100年耐久性混凝土

耐久性的概念与主要影响因素1. 混凝土结构的耐久性混凝土结构的耐久性是指在设计使用年限内，在正常维护下，必须保持适合于使用，而不需进行维修加固。

混凝土结构的设计使用年限根据结构的重要性按现行的有关国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》 (GB 50068) 的规定确定。

我国规定的设计使用年限分为 50 年和 100 年。

混凝土结构广泛用于各类工程结构中，如果因耐久性不足而失效，或为了继续正常使用而进行相当规模的维修、加固或改造，则将要付出高昂的代价。

保证混凝土结构能在自然和人为环境的化学和物理作用下，满足耐久性的要求，是一个十分迫切和重要的问题。

在设计混凝土结构时，除了进行承载力计算、变形和裂缝验算外，还必须进行耐久性设计。

混凝土结构的耐久性设计主要根据结构的环境类别和设计使用年限进行，同时还要考虑对混凝土材料的基本要求。

在我国，采用满足耐久性规定的方法进行耐久性设计，实质上是针对影响耐久性能的主要因素提出相应的对策。

2. 影响耐久性能的主要因素内部因素主要有：混凝土的强度、密实性、水泥用量、水灰比、氯离子及碱含量、外加剂用量、保护层厚度等；外部因素主要有：环境条件，包括温度、湿度、C02含量、侵蚀性介质等。

出现耐久性能下降的问题，往往是内、外部因素综合作用的结果。

此外，设计不周、施工质量差或使用中维修不当等也会影响耐久性能。

埋在混凝土中的钢筋，由于混凝土中的高碱性，会在钢筋表面形成氧化膜，它能有效地保护钢筋。

然而，大气中的 CO 2 或其他酸性气体，将使混凝土中性化而降低其碱度，这就是混凝土的碳化。

当混凝土保护层被碳化至钢筋表面时，将破坏钢筋表面的氧化膜。

此外，当混凝土构件的裂缝宽度超过一定限值时，将会加速混凝土的碳化，使钢筋表面的氧化膜更易遭到破坏。

钢筋表面氧化膜的破坏是使钢筋锈蚀的必要条件。

这时，如果含氧水份侵人，钢筋就会锈蚀。

因此，含氧水份侵人是钢筋锈蚀的充分条件。

钢筋锈蚀严重时，体积膨胀，导致沿钢筋长度出现纵向裂缝，并使保护层剥落，从而使钢筋截面削弱，截面承载力降低，最终将使结构构件破坏或失效。

有耐久性设计要求的混凝土配合比设计与生产质量、施工质量控制一、混凝土配合比设计依据1、混凝土强度等级有耐久性设计要求的混凝土配合比设计时，需采用设计规定\的强度等级。

2、混凝土耐久性设计参数掌握设计文件中有关对混凝土耐久性设计要求，并参照《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》选用。

⑴. 基本规定① C30及以下的混凝土的胶凝材料总量不宜高于400kg/m3，C3 5～C40混凝土不宜高于450kg/m3，C50及以上混凝土不宜高于500kg /m3。

②一般情况下，混凝土中的矿物掺合料掺量不宜小于20%。

混凝土中粉煤灰掺量大于30%时，混凝土水胶比不宜大于0.45。

预应力混凝土以及处于冻融环境的混凝土中粉煤灰的掺量不宜大于30%。

③选用多功能复合外加剂。

⑵. 最大水胶比和最小胶凝材料用量有耐久性设计要求的混凝土的最大水胶比和最小胶凝材料用量应符合表1～表3规定。

33⑶. 混凝土含气量有耐久性设计要求的混凝土的含气量应符合表4的规定。

⑷. 混凝土电通量q有耐久性设计要求的混凝土的电通量应符合表5～表7的规定。

环境时，混凝土的耐久性指标还应满足表6、表7的规定。

⑸. 混凝土的抗冻性有耐久性设计要求的冻融破坏环境下的混凝土结构，混凝土的抗冻性应符合表8的规定。

⑹. 混凝土中的碱含量有耐久性设计要求的混凝土中的碱含量应符合设计要求。

设计无具体要求的，当骨料的碱—硅酸反应砂浆棒膨胀率在0.10%～0.20%时，混凝土中的碱含量应符合表9的规定；当骨料的砂浆棒膨胀率在0.20%～0.30%时，除了混凝土的碱含量应符合表9的规定外，应在混凝土中掺加具有明显抑制效能的矿物掺和料和外加剂，并经试验证明抑制有效。

3注：①带※号项目混凝土必须换用非碱活性骨料。

②混凝土的总碱含量包括水泥、矿物掺合料、外加剂及水的碱含量之和。

其中，矿物掺合料的碱含量以其所含可溶性碱计算。

粉煤灰的可溶性碱量取粉煤灰总碱量的1/6，矿渣粉的可溶性碱量取矿渣粉总碱量的1/2，硅灰的可溶性碱量取硅灰总碱量的1/2。

高性能混凝土论文高性能混凝土的施工控制引言:高性能混凝土是20世纪80年代末90年代初，一些发达国家基于混凝土结构耐久性设计提出的一种全新概念的混凝土，它以耐久性为首要设计指标，这种混凝土有可能为基础设施工程提供100年以上的使用寿命。

区别于传统混凝土，高性能混凝土由于具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等许多优良特性，被认为是目前全世界性能最为全面的混凝土，至今已在不少重要工程中被采用，特别是在桥梁、高层建筑、海港建筑等工程中显示出其独特的优越性，在工程安全使用期、经济合理性、环境条件的适应性等方面产生了明显的效益，被认为是今后混凝土技术的发展方向。

目前正在施工的武汉到广州客运专线乌龙泉至花都段(设计时速350km/h)其主体结构就是采用的是高性能混凝土。

本文根据参加该段客运专线施工的实际经验，谈谈高性能混凝土的施工控制。

关键词:高性能混凝土;施工控制一、什么是高性能混凝土高性能混凝土到目前为止还没有统一的定义，一般认为高性能混凝土是指用常规的硅酸盐或普通硅酸盐水泥、砂石等做原材料，使用常规制作工艺，主要依靠高效减水剂和活性矿物掺合料配制的水泥混凝土。

高性能混凝土与普通混凝土相比有以下三个特点:1.1高工作度，这是工业化泵送施工的条件，一般坍落度应达到20?2cm，而且不产生过多的泌水。

1.2良好的物理力学性能，高性能混凝土应具有较高的强度和体积稳定性。

1.3长期的耐久性，这是高性能混凝土最重要的性能指标。

高性能混凝土应具有上百年而不是普通混凝土40,50年的使用寿命。

二、高性能混凝土实现的技术要点2.1低的水胶比，在保证工作度的情况下尽可能减少水的用量。

2.2使用高效减水剂以保证在水胶比比较低，胶结材料用量不多的情况下大的工作度。

2.3选择高质量的骨料，高性能混凝土对骨料的颗粒级配和粒径有着更严格的要求，要求细骨料应选用洁净的砂子，粗骨料应是高强、低吸水性的碎石。

2.4掺入活性矿物材料。

浅析普通混凝土和HPC的区别摘要:本文从特征指标、组成材料、水胶比、微观结构和宏观性能等方面分析普通混凝土与高性能混凝土的区别,并分析高性能混凝土的配制与耐久性的关系。

关键词:高性能混凝土；普通混凝土；耐久性1 引言高性能混凝土(High performance concrete,简称HPC)是在高强混凝土(High strength concrete,简称HSC)的基础上发展而起来的。

高性能混凝土有多种定义,不同国家,甚至同一个国家的不同部门,对高性能混凝土的定义都有差别。

吴中伟院士认为“高性能混凝土是在大幅度提高常规混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术,选用优质原材料,除水泥、水、集料外,必须掺加足够数量的活性细掺料和高效外加剂的一种新型高技术混凝土”。

通俗地讲,我们通常所谓的高性能混凝土是指混凝土具有高强度、高耐久性、高流动性等多方面的优越性能。

高强度、高工作性、高耐久性这三项指标,构成了“高性能混凝土”所具备“三高(即3H)”的性能指标。

但目前,高性能混凝土的概念又有新的变化,清华大学冯乃谦教授提出普通混凝土也可以高性能化,其研究成果在工程实际中也得到了应用。

因此,高性能混凝土并不一定强调高强,也就是说高性能混凝土除了包含以前的概念外,还包括另一个方面,就是普通混凝土的高性能化。

2 普通混凝土与HPC的区别2.1 特征指标不同普通混凝土以抗压强度作为最基本的特征,即强度是普通混凝土配合比设计和生产需要的唯一指标;而高性能混凝土则以耐久性作为主要指标,同时还有强度、工作性和体积稳定性等。

2.2 组成材料不同普通混凝土是以水泥、粗细骨料和水四大组分为原材料;而高性能混凝土则是在前者的基础上,大量增加化学外加剂和矿物掺合料,使其性能得到质的变化。

外加剂、矿物掺合料等辅助配料已被确认为高性能混凝土必不可缺的组分。

1)外加剂已不是单一的品种,而是向着复掺、复合型的方向发展。

如:高效减水剂是一种表面活性剂,具有高度分散水泥颗粒、消除絮凝结构的作用,解决了低水胶比与工作性的矛盾,使混凝土的水胶比突破理论水胶比(0.38)的愿望成为现实。

耐久性混凝土施工施工专项方案（1）耐久性混凝土简述顶板、顶梁、侧墙、中层板、中板梁、底板、底梁：C40混凝土，抗渗等级S8。

柱：C40混凝土。

楼梯：C30混凝土。

本工程地下潜水对混凝土结构具硫酸盐强腐蚀性、镁盐弱腐蚀性、总矿化度中等腐蚀性，在干湿交替作用下对钢筋混凝土结构中的钢筋具强腐蚀性，对钢结构具中等腐蚀性；微承压水对混凝土结构具硫酸盐弱腐蚀性，在干湿交替作用下对钢筋混凝土结构中的钢筋具强腐蚀性，对钢结构具中等腐蚀性。

（2）混凝土耐久性设计的工艺方法混凝土耐久性主要涉及到抗渗性、抗冻性、抗裂性、抗冲磨性、碳化、抗侵蚀性及碱-集料反应等性能。

在本工程中对混凝土的抗渗性、抗裂性、抗侵蚀性和碱-集料反应性能的要求比较高。

针对以上要求，依据《混凝土结构耐久性设计与施工指南》（CCES01-2004）在原材料的选择、混凝土配合比设计、混凝土的制备与运输和混凝土的施工几个方面采取技术措施，满足设计的要求。

A、原材料的选择a.水泥本工程处于硫酸根离子侵蚀的地下工程，根据侵蚀类型选择抗硫酸盐水泥或A含量小于5%的普通硅酸盐水泥、大坝水泥，在应用防腐剂和产加矿物掺控制C3合料的情况下，我们选择强度等级42.5的普通硅酸盐水泥。

b.粗、细集料混凝土中所采用粗细集料要保证质密，同时控制材料的吸水率以及其它杂质的含量。

c.拌合及养护用水混凝土拌合及养护用水，应考虑其对混凝土强度的影响。

水灰比的大小很大程度影响混凝土强度值的大小。

拌合水应检查其杂质情况，防止影响混凝土生成时杂质影响其耐久性。

d.外加剂在建筑防腐工程中，外加剂的使用主要是为了提高混凝土密实性或对钢筋的阻锈能力，采用加入引气外加剂可以在一定范围内达到提高混凝土结构的耐腐蚀能力。

在进行外加剂选择时需对其中氯盐的含量进行检测，并做相关实验。

e.矿物掺合料本工程中的混凝土配合必将选择矿渣粉和粉煤灰双外掺技术，矿渣粉将选择S95级，粉煤灰选择二级灰，使之产生叠加效果，提高混凝土的耐久性。

混凝土强度与耐久性☐强度的定义☐普通混凝土的强度等级☐其它类型的强度棱柱体抗拉劈裂抗弯☐强度影响因素☐提高强度的方法途径☐混凝土耐久性☐抗渗性☐抗冻性☐提高耐久性的措施1.砼的f C 及等级砼的抗压强度是指在外力作用下，混凝土抵抗破坏的能力。

我国采用立方体抗压强度（cube ）和棱柱体抗压强度两种。

有的国家（美国、日本）则采用圆柱体抗压强度。

（the strength of concrete ）砼的强度包括抗压、抗拉、抗弯、抗剪、握裹、疲劳强度等，其中以抗压强度最大，抗拉强度最小。

在砼结构中，大都采用砼的抗压强度作为设计依据，在施工控制中也都采用f 压评定砼质量，下面主要讨论f C 简要说明f t（一）砼的f C 与f t砼的强度Back图4.1规定：以边长为150mm 的立方体试件，在温度为20±2℃，相对湿度为95% 以上的潮湿环境或水中的标准条件下，经28天养护，采用标准试验方法测得的极限抗压强度(maximumcompressive strength —标准强度the standard compressive strength ）来确定砼的等级（大体积混凝（1）立方体(cube) compressive strength 砼的立方体f C 是划分抗压等级的主要依据。

[note]立方体f C 是在标准情况下测定的，是砼质量具有对比性。

立方体f C普通混凝土强度等级GradesC60C7.5C10C55C50C35C15C20C25C30C45C40C25concretef cu,k 根据混凝土立方体抗压强度标准值f cu ，k （P%≥95％）砼可划分为下列十二个常用等级（MPa ）：C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60.Back等级[note]:A. 强度等级量值与过去的标号对应关系如下：1 kgf/cm2≈0.1MPaC7.5≈75＃、C10≈100……C60≈600＃K= B.边长为150mm 的试块为标准试块，但在实际中，由于使用的骨料的D M 不同，还有100mm 及200mm 的非标准试块。

青岛海湾大桥混凝土结构物耐久性措施浅析摘  要: 青岛海湾大桥是我国北方冰冻海域首座大型海上桥梁集群工程，其中跨海大桥长27.089km，设计使用寿命为100年，大桥混凝土结构物耐久性贯穿在大桥设计和施工的各个环节中，本文对大桥混凝土结构耐久性的措施进行了介绍。

关键词:混凝土结构物耐久性  1混凝土结构耐久性问题1.1耐久性基本性能耐久性能是混凝土结构应满足的基本性能之一，与混凝土结构的安全性和适应性有着密切的联系。

混凝土结构的耐久性问题可分为钢材问题和混凝土问题两大类。

钢材问题主要是指钢筋的锈蚀，此外还有钢筋的氢脆、应力腐蚀、疲劳、低温脆断等问题；混凝土问题可分为：碱骨料反应和环境作用问题，环境作用可分成化学物质侵蚀、冻融损伤、机械物理损伤等。

1.2混凝土结构耐久性问题的特点⑴、多数损伤发展的速度较慢，往往需要若干年甚至几十年的时间，这就是称这些问题为耐久性问题的原因。

⑵、耐久性问题是多种因素共同影响的结果。

如北方的海洋混凝土工程，有混凝土碳化、钢筋锈蚀问题，也有氯离子侵蚀和冻融问题，还有海水冲击和海砂磨损等问题，还有化学物质侵蚀和生物侵蚀的问题。

⑶、大多数损伤是由构件表面开始的，所以有人称耐久性问题是混凝土结构的皮肤病。

2青岛海湾大桥结构物耐久性措施从整体而言，海洋环境下钢筋混凝土结构耐久性设计应综合考虑到施工、使用、管理、维护等，遵循“以防为主”的战略方针，重点在“预先设防”。

青岛海湾大桥总体上是采用根本措施、补充措施和辅助措施的有机结合。

首先，混凝土结构耐久性根本措施是采用高性能混凝土。

同时，依据混凝土构件所处结构部位及使用环境条件，采取必要的补充措施，如采用混凝土表面防护技术、阴极保护技术等。

最后施加必要的辅助措施，如纤维混凝土或透水模板布等。

2.1根本措施——高性能混凝土高性能混凝土可对混凝土耐久性性能予以保证，其主要指标有抗氯离子渗透性能、抗冻性、工作性、强度、体积稳定性等。

3.4 耐久性规定
第3.4.1条混凝土结构的耐久性应根据表3.4.1的环境类别和设计使用年限进行设计。

混凝土结构的环境类别表3.4.1
凝土应符合表3.4.2的规定。

结构混凝土耐久性的基本要求表3.4.2
下列规定：
1钢筋混凝土结构的最低混凝土强度等级为C30;预应力混凝土结构的最低混凝土强度等级为C40;
2混凝土中的最大氯离子含量为0.06%;
3宜使用非碱活性骨料；当使用碱活性骨料时，混凝土中的最大碱含量为3.0kg/m3;
4混凝土保护层厚度应按本规范表9.2.1的规定增加40%；当采取有效的表面防护措施时，混凝土保护层厚度可适当减少；
5在使用过程中，应定期维护。

第3.4.4条二类和三类环境中，设计使用年限为100年的混凝土结构，应采取专门有效措施。

第3.4.5条严寒及寒冷地区的潮湿环境中，结构混凝土应满足抗冻要求，混凝土抗冻等级应符合有关标准的要求。

第3.4.6条有抗渗要求的混凝土结构，混凝土的抗渗等级应符合有关标准的要求。

第3.4.7条三类环境中的结构构件，其受力钢筋宜采用环氧树脂涂层带肋钢筋；对预应力钢筋，锚具及连接器，应采取专门防护措施。

第3.4.8条四类和五类环境中的混凝土结构，其耐久性要求应符合有关标准的规定。

对临时性混凝土结构，可不考虑混凝土的耐久性要求。