的水泥石内可结冰的水更多、发生冻融破坏的几率更大。 (3)降低饱和度:混凝土的饱和度对冻融破坏有很大的影响、干燥的或部分干燥的混凝土不容易受到冻融破坏。一般存在一个临界饱和度、当混凝土的含

分析产业布局与产业结构对地区经济发展的影响

分析产业布局与产业结构对地区经济发展的影响 ———以重庆市合川区为例 摘要:合理的产业结构和布局是经济协调发展的基础和地区健康发展的标志。在社会主义市场经济条件下解决地区产业结构与产业布问题,对地区经济乃至整个国民经济的发展有重要意义。从实际调研出发,分析了中国产业状况着重对重庆市合川区业结构及其现状提出了建议与展望。 关键词:产业结构产业布局地区经济协调发展 一、合川区地理位置概括 合川区,位于四川盆地东部,地处重庆市北大门,距重庆56公里。位于嘉陵江、渠江、涪江交汇处,是重庆北部地区中心规划城市。地理坐标在东经105.58'37"至106.40'37"、北纬29.51'02"至30.22'24"之间。东邻渝北区,南靠北碚区、璧山县,西连铜梁县、潼南县,北接华蓥市、岳池县、武胜县、蓬溪县。东西宽69公里,南北距58公里,全市幅员面积2356.21平方公里。全区辖23个镇、7个街道办事处、全区总人口为155万人,城市人口40万。合川是巴文化的发源地之一,合川是重庆通往陕西、甘肃等地的交通要道和川东北、渝西北的交通枢纽,合川三江汇流,煤炭、岩盐、天然气、锶矿和石灰石储量丰富,是国家确定的商品粮、瘦肉型猪、茧丝绸和柑桔生产基地。 二、合川全区产业布局 通过近几年的发展,合川全区已形成了“一园六区”(核心区、大石综合产业区、草街工业区、渭沱化工产业区、三汇工业区、北汽银翔工业区)的发展格局,规划为“一园六区”的发展格局,规划面积达110平方公里,建设用地约85平方公里,工业用地30平方公里。近年来,全区经

济实现了跨越式发展,重庆啤酒、盐化工等120多家企业建成,北汽银翔、安全产业园、轻纺工业园等63家企业在建,新增厂房面积140万平方米、倒班房及办公楼面积31万平方米。2011年工业总产值实现大突破,达356亿元;财税总收入实现12.3亿元,年递增速度110%。完成基础设施投资近75亿元,建成核心区、草街工业区、城北工业区等50公里骨干路网和水、电、气、通信等配套设施,正在加紧建设35万平方米IT电子类标准化厂房、20万平方米轻纺类标准厂房、26万平方米机电类标准厂房进展顺利。 合川区的“一园六区”的产业分布,是典型的极核式产业分布。通过实行区域增长极,由于增产极的投资环境优于其他地区,于是就对周围地区的资金、劳动力、技术等产生强大的吸引力,从而带动地区经济的迅速增长。 图1、合川区主要工业园区分布 三、合川产业结构分析。 合川区顺应了全球经济的发展趋势及时调整并优化了产业结构提高了地方资源的利用率进一步带动了地方经济的增长,为建设资源节约型、环境

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.doczj.com/doc/c82249349.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

影响混凝土强度的主要因素

影响混凝土强度的主要因素 硬化后的混凝土在未受到外力作用之前,由于水泥水化造成的化学收缩和物理收缩引起砂浆体积的变化,在粗骨料与砂浆界面上产生了分布极不均匀的拉应力,从而导致界面上形成了许多微细的裂缝。另外,还因为混凝土成型后的泌水作用,某些上升的水分为粗骨料颗粒所阻止,因而聚集于粗骨料的下缘,混凝土硬化后就成为界面裂缝。当混凝土受力时,这些预存的界面裂缝会逐渐扩大、延长并汇合连通起来,形成可见的裂缝,致使混凝土结构丧失连续性而遭到完全破坏。强度试验也证实,正常配比的混凝土破坏主要是骨料与水泥石的粘结界面发生破坏。所以,混凝土的强度主要取决于水泥石强度及其与骨料的粘结强度。而粘结强度又与水泥强度等级、水灰比及骨料的性质有密切关系,此外混凝土的强度还受施工质量、养护条件及龄期的影响。 1)水灰比 水泥强度等级和水灰比是决定混凝土强度最主要的因素。也是决定性因素。 水泥是混凝土中的活性组成,在水灰比不变时,水泥强度等级愈高,则硬化水泥石的强度愈大,对骨料的胶结力就愈强,配制成的混凝土强度也就愈高。如常用的塑性混凝土,其水灰比均在0.4~0.8之间。当混凝土硬化后,多余的水分就残留在混凝土中或蒸发后形成气孔或通道,大大减小了混凝土抵抗荷载的有效断面,而且可能在孔隙周围引起应力集中。因此,在水泥强度等级相同的情况下,水灰比愈小,水泥石的强度愈高,与骨料粘结力愈大,混凝土强度也愈高。但是,如果水灰比过小,拌合物过于干稠,在一定的施工振捣条件下,混凝土不能被振捣密实,出现较多的蜂窝、孔洞,将导致混凝土强度严重下降。参见图3—1。 图3—1混凝土强度与水灰比的关系 a)强度与水灰比的关系 b)强度与灰水比的关系 2)骨料的影响 当骨料级配良好、砂率适当时,由于组成了坚强密实的骨架,有利于混凝土强度的提高。如果混凝土骨料中有害杂质较多,品质低,级配不好时,会降低混凝土的强度。 由于碎石表面粗糙有棱角,提高了骨料与水泥砂浆之间的机械啮合力和粘结力,所以在原材料、坍落度相同的条件下,用碎石拌制的混凝土比用卵石拌制的混凝土的强度要高。 骨料的强度影响混凝土的强度。一般骨料强度越高,所配制的混凝土强度越高,这在低水灰比和配制高强度混凝土时, 特别明显。骨料粒形以三维长度相等或相近的球形或立方体

影响混凝土耐久性因素及其应对措施

建筑材料小论文 题目:影响混凝土耐久性 的因素及其应对措施 班级:建筑与艺术设计学院城市规划091班 姓名:苏永帅 学号:092839 日期:2011/5/7

目录 摘要…………………………………………………………………………………I 绪论…………………………………………………………………………………I 一、耐久性问题的提出………………………………………………………………I 二、耐久性的重要性…………………………………………………………………I 三、影响混凝土结构耐久性的主要因素 1.环境因素………………………………………………………………………I 2.材料因素………………………………………………………………………I 3.设计因素………………………………………………………………………I 4.施工因素………………………………………………………………………I 四、提高混凝土耐久性的措施………………………………………………………I 1.渗透性…………………………………………………………………………I 2.抗冻融性………………………………………………………………………I 3.抗侵蚀性………………………………………………………………………I 4.碱-集料反应…………………………………………………………………I 结论…………………………………………………………………………………I

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。本文通过提出混凝土耐久性问题,说明其重要性,然后重点分析了其影响因素及其预防措施。 关键字:混凝土耐久性、影响因素、性能、抗渗、抗冻、抗侵蚀、)碱—集料反应 绪论:混凝土的工程应用至今已有一百多年的历史,是当今世界上最广泛使用的建筑材料。鉴于经济能源和资源等因素,高耐久性一直是人们不断追求的目标。混凝土结构物建成后,随其使用时间的延长,其各项物理性能逐渐降低,这种质量的劣变通常称之为老化,混凝土抵抗老化的能力称为耐久性,一般认为是混凝土在环境介质的作用下保持其使用功能的能力,或混凝土抵抗随时间引起的性能与状态改变的能力[1]。混凝土工程的耐久性与工程的使用寿命相联系,是使用期内结构保持正常功能的能力,这一正常功能不仅仅包括结构的安全性和结构的适用性,而且更多地体现在适用性上。 混凝土耐久性主要包括以下几方面:(1)抗渗性:混凝土抵抗水、油等液体在压力作用下渗透的性能。(2)抗冻性:是指混凝土在饱水状态下,经受多次抵抗冻融循环作用,能保持强度和外观性的能力。(3)抗侵蚀性:混凝土暴露在有化学物的环境和介质中,有可能遭受化学侵蚀而破坏。(4)碱—集料反应:某些含有活性组分的骨料与水泥水化析出的KOH和NaOH相互作用,对混凝土产生破坏性膨胀,是影响混凝土耐久性最主要的因素之一[2]。 一、耐久性问题的提出 本世纪建造的混凝土结构物由于种种原因,例如温变收缩、干缩、冻融循环、钢筋锈蚀、碱骨料反应和硫酸盐侵蚀等,据估计使用寿命达不到 100年。而自 40 年代以来,通过硅酸盐水泥成分的变化以及混凝土技术的快速进步,混凝土的强度显著提高,但从钢筋保护和混凝土耐冻、耐腐蚀角度看则与强度并不匹配。也就是说,当今更多的混凝土结构,比 50 年前更不耐久[3]。据综合估计,我国的某些混凝土结构,例如混凝土坝的平均寿命仅约为 30 年~50 年[4]。相反,某些 2 000 多年前用火山灰和石灰作为水硬性胶凝材料建造的罗马古建筑现在仍呈现完好状态。为什么混凝土技术大大进步了,混凝土的强度普遍提高了而混凝土的耐久性问题却变得日益突出,甚至变得更为严重了呢?这不能不成为一个值得人们深刻思考的问题。 二、耐久性的重要性 混凝土工程因其工程量浩大,将会因耐久性不足对未来社会造成极为沉重的负担。我国 20 世纪 50 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按 30 年~50 年计,在今后的 10 年~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。目前,我国的基础设施建设工作规模宏大,每年投资高达 20 000 亿元人民币以上,那么,约在 30 年~50 年后,这些工程也将进入维修期,所需的维修费或重建费,将更为巨大。作为 21 世纪的混凝土,高性能混凝土,更要从提高混凝土耐久性即超耐久入手,免除巨额的维修和重建费用[5]。 三、影响混凝土结构耐久性的主要因素 混凝土结构耐久性是指混凝土结构在自然环境、使用环境及材料内部因素的

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