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。
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。
《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。
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。
水工钢筋混凝土结构学随着人们对水资源的需求日益增长,建设水利工程成为现代社会的重要任务之一。
而水工钢筋混凝土结构作为水利工程建设的主要材料和技术,对于保障水利工程的安全和可持续发展起到了至关重要的作用。
本文将从水工钢筋混凝土结构的特点、设计原则和施工过程等方面进行探讨。
一、水工钢筋混凝土结构的特点水工钢筋混凝土结构是指以钢筋为骨架、混凝土作为填充材料的一种工程结构形式。
它具有以下几个主要特点:1. 高强度和耐久性:由于钢筋的加入,水工钢筋混凝土结构具有良好的抗压和抗拉强度,能够承受较大的水压力和水力冲击。
同时,混凝土的化学性质使其具备良好的耐久性,能够长期抵御水的腐蚀和侵蚀。
2. 稳定性和刚性:钢筋混凝土结构具有较高的稳定性和刚性,能够抵御外力的破坏和变形。
这对于水利工程来说尤为重要,可以保证水坝、堤坝等水工设施的稳定运行。
3. 施工灵活性:水工钢筋混凝土结构具有较好的施工灵活性,可根据不同工程的需要进行设计和施工。
这一特点使得水工钢筋混凝土结构适用于各种不同类型的水利工程,如水库、渠道、堤坝、泵站等。
二、水工钢筋混凝土结构的设计原则针对水工钢筋混凝土结构的设计,需要考虑以下几个原则:1. 安全性原则:水工钢筋混凝土结构设计必须满足承载力和稳定性的要求,确保结构在水力冲击和外力作用下不会破坏。
设计师需要根据具体工程的情况,合理确定钢筋的配置和混凝土的强度等参数,以保证结构的安全性。
2. 经济性原则:在满足安全性要求的前提下,水工钢筋混凝土结构的设计应尽量追求经济性。
这包括选择合适的材料、减少结构的自重,并合理配置钢筋等。
通过优化设计,可以降低工程造价,提高工程的经济效益。
3. 可持续性原则:水工钢筋混凝土结构的设计应当考虑到工程的可持续发展。
这包括选择环保材料、减少资源的消耗,并且注重工程的维护和维修。
通过合理的设计和施工管理,可延长水工钢筋混凝土结构的使用寿命,降低对环境的影响。
三、水工钢筋混凝土结构的施工过程水工钢筋混凝土结构的施工包括以下几个主要过程:1. 基础处理:在施工之前,需要对工地进行基础处理。
水工建筑混凝土结构设计及质量控制水工建筑指的是工程中用于治理水体、调节水流或者利用水资源的建筑物,主要包括水坝、渠道、水闸、泵站等。
而水工建筑中混凝土结构设计和质量控制是至关重要的一环,它直接关系到水工建筑的安全性和使用寿命。
本文将就水工建筑混凝土结构设计及质量控制展开探讨。
一、混凝土结构设计1. 结构设计原则水工建筑的混凝土结构设计首先要遵循安全性、稳定性和耐久性的原则。
安全性是指结构在正常使用和在规定的极限状态下不失稳,不发生破坏,确保人身和财产安全;稳定性是指结构在受到外力作用时不失稳,能够保持原有形状和位置;耐久性是指结构在使用寿命内不发生质量变化,能够保持规定的使用功能。
2. 材料选择混凝土结构设计中,材料的选择是至关重要的,主要包括水泥、骨料、粗骨料、水等。
在水工建筑中,由于混凝土结构长期处于水中或者潮湿环境中,因此对混凝土的抗渗性、耐久性和抗冻融性要求较高。
在材料选择中需要选用优质的防水水泥、耐磨骨料以及控制水灰比,以提高混凝土的抗渗性和耐久性。
3. 结构形式水工建筑中的混凝土结构形式多样,主要包括重力坝、拱坝、堤坝、流量观测站等。
在结构设计中,需要根据工程的具体情况选择合适的结构形式,保证结构的稳定性和安全性。
4. 设计标准混凝土结构的设计需要严格按照国家相关标准进行,如《水利水电工程混凝土结构工程施工规范》、《混凝土结构工程质量验收规范》等。
在设计过程中,需要参考国家标准,结合工程实际情况进行设计,确保结构的安全性和耐久性。
二、质量控制1. 施工工艺混凝土结构的施工工艺对结构的质量和耐久性有着至关重要的影响。
在施工中需要严格控制混凝土的配合比、搅拌时间、浇筑工艺等,确保混凝土的均匀性和密实性。
在混凝土浇筑过程中还需要采取防止渗漏、抗冻融等措施,保证混凝土的质量。
2. 质量检测在混凝土结构的施工过程中,需要进行严格的质量检测。
主要包括原材料的质量检测、混凝土的抗渗性、抗压强度等指标的检测。
基于水工混凝土耐久性问题分析与探讨摘要:在混凝土施工的过程中,经常会出现混凝土的相关质量问题,并且随着人们对混凝土表面质量要求的逐渐提高,加强混凝土的质量控制,提高水利工程的整体质量就显得尤为重要了。
本文首先对影响混凝土耐久性的主要因素进行了分析,然后从材料选择、工程设计和工程施工方面,提出了提高混凝土耐久性的具体策略。
关键词:水工混凝土;耐久性;影响因素;防治策略;中图分类号:tu528.36文献标识码: a 文章编号:前言提高混凝土耐久性是一个综合性问题,涉及环境、材料、设计、施工等诸多因素。
只有正确进行工程设计,合理利用材料,严格控制施工质量以及必要的工程管理和维护,才能保证混凝土耐久性。
一、影响混凝土耐久性的因素1、混凝土的碳化。
混凝土的碳化是指混凝土在自然环境中,空气和水中的co2气渗透到混凝土内,与混凝土中的氢氧化钙发生化学反应后生成碳酸盐和水,使混凝土碱度降低的过程,又称作中性化,其化学反应为:ca(oh)2+co2=caco3+h2o。
由于碳化后混凝土的碱度降低,使混凝土空隙中存在饱和氢氧化钙碱性介质在钢筋表面生成难溶的fe2o3和fe3o4(称为钝化膜)对钢筋保护作用逐渐降低,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,造成钢筋锈蚀破坏;另外混凝土碳化还会加剧混凝土收缩,使混凝土产生裂缝,从而造成混凝土结构的破坏。
2、混凝土的冻融。
一是当混凝土中的毛细孔水在某负温下发生物态变化,由水转变成冰,体积膨胀9%,因受毛细孔壁约束形成膨胀压力,从而在孔周围的微观结构中产生拉应力;二是当毛细孔水结成冰时,由凝胶孔中过冷水在混凝土微观结构中的迁移和重分布引起的渗管压,由于表面张力的作用,混凝土毛细孔隙中水的冰点随着孔径的减小而降低。
凝胶孔水形成冰核的温度在-78℃以下,因而由冰与过冷水的饱和蒸汽压差和过冷水之间的盐分浓度差引起水分迁移而形成渗透压。
140YAN JIUJIAN SHE的腐蚀,这些原因都会影响结构的使用寿命。
因此,从理论上讲,有必要改善结构材料(混凝土和钢)的性能并提高耐久性。
(1)选择耐腐蚀的水泥。
混凝土的不同程度的冻融破坏,碳化会导致混凝土的碱度降低,并且钢筋会失去钝化膜并生锈。
因此,用于水利工程中的混凝土的水泥需要强的耐腐蚀性,特别是抗渗透性和耐侵蚀性。
它具有良好的抗冻融性和低水合热。
然而,用这种类型的水泥制备的混凝土的早期强度低,强度发展缓慢,并且对添加剂如减水剂或泵送剂的选择性强。
(2)使用性能较高的混凝土。
较高性能的混凝土力学性比较稳定、不偏析、浇筑方便等特点。
其孔隙结构良好致密,抗渗性和抗冻性高。
较高性能的混凝土都是按照一定比例配制而成的,即为较低比例的水泥灰比和高效减水剂。
高性能混凝土采用低水灰比和高效减水剂配制而成,但其缺点是它会自动收缩和变脆。
(3)使用耐腐蚀的筋条。
耐得住腐蚀的肋条包括非金属肋条和不锈钢条。
经得住腐蚀肋条的生产工艺严格,生产成本高。
在中国没有用于工程应用的先行的例子。
(4)采用电化学保护。
施加电流法将受保护的钢筋连接到外部直流电源的负极,从而使钢筋的电位负向移动,降低腐蚀电位,从而保护钢筋。
可以通过调节功率输出来调节输出到钢筋的电流。
但是,这种方法的成本很高。
当阴极材料,设备和预留的安装线被掩埋时,变得复杂,它需要经常检查,维护和更换。
总的来说,施工中使用耐腐蚀的混凝土和钢材,并采用合理的施工方法,从而可以提高混凝土结构的持久性并且可以延长寿命,进而提高混凝土结构的抗冻性和增强性。
2.核电厂水工构筑物耐久性设计要点在过去的核电厂设计中,水工设施(主要包括循环泵房、重要的管廊、消防泵房和取水结构)的耐用性基于民用设计规范。
在适应性方面,应深入研究核电的特殊性和重要性。
目前,核电厂水工设施可能遇到的恶劣环境包括:船用氯离子环境,寒冷环境中的冻融破坏,硫酸根离子环境。
一篇文章指出,沿海核电站的一个泵站位于该电站的海水进口处,直接从海湾中抽取水以用于该电站。
水工混凝土耐久性影响因素与提升措施水工混凝土耐久性影响因素与提升措施水工混凝土是一种特殊的混凝土材料,主要用于水电工程、堤防、港口和码头等水利工程中的建筑结构。
它具有强度高、耐水性好、抗冻性强等特点,但随着使用时间的增加,其耐久性也将逐渐下降,从而影响结构的安全性和使用寿命。
因此,研究水工混凝土的耐久性影响因素和提升措施具有重要的意义。
一、水工混凝土耐久性的影响因素水工混凝土的耐久性受到许多因素的影响,主要包括以下几个方面:1.原材料水泥、骨料和沙子是水工混凝土的主要原材料。
如果使用劣质材料或掺杂有害杂质,可能会影响混凝土的强度和抗渗性能,并缩短混凝土的使用寿命。
2.水灰比水灰比是混凝土强度和耐久性的重要参数之一。
如果水灰比过高,将导致混凝土的抗渗性能变差,并降低混凝土的耐久性。
3.砂率和石料粒径砂率和石料粒径的组合将影响混凝土的流动性和强度,同时也会影响混凝土的耐久性。
4.配合比混凝土的配合比是关键因素,它将直接影响混凝土的强度和耐久性。
如果配合比不合理,将使混凝土易开裂、易碳化,从而降低混凝土的耐久性。
5.施工工艺混凝土施工的过程中,如果工艺不正确或不严格执行标准,会对混凝土的强度和抗渗性能产生负面影响,从而缩短混凝土的使用寿命。
6.外部环境混凝土结构在外部环境中长时间受到水、气、阳光、化学物质等作用,也会影响混凝土的强度和耐久性。
例如,混凝土长时间曝露在潮湿环境中会容易引发混凝土胶凝材料的溶解,短时间曝露在高温环境中则会导致混凝土的开裂。
7.设计参数混凝土的结构设计参数也是影响混凝土耐久性的因素之一。
如果设计参数不合理,将导致混凝土结构的受力不平衡,可能会出现裂缝和变形,从而降低混凝土的耐久性。
二、水工混凝土耐久性提升措施为了提高水工混凝土的耐久性,应采取以下提升措施:1.合理选材应优先选择优质材料,不使用劣质材料或掺杂有害杂质的原材料,并在实际操作中进行检查和测试。
2.控制水灰比控制水灰比是提高混凝土耐久性的有效途径。
水工混凝土结构耐久性影响因素及控制措施摘要:文章介绍了控制水工混凝土结构耐久性的意义,分析了影响水工混凝土结构耐久性的主要因素,并提出了控制水工混凝土结构耐久性措施。
关键词:水工混凝土;结构;耐久性;控制措施引言:目前,部分水利工程设计、施工等单位的从业人员重点关注水工混凝土结构荷载承载力安全,而对结构耐久性能关注不够,导致部分水工混凝土结构耐久性能不良。
一、影响水工混凝土结构耐久性的主要因素1工作环境工作环境是影响水工混凝土结构耐久性的重要因素之一。
化学侵蚀、混凝土碳化、冻融破坏、渗透等环境作用会降低水工混凝土结构的耐久性能。
2结构和构造设计不合理的结构型式、形体尺寸及构造设计,可以显著降低水工混凝土结构质量,尤其是结构耐久性能。
3原材料质量原材料质量是保证水工混凝土结构质量、尤其是耐久性能的重要基础。
原材料选择不合理或质量不合格,会显著降低水工混凝土结构抗裂、抗碳化、抗冻、抗渗等耐久性能。
4施工质量施工质量是影响水工混凝土结构质量、尤其是耐久性的关键因素之一。
如果不严格控制混凝土配合比,水灰比过大、用水量过多,会导致混凝土硬化后密实程度差,甚至出现干缩裂缝,从而降低结构抗化学侵蚀、混凝土碳化、冻融破坏、渗透等耐久性能。
5维护保养合理、必要的管理和养护可提升水工混凝土结构的耐久性能,反之,则会影响结构的耐久性能和安全运行。
二、水工混凝土结构耐久性主要控制措施确定结构设计合理使用年限,并根据水工混凝土结构工作环境等因素,合理设计结构和构造、严把原材料质量关、严格控制施工质量及进行必要的维护保养,从而保证和提高水工混凝土结构耐久性能。
1确定合理使用年限根据SL654-2014《水利水电工程合理使用年限及耐久性设计规范》,依据水工建筑物工程等别和建筑物级别确定永久性水工混凝土结构合理使用年限。
对于综合利用的水工混凝土结构,其设计合理使用年限按其中最高的年限确定。
2确定环境类别重点调查和监测水工混凝土结构工作所处的大气、水文地质等环境条件,依据有关技术标准确定环境类别,为结构和构造设计、原材料选用、施工质量控制及维护保养等提供依据。
分析水工结构工程的耐久性设计摘要:在我国的水利工程建设以及生产过程中,如何确保水工结构的耐久性是一个非常重要的问题。
由于水工结构比较特殊且运行环境多数较差,因此在其设计过程中,要重视其耐久性的相关设计,有效地规避水工结构工程的失效问题,保障整个工程的安全运行。
本文主要针对水工结构的耐久性设计进行了详细的论述和分析,以期能够有效地提高我国水利工程设计的质量,为水利工业和创新的发展做出贡献。
关键词:水工结构工程;耐久性;设计1引言就混凝土结构而言,耐久性主要是指结构构件在环境影响和使用条件下在规定的生命周期内保持其适用性和安全性的能力。
混凝土的材料性能是耐久性和长期安全性的基础。
在整个水利工程建设使用周期中,水工结构必须满足安全性、适用性及耐久性的要求。
为了有达到水工结构工程的耐久性目标,在设计阶段必须要保证结构耐久性设计满足工程要求。
2水工混凝土耐久性设计要点长久以来,怎样合理控制水工结构混凝土的裂缝并改进混凝土耐久性,是一道困扰着许多水工技术人员的难题。
随着时间的推移和经验的累积,相关的技术人员通过不断学习、实验及创新,逐渐摸索出了一些解决办法,并且取得了一定成果。
具体而言,需要做到以下几点:2.1设计指标优化目前我国水工结构采用的混凝土,主要选择28d龄期强度进行相关设计,同时根据不同地区的实际环境,确定混凝土抗渗和抗冻等级等耐久性指标。
但在实际工程中,一些有关人员在选择原材料、设计配合比时未将强度与耐久性之间的关系考虑进来,且缺少对裂缝与耐久性之间关系的探讨。
一般地,如果采用28d 龄期强度设计的混凝土结构,比较适合于尺寸相对较小的板、梁、柱等结构,或者最先承受荷载的结构。
然而,水工结构中普遍存在一些尺寸较大、实际承载龄期较长的结构。
如果我们对这些结构都采用28d龄期强度的混凝土来进行设计,则很有可能会导致混凝土水泥用量偏高、混凝土温升速度较快且最高温度较高,进而导致混凝土产生较多裂缝的不利后果。
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:
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