混凝土结构耐久性问题
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混凝土的耐久性分析混凝土是一种广泛应用的建筑材料,具有良好的力学性能和耐久性。
然而,混凝土结构在长期使用过程中会遭受多种因素的影响,如环境、荷载、施工质量等,使其性能和耐久性逐渐降低,甚至出现严重的损坏和破坏。
因此,混凝土的耐久性分析是保证混凝土结构安全和延长使用寿命的重要手段。
混凝土的耐久性分析包括以下几个方面:1.环境因素对混凝土的影响混凝土结构长期处于不同的环境中,如气候、温度、湿度、酸碱度、盐度等都会对混凝土的性能和耐久性产生影响。
例如,气候变化会导致混凝土的收缩和膨胀,从而引起裂缝;高温会导致混凝土的强度和刚度下降;潮湿环境会加速混凝土的腐蚀等。
2.荷载对混凝土的影响混凝土结构承受着各种荷载,如自重、外力、地震等,这些荷载会导致混凝土的变形和破坏。
例如,在地震荷载下,混凝土结构受到强烈的震动和振动,从而引起裂缝和变形;在大风荷载下,混凝土结构受到强风的吹袭,从而引起风载荷作用下的变形和破坏。
3.施工质量对混凝土的影响混凝土结构的施工质量直接影响其性能和耐久性。
施工中需要注意混凝土的拌合、浇筑、养护等过程,以保证混凝土的强度和耐久性。
例如,在混凝土拌合过程中需要严格控制水灰比,以保证混凝土的质量;在浇筑过程中需要注意振捣和排气,以保证混凝土的密实度;在养护过程中需要注意湿润和保温,以保证混凝土的强度和耐久性。
4.混凝土的性能分析混凝土的性能分析包括强度、抗压、抗拉、抗弯等各项指标。
例如,混凝土的强度是衡量其承载能力的重要指标,强度的高低直接影响混凝土结构的耐久性和使用寿命;混凝土的抗压、抗拉、抗弯等指标也是衡量其性能和耐久性的重要指标,这些指标的高低直接影响混凝土结构的抗震性和承载能力。
5.混凝土结构的检测与评估混凝土结构的检测和评估是保证其耐久性和安全的重要手段。
通过现场检测和试验,可以获取混凝土结构的实际性能和耐久性,以便评估其使用寿命和安全性。
例如,可以通过超声波检测、钢筋探伤等手段来检测混凝土结构的缺陷和损伤;可以通过荷载试验、振动试验等手段来评估混凝土结构的抗震性和承载能力。
混凝土结构耐久性问题分析与思考张长和(赣榆县粮食局基建,江苏赣愉222100)工程技术口商要]本文通过对当前施工中混凝土结构的设计中存在的耐久性问题选行分析,提出了影响混凝土结构耐久|生的因素,并指出了在施中常见提高混凝土结构耐久}生的措施,并结合观.阶段我国的实际情况。
对现阶段我国设计施工中存在的一些缺陷进行思考。
l关键词】混凝±;耐久l生;腐蚀1混凝土耐久性的溉念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,不需要额外费用加固处理而保持其安全性、正常使用和可接受外观能力。
混凝土耐久性主要指:抗渗性、抗冻性、抗腐蚀性、碳化。
现行国家标准e昆凝土结构设计规;莳(G B50010—2002)中,明确规定混凝土结构设计采用极限状态设计方法。
2混凝土耐久性的影响因素2.1l甓凝土的冻融破坏当结构处于冰点一下环境时,混凝土内孔隙中的水将结冻,产生体积膨胀形成各种压力。
当压力达到~定程度时,导致混凝土的破坏,混凝土发生冻融破坏的最显著的特征是表面剥落,严重时可以露出石子。
混凝土的抗冻性能与混凝土内部的孔结构和气泡含量多少密切相关。
孔越少越小,破坏作用越小,封闭气泡越多,抗冻性越好。
影响混凝土抗冻性的因素,除了孔结构和含气量外,还包括:混凝土的饱和度,水灰比,混凝土的龄期,集科的孔隙率及其含水率等o 22混凝土的碱一集料反应混凝土的碱一集料反应,是指混凝土中的碱与集料中活性组分发生的化学反应,引起混疑土的膨胀、开裂甚至破坏。
国内外因碱一集.-f4反应不得不辟除大坝、桥梁、海堤和学校的事件并不在少数。
混凝土碱一集料反应需具备三个94阵-,即有相当数量的碱,相应的活性集料,水分,避免碱~集料反应的方法可以采用:尽量避采用活性集料:限制混凝土的碱含量:掺用混合材科。
23化学侵蚀当混凝土结构处在侵蚀性介质作用的环境时,会引起水泥石发生~系列化学,物理与生物变化,而逐步受到侵蚀,严重的使水泥石强度降低;以至破坏,常见的化学侵蚀可分为淡水腐蚀,一般酸性水腐蚀,碳酸腐蚀,硫酸盐腐蚀,镁盐腐蚀等几类。
混凝土结构耐久性混凝土是一种广泛应用于建筑、基础设施和其他工程领域的材料。
在这些应用中,混凝土结构的耐久性是至关重要的。
本文将探讨混凝土结构的耐久性问题,包括其原因、评估方法以及提高混凝土结构耐久性的措施。
一、混凝土结构耐久性问题的原因混凝土结构在使用过程中可能面临各种耐久性问题,主要原因如下:1. 化学侵蚀:混凝土结构常常暴露在恶劣的化学环境下,如酸雨、海水等。
这些化学物质会侵蚀混凝土表面,导致其性能下降。
2. 冻融循环:在低温环境下,水分进入混凝土内部,当温度下降时,水分会结晶膨胀,造成混凝土的龟裂和损坏。
3. 碳化:混凝土中的碱性物质会与空气中的二氧化碳反应,产生碳酸盐,在一定条件下会导致混凝土内部腐蚀。
4. 碱-骨料反应:由于某些骨料中含有反应性矿物,当其与混凝土中的碱性物质反应时,会导致混凝土内部膨胀,从而引发开裂和损坏。
二、混凝土结构耐久性评估方法为了评估混凝土结构的耐久性,工程师常常采用以下方法:1. 现场检测:通过对混凝土结构进行现场测量和观察,来判断其表面是否有明显的破坏和腐蚀迹象。
2. 现场取样:工程师可能会在混凝土结构上进行取样,并送至实验室进行化学分析和物理性能测试,以评估混凝土结构的健康状况。
3. 非损伤性测试:采用超声波、雷达等技术,对混凝土结构进行非损伤性测试,以检测混凝土内部的损伤情况。
4. 数学模型:通过建立数学模型,模拟混凝土结构在不同环境条件下的性能变化,从而预测其耐久性和寿命。
三、提高混凝土结构耐久性的措施为了提高混凝土结构的耐久性,可以采取以下措施:1. 添加防护涂层:在混凝土表面施工防护涂层,可以有效地抵抗化学侵蚀和渗水,延长混凝土结构的使用寿命。
2. 使用防水剂:在混凝土中添加防水剂,可以阻止水分进入混凝土内部,从而减少冻融循环和碳化等问题的发生。
3. 选择抗裂措施:在混凝土结构中使用纤维增强材料等抗裂措施,可以减少龟裂和损坏的风险。
4. 控制混凝土配合比:合理控制混凝土中水灰比和骨料含量等配合比参数,可以提高混凝土的密实性和耐久性。
混凝土的耐久性改善措施混凝土是一种广泛应用于建筑和基础设施领域的材料,其耐久性一直是关注的焦点。
在现实应用中,混凝土会受到多种因素的破坏,如化学侵蚀、物理载荷、温度变化等。
为了提高混凝土的耐久性和延长其使用寿命,需要采取相应的改善措施。
本文将探讨一些可行的混凝土耐久性改善措施,旨在提供实用的建议。
1. 使用高性能混凝土高性能混凝土是指在传统混凝土的基础上,通过控制材料配比、添加化学掺合剂和改良工艺等手段提高强度和耐久性的混凝土。
高性能混凝土的抗压强度、抗渗性和耐久性等性能优于传统混凝土,适用于对耐久性要求较高的工程。
2. 加强混凝土结构的维护保养混凝土结构的维护保养对于延长其使用寿命至关重要。
定期检查混凝土结构的表面是否存在裂缝、腐蚀等问题,并及时采取修复措施,如填补裂缝、防腐涂层等,以防止进一步的破坏。
此外,还可以采取防水处理和表面加固等手段,提高混凝土结构的耐久性。
3. 使用防水剂混凝土的渗水性是导致其损坏的主要原因之一。
通过使用防水剂来提高混凝土的防水性能,可以有效地减少水分的渗透和侵蚀。
防水剂可以分为内部防水剂和外部防水剂两种,内部防水剂通过改变混凝土内部的结构和性质来提高其防水性能,外部防水剂则通过涂覆在混凝土表面形成一层防水膜来达到防水的效果。
4. 添加化学掺合剂化学掺合剂是改善混凝土性能的有效方法之一。
它们可以通过控制水胶比、改善混凝土的微观结构和增强其耐久性能。
常见的化学掺合剂包括氯化钙、硅灰、矿渣粉等。
添加适量的化学掺合剂可以提高混凝土的抗渗性、抗冻融性和耐化学侵蚀性。
5. 耐久性试验与监测耐久性试验与监测是评估混凝土性能和监控其耐久性变化的重要手段。
通过对混凝土的抗渗性、抗冻融性、抗化学侵蚀性等进行试验,可以及时了解其性能状况,为采取相应的改善措施提供依据。
同时,定期进行混凝土结构的耐久性监测,可以实时监测结构的健康状态,及时发现并修复潜在问题。
总结:混凝土的耐久性改善措施包括使用高性能混凝土、加强维护保养、使用防水剂、添加化学掺合剂以及进行耐久性试验与监测等。
混凝土建筑结构耐久性混凝土是一种广泛应用的建筑结构材料,其主要优点是强度高、稳定性好、施工方便等等。
然而,混凝土建筑结构也存在着一些问题,其中最为重要的就是耐久性问题。
本文将从混凝土结构耐久性的概念、影响因素以及提高方法等方面对该问题进行探讨。
1. 混凝土结构耐久性的概念混凝土结构耐久性主要是指混凝土结构在使用过程中,能够保持规定的使用性能、安全性能和功能性能的能力,即在规定的使用年限内不失效、不出现严重损伤的能力。
其中使用年限一般按照规范规定或设计要求进行规定,通常为50年以上。
2. 混凝土结构耐久性的影响因素(1)环境因素环境因素主要包括温度、湿度、气候、地域等等,这些因素会直接影响混凝土结构的物理、化学和生物性质,从而使混凝土结构的耐久性受到影响。
(2)设计因素设计因素主要包括结构形式、结构材料的选择和用量、结构质量和施工工艺等等,这些因素会直接影响混凝土结构的性能、强度和稳定性,进而影响其耐久性。
(3)材料质量和施工质量混凝土结构的材料质量和施工质量直接关系到混凝土结构的性能和稳定性,这两方面质量低下会导致混凝土结构的强度降低、裂缝增加、酸碱侵蚀等等。
(4)维护保养混凝土结构的维护保养也会影响其耐久性,长期的维护保养会使混凝土结构保持良好的性能、强度和稳定性。
3. 提高混凝土结构的耐久性的方法为了保障混凝土结构的使用安全和稳定性,有以下一些方法可以采用:(1)选择合适的混凝土材料,确保选择的混凝土配合比合理,使混凝土强度和耐久性能得到提高。
(2)合理设计混凝土结构,结构的设计应与其使用环境相适应,如在强震区域内的混凝土建筑应采用钢筋混凝土框架结构等等。
(3)精心施工,严格按照施工规范施工,增强混凝土结构的强度和稳定性。
(4)定期维护保养,按照规定时间对混凝土结构进行检查、维修、加固和防水等等,确保混凝土结构长期保持良好的状态和性能。
结论:混凝土结构耐久性是一项非常重要的问题,良好的耐久性能不仅可以延长混凝土结构的使用寿命,而且还可以保证混凝土结构的安全性能和功能性能。
混凝土框架结构的耐久性分析混凝土框架结构是现代建筑中常用的一种结构形式,其具有稳定性好、承载能力高、耐久性强等优点。
然而在长期使用过程中,混凝土框架结构也会面临着各种各样的问题,比如裂缝、腐蚀、变形等。
因此,对于混凝土框架结构的耐久性分析显得尤为重要。
本文将从以下几个方面来探讨混凝土框架结构的耐久性分析。
一、混凝土框架结构的耐久性问题混凝土框架结构在使用过程中,可能会面临以下几个方面的耐久性问题:1.混凝土的抗压强度会随着时间的推移而降低,从而导致结构的承载能力下降。
2.混凝土内部的钢筋易被氧化、锈蚀,导致钢筋断裂或失效,从而使得结构的稳定性受到影响。
3.混凝土表面的裂缝会影响混凝土的整体强度,同时也会进一步加速结构的老化。
4.在地震、风灾等自然灾害的作用下,混凝土框架结构易受到破坏,从而影响其耐久性。
二、混凝土框架结构的耐久性分析方法为了确保混凝土框架结构的耐久性,需要对其进行全面的耐久性分析。
常用的分析方法如下:1.力学分析法通过对混凝土框架结构进行力学分析,确定其受力状态和应力分布情况,从而评估其耐久性。
2.材料试验法通过对混凝土和钢筋等材料进行试验,测定其物理力学性能,从而评估混凝土框架结构的耐久性。
3.现场检测法通过对混凝土框架结构进行现场检测,包括外观检查、测量、取样分析等方法,从而评估其耐久性。
4.结构模拟法通过建立混凝土框架结构的模型,进行计算仿真分析,从而评估其耐久性。
三、提高混凝土框架结构的耐久性的方法为了提高混凝土框架结构的耐久性,需要从以下几个方面入手:1.材料选用应选择优质的混凝土和钢筋等材料,并严格按照标准进行配比和施工,确保材料质量。
2.结构设计结构设计应满足工程使用要求,并考虑地震、风灾等自然灾害的影响,保证结构的稳定性和耐久性。
3.施工过程施工过程中应注意质量控制,保证施工质量,同时应注意施工安全。
4.维护保养结构完工后,应加强维护保养,及时处理混凝土表面的裂缝和钢筋的腐蚀问题,保证结构的耐久性。
混凝土结构耐久性问题分析一、引言混凝土结构作为现代建筑中常用的建筑材料之一,具有高强度、耐久性和耐用性等优点。
然而,在实际使用过程中,混凝土结构往往会出现一些耐久性问题,这不仅影响了建筑物的使用寿命,还可能对人们的生命财产造成危害。
因此,混凝土结构耐久性问题的研究具有重要的现实意义。
二、混凝土结构耐久性问题的原因1. 混凝土材料本身的问题混凝土材料的品质是影响混凝土结构耐久性的关键因素之一。
由于混凝土材料在生产过程中可能存在配合比不合理、材料质量不合格等问题,导致混凝土结构在使用过程中容易出现龟裂、表面起砂等问题,从而影响其耐久性。
2. 环境因素的影响混凝土结构的使用环境是影响其耐久性的另一个重要因素。
例如,气候变化、酸雨、海水侵蚀等环境因素都会对混凝土结构造成损害,导致其出现龟裂、腐蚀等问题,从而影响其耐久性。
3. 施工过程中的问题混凝土结构的施工过程中可能存在施工工艺不规范、施工质量不合格等问题,这些问题都会对混凝土结构的耐久性造成影响。
例如,施工时可能存在混凝土的浇筑不均匀、拆模过早等问题,导致混凝土结构出现龟裂、脱落等问题,从而影响其耐久性。
三、混凝土结构耐久性问题的表现1. 龟裂混凝土结构出现龟裂是比较常见的问题,这种问题的出现会导致混凝土结构的强度降低,从而影响其使用寿命。
据研究表明,混凝土结构出现龟裂的主要原因是由于混凝土材料的性质和环境因素的影响。
2. 腐蚀混凝土结构在使用过程中容易受到酸雨、海水侵蚀等环境因素的影响,从而出现腐蚀的问题,这种问题会导致混凝土结构的强度降低,从而影响其使用寿命。
3. 表面起砂混凝土结构表面出现起砂的问题,通常是由于混凝土材料的品质不合格或者施工质量不合格等问题导致的。
这种问题的出现会导致混凝土结构表面变得粗糙,影响其美观度和使用寿命。
四、混凝土结构耐久性问题的解决方法1. 选择合适的混凝土材料在混凝土结构的设计和施工过程中,应尽量选择质量好、配合比合理的混凝土材料,这样可以有效地提高混凝土结构的耐久性和使用寿命。
影响混凝土结构耐久性的因素和有效控制措施1. 混凝土材料本身的质量:混凝土材料的配合比、水胶比、水泥种类和掺合料的选用等都会直接影响混凝土的耐久性。
合理的材料配合比可以保证混凝土的强度和耐久性。
2. 结构设计:混凝土结构的设计要考虑到使用环境的特点,考虑到荷载、温度变化、湿度等因素对结构的影响。
合理的结构设计可以减少应力集中和裂缝的产生,从而提高混凝土结构的耐久性。
3. 施工质量:混凝土的施工质量直接影响着结构的耐久性。
混凝土浇筑要保证均匀密实,避免空隙和分离。
施工过程中要注意防止结冰、防止混凝土过早干燥和过早脱模等情况的发生。
4. 环境因素:混凝土结构的使用环境对其耐久性有着重要影响。
如气候条件、化学腐蚀、气体和液体的侵蚀、地下水表面水的渗透等等。
对于不同环境,可以采取相应的防护措施,如防水、防腐、防霉等等。
5. 日常养护:混凝土结构在使用过程中需要进行定期的养护,保持其表面的完整性和防水性。
养护措施可以包括喷涂防水涂料、定期检查和维修等。
1. 选择合适的材料:根据具体情况选择合适的水泥种类、骨料种类和掺合料,合理配合,控制水胶比,保证混凝土的质量。
2. 加强结构设计:在设计过程中充分考虑结构应力分布和变形情况,合理设置伸缩缝和抗裂构造,预留防水层和耐久防护层。
3. 强化施工质量:严格控制混凝土浇筑过程,保证浇筑质量。
同时采取措施防止温度抬升过快、防止裂缝的形成。
4. 做好耐久性防护:根据实际情况采取防水、防腐、防霉等措施。
采用外加剂或覆盖涂料增加混凝土的防水性和耐久性。
5. 定期养护和维修:定期对混凝土结构进行检查和维修,及时修复混凝土表面的损坏,延长混凝土结构的使用寿命。
通过以上的有效控制措施,可以保证混凝土结构的耐久性,延长结构的使用寿命,提高工程质量。
钢筋混凝土结构的耐久性分析在现代建筑领域中,钢筋混凝土结构因其出色的强度和稳定性而被广泛应用。
然而,随着时间的推移,钢筋混凝土结构的耐久性问题逐渐凸显,成为了建筑行业关注的焦点之一。
耐久性不足可能导致结构性能下降、安全性降低以及维修成本增加等一系列问题。
因此,深入分析钢筋混凝土结构的耐久性具有重要的现实意义。
钢筋混凝土结构的耐久性,简单来说,就是指在正常使用和维护条件下,结构在规定的工作环境中能够保持其预定功能和安全性的能力。
影响钢筋混凝土结构耐久性的因素众多,主要包括以下几个方面。
首先,混凝土的质量是关键因素之一。
混凝土的强度、密实度、抗渗性等性能直接关系到结构的耐久性。
如果混凝土在配制过程中,原材料质量不佳,比如水泥标号低、骨料含泥量高,或者水灰比控制不当,都会导致混凝土的强度不足、孔隙率增大,从而使得有害介质更容易侵入,加速混凝土的劣化。
其次,钢筋的锈蚀是影响耐久性的重要原因。
在潮湿的环境中,钢筋表面的钝化膜会被破坏,导致钢筋发生锈蚀。
钢筋锈蚀后体积膨胀,会产生锈胀力,使混凝土保护层开裂、剥落,进一步加剧钢筋的锈蚀,形成恶性循环。
环境因素对钢筋混凝土结构的耐久性也有着不可忽视的影响。
例如,在沿海地区,空气中的氯离子含量较高,容易渗透到混凝土内部,破坏钢筋的钝化膜,引发锈蚀。
在寒冷地区,冻融循环会使混凝土内部产生裂缝,降低其密实度和强度。
此外,化学腐蚀、酸雨等也会对混凝土和钢筋造成损害。
施工质量同样关乎着钢筋混凝土结构的耐久性。
在施工过程中,如果振捣不密实、养护不到位,会导致混凝土内部存在蜂窝、麻面等缺陷,为有害介质的侵入提供通道。
钢筋的布置和连接不符合规范要求,也会影响结构的受力性能和耐久性。
为了提高钢筋混凝土结构的耐久性,我们可以采取一系列的措施。
在设计阶段,应充分考虑结构所处的环境条件,合理确定混凝土的强度等级、保护层厚度等参数。
对于处于恶劣环境中的结构,应采取特殊的防护措施,如使用耐腐蚀的钢筋、添加阻锈剂等。
混凝土结构耐久性问题分析一、引言混凝土结构在现代建筑中被广泛应用,但是随着时间的推移,混凝土结构的耐久性问题逐渐暴露出来。
耐久性是混凝土结构设计和使用过程中需要考虑的重要问题之一。
本文将从混凝土结构的耐久性问题入手,对其进行分析和探讨。
二、混凝土结构的耐久性问题1. 混凝土结构的老化问题混凝土结构的老化是混凝土材料在使用过程中所产生的物理、化学反应和环境因素的影响。
当混凝土结构老化时,其强度和耐久性都会受到影响。
老化是混凝土结构耐久性问题的主要原因之一。
2. 混凝土结构的裂缝问题混凝土结构的裂缝是由于混凝土材料在受力过程中的变形产生的。
由于混凝土结构的使用环境和受力情况的不同,裂缝的形成也有所不同。
裂缝的产生会影响混凝土结构的强度和耐久性,严重时会导致混凝土结构的失效。
3. 混凝土结构的钢筋锈蚀问题混凝土结构中的钢筋是承担混凝土结构受力的主要部件之一。
由于环境中的氧气和水分,钢筋易受到氧化和腐蚀的影响,导致其强度逐渐降低。
钢筋的锈蚀会导致混凝土结构的强度降低和失效。
4. 混凝土结构的碱骨料反应问题混凝土结构中使用的骨料中可能含有一些具有反应性的矿物质,当这些矿物质与混凝土中的碱相遇时,会发生反应,产生一些膨胀性产物,导致混凝土结构的体积膨胀和裂缝的产生,最终导致混凝土结构的失效。
三、混凝土结构耐久性问题的解决方法1. 混凝土结构的防水处理防水是保证混凝土结构耐久性的重要措施之一。
混凝土结构在使用过程中会受到雨水、地下水等的侵蚀,导致混凝土结构的强度降低和老化。
因此,对混凝土结构进行防水处理可以有效地保护混凝土结构的耐久性。
2. 混凝土结构的加固处理对于已经出现裂缝和老化的混凝土结构,需要进行加固处理,以恢复混凝土结构的强度和耐久性。
加固处理的方法包括碳纤维加固、钢板加固、FRP加固等。
3. 混凝土结构的定期维护定期维护可以保证混凝土结构长期使用的稳定性和耐久性。
定期维护包括对混凝土结构进行检查、维修、保养等措施,以保证混凝土结构的正常使用和延长其寿命。
混凝土结构耐久性问题探讨
摘要:混凝土结构耐久性问题是混凝土质量一个重要的指标,影响混凝土结构耐久性的因素有许多,但是冻融破坏,碱-集料反应,化学侵蚀,钢筋的锈蚀等许多因素对混凝土耐久性的影响是非常大的。
关键词:混凝土结构;耐久性;破坏
abstract: the concrete durability of concrete quality problem is an important index, influence the durability of concrete construction factors have many, but the freeze-thaw damage, alkali-aggregate reaction, chemical etching, steel corrosion and many other factors on the durability of concrete influence is very big.
keywords: concrete structure; durability; damage
中图分类号: tu37文献标识码:a文章编号:
引言
笔者从事建筑工程多年,对混凝土结构施工后不久就产生许多裂缝、变形等有深深的体会,产生这种问题的原因是多方面的,本文就根据多年在建筑工程中的一些实践简要的谈谈混凝土结构的
耐久性问题。
混凝土结构耐久性问题是混凝土质量一个重要的指标,影响混凝土结构耐久性的因素有许多,但是冻融破坏,碱-集
料反应,化学侵蚀,钢筋的锈蚀等许多因素对混凝土耐久性的影响是非常大的。
下面作具体分析。
首先我们探讨的是混凝土的冻融破坏问题,我们在冬季施工中往往会在0℃以下继续施工,所以当混凝土结构处于冰点以下环境时,部分混凝土内孔隙中的水将结冰,产生体积膨胀,过冷的水发生迁移,形成各种压力,当压力达到一定程度时,导致混凝土的破坏.混凝土发生冻融破坏的最显著的特征是表面剥落,严重时可以露出石子。
混凝土的抗冻性能与混凝土内部的孔结构和气泡含量多少密切相关,孔越少越小,破坏作用越小,封闭气泡越多,抗冻性越好。
影响混凝土抗冻性的因素,除了孔结构和含气量外,还包括混凝土的饱和度,水灰比,混凝土的龄期,集料的孔隙率及其间的含水率等。
其次混凝土的碱-集料反应对混凝土结构的耐久性有很大的影响,混凝土的碱-集料反应,是指混凝土中的碱与集料中活性组分发生的化学反应,引起混凝土的膨胀,开裂,甚至破坏.因反应的因素
在混凝土内部,其危害作用往往是不能根冶的,是混凝土工程中的
一大隐患.许多国家因碱-集料反应不得不拆除大坝,桥梁,海堤和
学校,造成巨大损失,国内工程中也有碱-集料反应损害的类似报道,一些立交桥,铁道轨枕等发生不同程度的膨胀破坏。
混凝土碱-集料反应需具备三个条件,即有相当数量的碱,相应的活性集料,水份.
反应通常有三种类型:碱-硅酸反应,碱-碳酸盐反应,慢膨胀型碱-
硅酸盐反应,避免碱-集料反应的方法可采用:一,尽量避免采用活
性集料;二,限制混凝土的碱含量;三,掺用混合材.
第三个重要的原因就是化学侵蚀,处于海西地区由于盐碱成分较多,特别是水中含有的化学成分对混凝土的耐久性有一点的影响,当混凝土结构处在有侵蚀性介质作用的环境时,会引起水泥石发生一系列化学,物理与物化变化,而逐步受到侵蚀,严重的使水泥石强度降低,以至破坏.常见的化学侵蚀可分为淡水腐蚀,一般酸性水腐蚀,碳酸腐蚀,硫酸盐腐蚀,镁盐腐蚀五类.淡水的冲刷,会溶解水泥石中的组分,使水泥石孔隙增加,密实度降低,从而进一步造成对水泥石的破坏;研究表明,当水泥石中的氧化钙溶出5%时,强度下降7%,当溶出24%时,强度下降29%,因此,淡水冲刷会对水工建筑有一定影响;而当水中溶有一些酸类时,水泥石就受到溶淅和化学溶
解双重作用,腐蚀明显加速,这类侵蚀常发生在化工厂;
第四个重要的原因当属钢筋的锈蚀,钢筋的锈蚀,其一表现为钢筋在外部介质作用下发生电化反应,逐步生成氢氧化铁等即铁锈,
其体积比原金属增大2-4倍,造成混凝土顺筋裂缝,从而成为腐蚀介质渗入钢筋的通道,加快结构的损坏.氢氧化铁在强碱溶液中会形
成稳定的保护层,阻止钢筋的锈蚀,但碱环境被破坏或减弱,则会造成钢筋的锈蚀,如混凝土的碳化或中性化.造成混凝土碳化和中性
化的原因,主要是混凝土的密实度即抗渗性不足,酸性气体(如
co2,so2,h2s,hcl,no2)渗入混凝土内与氢氧化钙作用;其二,氯离
子对钢筋表面钝化膜有特殊的破坏作用,当混凝土中氯含量超过标准时,钢筋会锈蚀,而水和氧的存在是钢筋被腐蚀的必要条件,因此,
若混凝土开裂,造成水和氧的通道,则钢筋锈蚀加速,促成混凝土裂缝进一步开展,混凝土保护层剥落,最终使构件失去承载力;其三,
钢筋在拉应力和腐蚀性介质共同作用下形成的脆性断裂,这种破坏可在较低拉应力和微弱介质作用下产生破坏;
上述是混凝土结构典型的质量问题发生的因素,下面谈谈对这些质量问题是如何预防的措施,从上述分析可知,混凝土的外部环境,内部孔结构,原料,密实度和抗渗性是混凝土耐久性能的重要因素.因此,建议在工程施工中应根据具体情况,有针对性地采取相应措施,减少混凝土的破坏。
原材料的选择:(1)水泥水泥类材料的强度和工程性能,是通过水泥砂浆的凝结,硬化形成的,水泥石一旦受损,混凝土的耐久性就被破坏,因此水泥的选择需注意水泥品种的具体性能,选择碱含量小,水化热低,干缩性小,耐热性,抗水性,抗腐蚀性,抗冻性能好的
水泥,并结合具体情况进行选择.水泥强度并非是决定混凝土强度
和性能的唯一标准,如用较低标号水泥同样可以配制高标号混凝土.因此,工程中选择水泥强度的同时,需考虑其工程性能,有时,其工
程性能比强度更重要. (2)集料与掺合料集料的选择应考虑其碱活性,防止碱集料反应造成的危害,集料的耐蚀性和吸水性,同时选择合理的级配,改善混凝土拌合物的和易性,提高混凝土密实度;
混凝土的设计应考虑耐久的要求:混凝土配比的设计配合比设计在满足混凝土强度,工作性的同时应考虑尽量减少水泥用量和用水量,降低水化热,减少收缩裂缝,提高密实度,采用合理的减水剂
和引气剂,改善混凝土内部结构,掺入足量的混合料,提高混凝土耐久性能.结构构件应按其使用环境设计相应的混凝土保护层厚度,预防外界介质渗入内部腐蚀钢筋.
混凝土工程施工应考虑结构耐久性:混凝土的拌制尽量采用二次搅拌法,裹砂法,裹砂石法等工艺,提高混凝土拌合料的和易性,保水性,提高混凝土强度,减少用水量;大体积混凝土的浇筑振捣应控制混凝土的温度裂缝,收缩裂缝,施工裂缝,建立混凝土的浇筑振捣制度,提高混凝土密实度和抗渗性,重视混凝土振捣后的表面工序,并加强养护,以减少混凝土裂缝.混凝土的施工过程对控制构件外观裂缝,施工裂缝至关重要,应加强施工质量管理,特殊季节施工的混凝土结构,尚应采取特殊措施.
参考文献:
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[2]《建筑混凝土》-张承志主编材料科学与工程出版中心 2003年5月第一版. 化学工业出版社.
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