混凝土结构耐久性影响因素

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浅谈混凝土结构耐久性的影响因素

浅谈混凝土结构耐久性的影响因素
建设科技 II I 20N3 T J C CTHLY AN EEE 第 G N N0CO期 S &年 O 1
赵 春艳
( 北京美盛沃利工程技术有限公司
北京 102 ) 0 0 7
董亚钊 ( 天津泰达环保有限公司 天津 305 ) 047
浅 谈 混 凝 土 结 构 耐 久 性 的影 响 因素
因素 和 外 部环 境 因素 两 方面 。 内部 因素 主 要 为混 凝 土 的 碳 化 、
钢 筋 的 锈 蚀 等 。 外部 环 境 因素 主 要 为 气候 、 湿 、 温 、 离 子 潮 高 氯 腐 蚀 、 学 介 质 ( 、 、 水 碱 类 等 ) 蚀 , 有 冻 融 、 损破 坏 化 酸 盐 海 腐 还 磨
寿 命 。 内 的 普 遍 现 象 是 : 计 时 过 分 注 重 工 程 结 构 造 价 , 求 国 设 追 节 省 钢 筋 、 泥 的用 量 , 得 大量 结 构 构 件 保 护 层尺 寸偏 小 , 水 使 混
之 一。 期 混 凝 土 孔 隙 中碱 度 很 高 , H 值 在 1 5左 右 。 这 样 早 p 2. 在
孔 隙和 部 分 孔 隙 被碳 化 的产 物 堵 塞 , 混凝 土 的 密度 和 强 度 有 使
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桥梁 、 公路 等修 复 费 用 达 15 0亿 美 元 。 统 计 , 国每 年 由于 5 据 我
【 关冀词】 土木建设工程设计 混凝土 耐久性 碳化锈蚀
2 0世 纪 7 0年 代 国 外 的 研 究 人 员 发 现 , 期 修 建 的 一 些 混 早 凝 土 结 构 设 施 , 别 是 在 恶 劣 环 境 条 件 下 使 用 的 混 凝 土 结 构 出 特 现 了严 重 的漏 筋 、 缝 、 坏 等现 象 。美 国标 准 局 1 9 裂 损 9 8年 调 查 显 示 , 国 全 年 各 种 腐 蚀 损 失 约 为 25 0 亿 美 元 , 中 混 凝 土 美 0 其 并 溶 解 于 孔 隙 内 的液 体 , 碱 性 物质 生 成 碳 酸 钙 盐 , H值 下降 与 p 至 8~9, 原 反 应 物 的 i 积 膨 胀 约 1 % , 此 , 凝 土 的 胶 凝 比 S 5 因 混

混凝土结构耐久性影响因素

混凝土结构耐久性影响因素

混凝土结构耐久性影响因素混凝土结构的耐久性是指在使用环境中经受外部环境因素(如气候、化学物质、物理荷载等)的作用下,保持其原有性能、使用功能和寿命的能力。

混凝土结构的耐久性不仅与材料的性能、施工质量和设计合理性密切相关,还受到多种因素的影响。

本文将从外部环境因素、材料性能、施工质量和设计因素四个方面介绍混凝土结构耐久性的影响因素。

一、外部环境因素1.气候因素:气温、相对湿度、降水、冻融作用和大气污染等气候因素对混凝土结构的耐久性有重要影响。

高温、低温、干燥或潮湿的气候环境都会影响混凝土结构的性能和寿命。

2.化学物质:酸雨、深海水、腐蚀性土壤和化学工业废水等化学物质能够侵蚀混凝土结构的表面,破坏混凝土的结构和性能,导致混凝土结构的耐久性下降。

3.物理荷载:来自交通载荷、风荷载、地震力和巨浪力等物理荷载对混凝土结构施加的力量,会引起混凝土内部的应力、应变和变形,从而影响混凝土结构的耐久性。

二、材料性能1.混凝土配合比:混凝土的水灰比、骨料配合比和掺合料使用比例等配合比的设计对混凝土的强度、抗渗性、抗裂性和耐久性等性能有着直接影响。

合理的配合比设计可以提高混凝土结构的耐久性。

2.混凝土材料的选择:混凝土中的水泥种类、骨料种类和掺合料的选择等直接影响混凝土结构的耐久性。

优质的水泥和骨料能够使混凝土结构产生更高的强度和抗渗性。

3.耐久性掺合料的使用:掺入满足要求的粉煤灰、硅灰、矿渣粉等耐久性掺合料可以提高混凝土结构的耐久性。

这些掺合料能够填充混凝土的毛细孔隙、提高抗渗性和耐化学侵蚀性。

三、施工质量1.拌合过程:混凝土的拌合过程决定了混凝土的均匀性、流动性和密实性等质量指标。

合理的调配和搅拌可以获得优质的混凝土,提高混凝土结构的耐久性。

2.养护措施:混凝土施工后的养护工作是关键的一步,对混凝土结构的耐久性影响巨大。

充足的水养护和湿润环境将有助于混凝土的架设和强度发展。

四、设计因素1.结构设计:结构设计应根据使用环境和耐久性要求合理选择结构类型、尺寸和构造形式等。

混凝土耐久性

混凝土耐久性

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。

影响混凝土结构耐久性的因素和有效控制措施

影响混凝土结构耐久性的因素和有效控制措施

影响混凝土结构耐久性的因素和有效控制措施混凝土结构耐久性是指混凝土结构在使用环境条件下的长期保持稳定的性能,包括抗压强度、抗渗透性、抗化学侵蚀性、抗冻融性、抗炭化性等。

影响混凝土结构耐久性的因素主要包括以下几个方面:1. 混凝土材料的性质:混凝土的配合比、水灰比、砂浆含量、掺合料等对混凝土的耐久性有重要影响。

过高的水灰比会导致混凝土的强度降低,渗透性增加;掺入过多的矿物掺合料或外加剂可能会改变混凝土的性质,影响耐久性。

2. 结构设计与施工工艺:混凝土结构的设计应合理布置,并考虑到荷载、变形、温度等因素,以确保结构的稳定性和耐用性。

施工工艺应控制好混凝土浇筑、养护的过程,以确保混凝土的致密性和强度。

3. 外界环境条件:外界的环境条件如温度、湿度、酸雨等也会对混凝土结构的耐久性产生影响。

高温环境可能导致混凝土开裂,而湿度较大的环境可能会加速混凝土的腐蚀和破坏。

4. 使用和维护管理:使用阶段的不合理使用或不良维护管理也会影响混凝土结构的耐久性。

不合理的荷载施加、缺乏有效的防水措施、不及时的维修等可能导致混凝土的损坏或劣化。

1. 合理的混凝土配合比和外加剂的选择:根据具体工程要求,选用合适的水灰比、砂浆含量和掺合料,选择适合的外加剂来改善混凝土的性能。

3. 加强施工管理和质量控制:加强对混凝土施工过程的监测和管理,确保混凝土浇筑和养护的质量,防止施工质量问题导致混凝土的损坏。

4. 做好防护和维护工作:在混凝土结构使用阶段,要做好防水、防腐、防冻、防霉等工作。

定期检查混凝土结构的状况,及时进行维修和保养,防止混凝土的进一步破坏。

5. 合理的使用和维护管理:在使用混凝土结构时,要根据结构的特点和要求合理使用,避免超载和过度振动等不合理操作。

做好结构的日常维护管理,及时发现问题并采取相应措施修复,延长混凝土结构的使用寿命。

混凝土结构的耐久性受到多种因素的影响,只有在材料、结构设计、施工和维护等各个环节都加以合理控制和管理,才能最大程度地提高混凝土结构的耐久性。

混凝土结构耐久性影响因素

混凝土结构耐久性影响因素

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。

混凝土耐久性研究

混凝土耐久性研究

混凝土耐久性研究混凝土是建筑工程中常用的一种材料,具有优良的耐久性和强度,但是在实际应用过程中,由于受到环境、荷载等多种因素的影响,混凝土的耐久性问题也成为了工程中的一个重要研究内容。

本文将对混凝土的耐久性进行研究,并探讨其影响因素及相关的解决方法。

一、混凝土耐久性的影响因素1. 环境因素混凝土在不同的环境中会受到不同程度的侵蚀和破坏,比如气候条件、化学腐蚀、生物侵蚀等。

在潮湿的环境中,混凝土易受到水分侵蚀,导致混凝土内部空隙被侵蚀并加速腐蚀。

在酸雨的腐蚀下,混凝土内的水泥基质会被溶解,从而降低混凝土的强度和耐久性。

生物的侵蚀也是影响混凝土耐久性的一个重要因素,生长在混凝土表面的植物根系、细菌和真菌会对混凝土产生破坏作用,进一步减少混凝土的使用寿命。

2. 结构设计及施工工艺混凝土结构设计的合理与否,以及施工工艺的优劣都会直接影响混凝土的耐久性。

比如在结构设计中,应该充分考虑到混凝土在使用寿命内可能受到的荷载及变形,以及预留的防护层等,以降低混凝土的受力状态。

施工工艺的好坏也会直接影响混凝土的质量,比如浇筑时的震动、密实度和成坯的养护等。

3. 材料选用混凝土的耐久性还与使用的材料有直接关系,如水泥的品质、骨料的优劣、添加剂和外加剂的选用等。

其中水泥的品质直接影响混凝土的耐久性,因为其决定了混凝土的强度和抗渗透性,而骨料的优劣会影响混凝土的强度和耐久性,添加剂和外加剂的选用则会影响混凝土的工作性能和耐久性。

二、混凝土耐久性的研究方法及解决方案1. 实验研究对混凝土的耐久性进行实验研究是比较常用的方法之一。

通过模拟不同环境条件对混凝土的侵蚀和破坏,研究混凝土的耐久性变化规律,并探讨其影响因素。

比如可以通过浸泡试验、腐蚀试验、冻融试验等,来评价混凝土的耐久性,并根据实验结果提出相应的解决方案。

2. 数值模拟利用数值模拟的方法对混凝土的耐久性进行研究,通过建立相应的数学模型,模拟不同环境条件下混凝土的受力和破坏过程,预测混凝土在不同环境下的使用寿命,为设计和施工提供参考依据。

影响混凝土结构耐久性的因素和有效控制措施

影响混凝土结构耐久性的因素和有效控制措施

影响混凝土结构耐久性的因素和有效控制措施混凝土结构耐久性是指混凝土在使用过程中能够抵抗外界环境的侵蚀和损害,保持其结构安全、使用寿命长的能力。

影响混凝土结构耐久性的因素主要有以下几个方面:1. 环境因素:混凝土结构所处的环境对其耐久性有着重要影响,如气候条件、大气环境中的污染物、土壤环境中的水质等。

气候条件会导致混凝土结构发生干湿循环,加剧混凝土的膨胀和收缩现象,加速混凝土龟裂和剥落;大气环境中的污染物如酸雨、氯化物等会侵蚀混凝土表面,造成混凝土的腐蚀;土壤环境中的水质会引起钢筋锈蚀、碱骨料反应等问题。

2. 施工工艺:混凝土结构施工的质量和工艺控制直接关系着其耐久性。

在配合比设计、原材料选择和搅拌过程中是否合理,浇筑和养护过程中是否按照要求进行,都会直接影响混凝土的密实性、抗渗性和强度等性能指标。

3. 混凝土配合比:混凝土的配合比设计合理与否,直接影响其性能和耐久性。

配合比中水灰比的控制、骨料的搭配和含量、掺合料的类型和掺量等都是影响混凝土的耐久性的重要因素。

4. 材料选择:混凝土的性能很大程度上取决于原材料的质量,例如水泥的品种、含量和活性、骨料的粒度分布和性质等。

选择高质量的原材料可以提高混凝土结构的耐久性。

1. 加强混凝土结构设计,根据不同的环境条件和使用要求,合理选择混凝土的配合比,控制水灰比,使用低碱度水泥和减少反应性骨料的使用等,以提高混凝土的耐久性。

2. 做好施工质量控制,严格按照工艺要求进行施工,保证混凝土的密实性和抗渗性能。

加强养护措施,确保混凝土的早期强度发展和水化反应的充分进行,提高混凝土的耐久性。

3. 对于暴露在恶劣环境中的混凝土结构,可以采取防护措施,如表面涂覆防水层、防腐蚀涂层等,以保护混凝土结构不受环境侵蚀。

4. 定期进行养护和维修,对于已经出现的混凝土耐久性问题,及时采取修补措施,修复损坏的混凝土结构,延长其使用寿命。

混凝土结构耐久性受多种因素影响,通过合理设计、控制施工质量和加强防护措施等措施,可以有效提高混凝土结构的耐久性,确保其结构安全和使用寿命的延长。

混凝土建筑结构耐久性

混凝土建筑结构耐久性

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。

影响混凝土结构耐久性的因素和有效控制措施

影响混凝土结构耐久性的因素和有效控制措施

影响混凝土结构耐久性的因素和有效控制措施混凝土结构耐久性的影响因素包括以下几个方面:材料特性、设计与施工质量、环境因素、维护与修复。

混凝土材料的特性对结构的耐久性起着决定性作用。

水胶比是影响混凝土强度和耐久性的关键参数,水胶比越低,混凝土强度和耐久性越好。

混凝土配合比的合理性以及原材料的质量也对混凝土结构的耐久性有较大影响。

设计与施工质量是影响混凝土结构耐久性的关键因素之一。

设计应考虑结构的受力性能、防水、耐久性等方面的要求,施工必须严格按照设计图纸和规范要求进行,保证混凝土浇筑质量和结构的整体性,避免施工中出现浇筑质量不佳、配筋不合格等问题。

环境因素也会对混凝土结构的耐久性产生重要影响。

温度变化、风、雨、冻融等自然环境的作用都会引起混凝土结构的酸碱侵蚀、腐蚀和溶解等问题。

尤其是在海洋环境中,氯盐对混凝土的腐蚀作用更为显著。

在设计和施工中要对环境因素进行充分的考虑,并采取相应的防护措施。

维护与修复也是保障混凝土结构耐久性的重要环节。

定期的维护和检测能及时发现混凝土结构中的问题,并采取相应的修复措施,防止耐久性问题进一步恶化。

这包括对混凝土表面修补、防水层的维护、裂缝的修复等。

1.合理选择混凝土配合比和原材料,确保混凝土的强度和耐久性。

2.加强施工质量控制,保证混凝土浇筑质量和结构的整体性。

3.在设计中考虑到环境因素,采取相应的防护措施,如防水、防腐、防冻等。

4.定期对混凝土结构进行维护和检测,及时发现问题并进行修复,避免问题进一步恶化。

5.加强科学研究和技术创新,提高混凝土材料、结构设计和维修技术的水平,不断提高混凝土结构的耐久性。

通过综合控制这些因素,并采取相应的措施,可以有效提高混凝土结构的耐久性,延长其使用寿命,保证结构的安全性和可靠性。

混凝土结构耐久性问题分析

混凝土结构耐久性问题分析

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。

混凝土结构耐久性问题分析

混凝土结构耐久性问题分析

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。

影响混凝土耐久性的重要因素及防冶

影响混凝土耐久性的重要因素及防冶

影响混凝土耐久性的重要因素及防冶摘要:影响混凝土结构耐久性的内部因素是混凝土与水发生的物理化学作用,混凝土结构的工作环境可分为六种类型,分别是大气环境、土壤环境、海洋环境、化学侵蚀环境、水环境、特殊工作环境。

评价混凝土结构的耐久性需要结合多方面的影响因素进行综合性分析,如结构承载能力、结构性能变化情况等。

关键词:混凝土;耐久性;重要因素1 影响混凝土结构耐久性的因素1.1 内在因素内在因素主要指混凝土或建筑自身的因素。

混凝土材料的耐久性会受到自身特性、建筑结构、施工质量等方面的影响。

例如在混凝土材料的配置方案中,规定的水灰比、水泥品种、数量要求、骨料级配等都会对混凝土结构的耐久性产生较大影响。

如果混凝土结构存在缺陷,渗入内部的侵蚀物质会影响混凝土结构的质量,导致混凝土结构的耐久性降低。

1.2 外在因素(1)环境温度。

环境温度对混凝土的碳化反应影响较大,在环境的相对湿度和二氧化碳浓度相同的情况下,混凝土的碳化速度会随温度升高而加快。

温度降低使混凝土结构的冻融循环速度提升,容易破坏混凝土结构。

在硫酸盐的侵蚀作用下,二氧化硫离子的扩散速度会随着温度升高而加快,同时反应速度也会随之提升,所以温度过高会对水泥热化、硫酸盐侵蚀作用产生影响。

每种碱集料的反应都存在温度限值,在限值内,温度升高,混凝土结构膨胀值增大,如果温度超过限值继续升高,膨胀值反而会降低。

混凝土的渗透性、耐久性都会受到温度的影响。

(2)环境相对湿度。

水浸润混凝土表面后可以增加混凝土结构的渗透性,使混凝土结构内部的空隙水增加。

混凝土孔隙水的饱和度很大程度上受环境相对湿度的影响,如果混凝土结构所处环境相对湿度较大或者气候多雨,混凝土内部孔隙水的饱水度会随之提升,混凝土的碳化速度也会受环境相对湿度的影响而发生变化。

目前很多学者对混凝土碳化和相对湿度的关系进行研究,发现两者为抛物线关系。

研究表明,当相对湿度为65%时,混凝土结构的碳化速度最快。

混凝土构件在氯离子侵蚀条件下空隙水会以吸收、扩散、渗透等方式向内部结构扩散。

影响混凝土结构耐久性的主要因素有哪些

影响混凝土结构耐久性的主要因素有哪些

影响混凝土结构耐久性的主要因素有哪些
影响混凝土结构加固耐久性的因素十分复杂,主要取决于以下四方面因素:
①混凝土材料的自身特性。

②混凝土结构的设计与施工质量。

③混凝土结构所处的环境。

④混凝土结构的使用条件与防护措施。

混凝土材料的自身特性和混凝土结构的设计与施工质量是决定混凝土结构耐久性的内因。

混凝土是由水泥、水、粗细集料和某些外加剂,经搅拌、浅注、振捣和养护硬化等过程而形成的人工复合材料混凝土的材料组成,如水灰比(水胶比)、水泥品种和用量集料的种类与级配等都直接影响混凝土结构的耐久性。

混凝土的缺陷(例如裂缝、气泡、孔穴巧都会造成水分和侵蚀性物质渗入混凝土内部,与混凝土发生物理化学作用,影响混凝土结构的耐久性。

混凝土结构所处的环境条件和防护措施是影响混凝土结构耐久性外因。

外界环境因素对混凝土结构的破坏是环境因素对混凝土结构牧化学作用的结果。

环境因素引起的混凝土结构损伤或破坏主要有:
①混凝土碳化。

②氯离子侵蚀。

③碱一集料反应。

④冻融循环破坏。

⑤钢筋腐浊。

值得注意的是,几乎所有侵蚀混凝土和钢筋的作用都需要有水作介质。

另一方面,几乎所有的侵蚀作用对混凝土结构的破坏,都与侵蚀作用引起的混凝土膨胀、并最终导致混凝土结构开裂有关,而且当混凝土结构开裂后,侵蚀速度将大大加快,混凝土结构的耐久性将进一步恶化。

在影响混凝土结构耐久性的诸多因素中,钢筋腐蚀的危害最大。

钢筋腐烛。

混凝土的碳化、氯盐的侵蚀以及水分、氧气的存在等条件是分不开的。

影响混凝土结构耐久性的因素和有效控制措施

影响混凝土结构耐久性的因素和有效控制措施

影响混凝土结构耐久性的因素和有效控制措施在建筑工程中,混凝土结构是最为常见的结构形式之一。

混凝土结构具有重量轻、强度高、耐久性好等优点,但它的耐久性也受到多种因素的影响。

为了保证混凝土结构的安全、可靠和长期使用,需要对影响混凝土结构耐久性的因素进行控制和管理。

一、混凝土质量问题混凝土质量问题是造成混凝土结构耐久性问题的主要原因之一。

混凝土不同程度的开裂、水泥砂浆剥落、脱落等问题都会降低混凝土结构的耐久性。

混凝土质量问题主要表现为以下几个方面:1. 混凝土配合比设计不合理混凝土的配合比是指水泥、骨料、水和掺合料的比例和配合方式,在不同的工程项目中配合比应根据规范和实际情况确定。

但如果配合比设计不合理,则可能导致混凝土强度不足,易开裂、易变形等问题,降低混凝土结构的耐久性。

2. 施工质量问题混凝土的质量与施工技术和要求密不可分。

施工过程中如未按照规范操作、未强制要求养护等,都可能降低混凝土结构的耐久性。

3. 混凝土中含有有害物质在混凝土结构施工中,如果混凝土中掺有过多的化学药品、有机物或重金属等物质,则会导致混凝土结构变得不可靠,且难以修补和维护。

二、外加荷载的影响混凝土结构还受到各种荷载的影响,如气候变化、水、土、雪、方向风荷载、动荷载、静荷载等。

其中,水和土的渗透、腐蚀也是重要的因素。

1. 气候变化的影响气候变化如大雨、洪涝、雷击等都会对混凝土结构产生影响,如混凝土因吸水而膨胀、开裂、水泥浆剥落等等。

2. 水和土的影响混凝土结构在地下,会受到各种地下水渗透和土壤腐蚀的影响。

微生物、腐霉菌等可使混凝土中的铁锈产生膨胀腐蚀,引起失效、变形等问题。

3. 动荷载和静荷载静荷载如建筑物的自重会产生很大压力,长期压力会引起混凝土结构变形和开裂。

动荷载如车辆、重型机械也会产生冲刷和碰撞的影响。

三、有效控制措施为了保障混凝土结构的耐久性,需要从以下方面进行控制和管理:1. 混凝土质量控制混凝土质量控制是保障混凝土结构耐久性的基础。

混凝土的耐久性

混凝土的耐久性

混凝土的耐久性混凝土是建筑材料中常见且重要的一种,具有优良的耐久性,广泛用于各种建筑结构的施工中。

本文将重点探讨混凝土的耐久性,包括其耐久性的原因和影响因素等内容。

一、混凝土的耐久性原因混凝土具有良好的耐久性的原因主要有以下几点:1. 化学性能稳定:混凝土主要由胶凝材料、骨料、水和掺合料等组成,其中胶凝材料起着胶结作用。

混凝土的主要胶凝材料是水泥,其化学性能稳定,能够有效地与水和其他成分反应,形成水化产物,从而增强混凝土的强度和耐久性。

2. 密实性高:混凝土在浇筑后,经过养护过程,能够形成致密的结构,具有较好的抗渗透性能。

这种高密实性可以有效阻止外界有害物质的渗入,提高混凝土的耐久性。

3. 抗冻融性好:混凝土的水泥凝固过程中会产生水化热,从而使混凝土内部温度升高。

这种升温过程可以有效防止混凝土的冻融损伤,提高其抗冻融性能。

二、混凝土耐久性影响因素混凝土的耐久性受多种因素的影响:1. 材料性能:混凝土的质量和性能直接影响其耐久性。

合理选择优质的胶凝材料、骨料和掺合料,确保其符合规定的技术要求,并进行严格的质量控制,能够提高混凝土耐久性。

2. 施工工艺:混凝土施工的过程中,包括浇筑、振捣、养护等环节,会影响混凝土的密实性和强度发展。

因此,合理的施工工艺和技术操作,对于保证混凝土的耐久性具有重要作用。

3. 环境因素:混凝土所处的环境条件,如气候、水质、大气污染物等,也会对其耐久性产生影响。

例如,高盐度环境容易导致混凝土的腐蚀,而酸雨也会侵蚀混凝土表面。

4. 维护保养:混凝土建筑结构在使用过程中需要进行定期的维护保养,及时修补和预防措施,可以延长混凝土的使用寿命,提高其耐久性。

三、提高混凝土耐久性的措施为了提高混凝土的耐久性,可以采取以下措施:1. 选择合适的材料:选用优质的胶凝材料、骨料和掺合料,确保其质量和性能符合要求,从源头上提升混凝土的耐久性。

2. 合理的配合比:根据实际工程要求和环境条件,合理调配水泥、骨料和掺合料等成分的配合比,以满足力学性能和耐久性的要求。

混凝土结构的耐久性原理及影响因素

混凝土结构的耐久性原理及影响因素

混凝土结构的耐久性原理及影响因素一、引言混凝土结构作为建筑工程中应用最广泛的材料之一,在建筑物的承重结构、地基、道路、桥梁等方面都有广泛的应用。

然而,混凝土结构的耐久性问题一直是建筑领域的重要问题。

混凝土结构的耐久性主要指其在长期使用中所能承受的各种环境和荷载的影响,以及其所能保持的使用性能和外观质量的保持程度。

本文将从混凝土结构的本质特点、影响因素、耐久性评价和提高混凝土结构的耐久性四个方面详细探讨混凝土结构的耐久性原理及影响因素。

二、混凝土结构的本质特点混凝土作为一种人造材料,其本质特点是强度高、耐久性好、施工方便、经济实用。

混凝土一般由水泥、砂、石子和水等原材料通过一定比例的混合而成。

在混凝土的制作过程中,水泥水化反应能够使混凝土形成一定的强度。

砂和石子可以增加混凝土的体积和强度。

水可以促进混凝土的反应,但过多的水会导致混凝土的强度下降。

混凝土的本质特点决定了其可以承受一定的荷载和环境影响,但同时也决定了其容易受到一些特定的影响而导致损坏。

三、影响混凝土结构耐久性的因素1. 酸碱盐等化学腐蚀混凝土中含有大量的孔隙和空隙,这些孔隙和空隙会使混凝土表面易受到酸碱盐等化学物质的侵蚀。

当酸碱盐等化学物质渗透到混凝土结构中时,会破坏混凝土结构中的水泥石与石子之间的化学结合,导致混凝土的强度下降、裂缝增多、甚至出现脱落现象。

2. 冻融损伤混凝土中含有大量的孔隙和空隙,这些孔隙和空隙中如果含有水分,就会在低温环境下结冰膨胀,对混凝土结构造成冻融损伤。

冻融损伤会使混凝土结构表面出现裂纹,增加混凝土结构表面的孔隙度,加速混凝土结构的老化和劣化。

3. 紫外线辐射紫外线辐射会对混凝土结构的表面和结构造成不同程度的损害。

紫外线辐射会使混凝土结构表面的油漆和涂层脱落,加速混凝土结构表面的老化和劣化。

同时,紫外线辐射还会使混凝土结构中的水泥石产生反应,导致混凝土结构的强度下降。

4. 荷载作用荷载作用是混凝土结构的主要荷载,它会对混凝土结构造成不同程度的损伤。

影响混凝土结构耐久性的因素和有效控制措施

影响混凝土结构耐久性的因素和有效控制措施

影响混凝土结构耐久性的因素和有效控制措施混凝土结构是现代建筑和基础设施中最常用的结构类型之一,但是由于环境和操作条件的变化,混凝土结构的耐久性有可能受到影响。

以下是影响混凝土结构耐久性的因素和有效控制措施的介绍。

1. 水的影响水是影响混凝土结构耐久性的最主要因素之一。

水可以引起混凝土中的化学反应和物理变化,例如混凝土中的钢筋会被水侵蚀,因而受到腐蚀。

为了控制水对混凝土结构的影响,可以采取以下措施:(1)保持混凝土结构表面干燥,使用防水涂料或其他防水材料来防水。

(2)采用高质量的混凝土和加入特殊防水措施来改善混凝土的抗渗性。

(3)加固和防护混凝土中的钢筋,以预防钢筋腐蚀。

2. 酸性物质的侵蚀酸性物质可以侵蚀混凝土结构,破坏混凝土表层,导致混凝土结构的强度和耐久性下降。

有效控制措施包括采用碱性混凝土、采用抗腐蚀混凝土、加强混凝土的密实性以抵御酸性物质的侵蚀等。

3. 氯盐的侵蚀氯盐可以引起混凝土的氯离子渗透和钢筋腐蚀等问题。

为有效控制混凝土结构的氯盐侵蚀,应采取以下措施:(1)使用具有抗氯盐渗透能力的混凝土。

(2)采用非氯盐类的防冻剂,在冬季防止氯盐的透入。

(3)建造排水系统,将周围的氯盐水排泄掉。

4. 温度变化(1)采用低温膨胀系数的混凝土。

(2)采用冲击波的免冲混凝土技术,提高混凝土的耐冲击性,从而减少温度变化对混凝土结构的影响。

(3)加强混凝土结构的绝热层和保温层,降低温度的差异,从而减少温度变化的影响。

综上所述,要想提高混凝土结构的耐久性,可以在设计、施工和维护中采取有效的控制措施,比如防水、加强混凝土密实性等。

这样才能确保混凝土结构在环境变化或者操作条件变化下始终保持稳定。

混凝土结构的耐久性及其影响因素研究

混凝土结构的耐久性及其影响因素研究

混凝土结构的耐久性及其影响因素研究一、引言混凝土是一种被广泛应用于建筑、桥梁、道路等领域的人造材料。

混凝土结构的耐久性是一个重要的问题,它直接影响着混凝土结构的使用寿命和安全性。

本文将对混凝土结构的耐久性及其影响因素进行研究。

二、混凝土结构的耐久性混凝土结构的耐久性是指混凝土结构在预期的使用寿命内,能够保持其预定的功能和性能。

混凝土结构的耐久性受到多种因素的影响,包括混凝土本身的性质、外部环境的影响以及结构设计和施工质量等因素。

1.混凝土本身的性质混凝土本身的性质是影响混凝土结构耐久性的重要因素之一。

混凝土的强度、抗裂性、耐久性等性质直接影响着混凝土结构的使用寿命和安全性。

因此,在混凝土的配合设计和生产过程中,需要严格控制混凝土的成分和配合比例,以保证混凝土的性能达到设计要求。

2.外部环境的影响外部环境的影响也是影响混凝土结构耐久性的重要因素之一。

外部环境的温度、湿度、酸碱度等因素会对混凝土结构产生不同程度的影响,进而影响混凝土结构的耐久性。

因此,在混凝土结构的设计和施工过程中,需要考虑外部环境因素对混凝土结构的影响,采取相应的措施进行保护和修复。

3.结构设计和施工质量结构设计和施工质量也是影响混凝土结构耐久性的重要因素之一。

合理的结构设计和高质量的施工能够有效地保证混凝土结构的安全性和使用寿命。

因此,在混凝土结构的设计和施工过程中,需要严格按照相关标准和规范进行设计和施工,确保混凝土结构的质量和安全性。

三、影响混凝土结构耐久性的因素混凝土结构的耐久性受多种因素的影响,下面将对常见的几种影响因素进行介绍。

1.氯离子氯离子是混凝土结构中最常见的一种破坏因素,它会导致混凝土结构的腐蚀和开裂。

氯离子主要来自于海水、海风和氯离子含量较高的地下水等。

因此,在海滨、海岛和海洋工程等区域,需要采取相应的措施来保护混凝土结构,如使用高性能混凝土、使用防腐剂等。

2.二氧化碳二氧化碳是混凝土结构中另一个常见的破坏因素,它会导致混凝土结构的碳化和开裂。

影响混凝土结构耐久性的因素

影响混凝土结构耐久性的因素

影响混凝土结构耐久性的因素1混凝土结构耐久性问题1.1混凝土的碳化空气、土壤、地下水等环境的CO2侵入混凝土中,与水泥石中的碱性物质发生反应,使得混凝土中的pH值下降的过程称为混凝土的碳化。

碳化的危害是使混凝土钝化膜破坏,当碳化深度到达钢筋表面时,失去对钢筋的保护作用,引起钢筋的锈蚀,从而影响混凝土的耐久性。

1.2钢筋的锈蚀由于碳化作用使孔溶液中的PH值降低或足够浓度的氯离子扩散到钢筋表面,导致钝化膜被破坏。

钢筋的锈蚀就有了发生的前提条件。

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。

1.3混凝土的碱--集料反应混凝土的碱--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。

2影响混凝土结构耐久性的因素混凝土结构耐久性是指一个构件、一个结构系统、一幢建筑物或一座构筑物在一定时期内维持其安全性、适用性的能力。

也就是说,耐久性能良好的结构,在其使用期限内,应当能够承受所有可能的荷载和环境作用,而且不会发生过度的腐蚀、损坏或破坏。

因此可知,混凝土结构的耐久性是由混凝土、钢筋材料本身特性和所处的使用环境两方面共同决定的。

2.1设计方面的因素设计考虑不周和设计构造的不合理也会影响混凝土结构的耐久性。

(1)沉降缝、伸缩缝等构造设计不合理;(2)构件开孔洞的洞口边缘未配筋或配筋不当;(3)基础建在滨海盐渍地区;(4)隔热层、分隔层、防滑层设计的不合理等。

混凝土结构耐久性设计需要考虑哪些因素

混凝土结构耐久性设计需要考虑哪些因素

混凝土结构耐久性设计需要考虑哪些因素在建筑领域,混凝土结构的耐久性是一个至关重要的问题。

耐久性不足可能导致结构在预期使用寿命内出现严重的损坏,甚至危及建筑物的安全和正常使用。

因此,在进行混凝土结构设计时,必须充分考虑各种影响耐久性的因素,以确保结构能够长期稳定地发挥其功能。

首先,环境因素是影响混凝土结构耐久性的关键之一。

不同的环境条件对混凝土的侵蚀作用差异显著。

例如,在沿海地区,混凝土结构常常受到氯离子的侵蚀。

氯离子能够渗透到混凝土内部,破坏钢筋的钝化膜,导致钢筋锈蚀,从而削弱结构的承载能力。

在寒冷地区,冻融循环是一个常见的问题。

反复的冻结和融化会使混凝土内部产生裂缝,降低其强度和耐久性。

此外,化学腐蚀也是不可忽视的环境因素。

工业废气中的二氧化硫、氮氧化物等会与混凝土发生化学反应,使其逐渐劣化。

其次,混凝土材料本身的性能对耐久性有着直接的影响。

水泥的种类和用量、骨料的品质、水灰比等都是需要重点考虑的因素。

选择合适的水泥品种可以提高混凝土的抗化学侵蚀能力。

优质的骨料具有良好的物理和化学稳定性,能够增强混凝土的耐久性。

较低的水灰比能够减少混凝土中的孔隙,降低水分和有害物质的渗透,提高混凝土的密实度和抗渗性。

钢筋的质量和防护措施也是混凝土结构耐久性设计中不可缺少的部分。

钢筋的锈蚀是导致混凝土结构耐久性下降的主要原因之一。

因此,选用高质量的钢筋,并采取有效的防护措施,如涂层保护、增加混凝土保护层厚度等,可以延缓钢筋的锈蚀进程。

设计中的构造措施也对混凝土结构的耐久性有着重要意义。

合理的结构布置可以减少应力集中,避免局部过度受力导致的损坏。

适当增加构件的截面尺寸和配筋率,可以提高结构的承载能力和抗变形能力。

同时,设置合理的伸缩缝、沉降缝等,可以避免因温度变化、不均匀沉降等引起的裂缝。

施工质量是保证混凝土结构耐久性的重要环节。

施工过程中的振捣是否充分、养护是否得当等都会直接影响混凝土的密实度和强度。

如果振捣不密实,混凝土内部容易存在孔隙和缺陷,为水分和有害物质的侵入提供通道。

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混凝土结构耐久性影响因素
摘要:针对混凝土耐久性的现状,介绍了钢筋锈蚀对其的影响与经济损失,并从物理、化学两方面分析了混凝土对钢筋的保护和不足之处,提出在工程实践中应吸取国内外以往经验教训,重视前期防护。

关键词:钢筋锈蚀混凝土耐久性腐蚀电池
1长期以来,人们一直以为混凝土应是耐久性良好的建筑材料,忽视了钢筋混凝土结构耐久性问题,在设计上只注重建设阶段低造价,而忽视了结构的长期损失,使得结构的维修加固费用远远高于建设成本,混凝土质量对钢筋锈蚀有影响而钢筋的锈蚀对混凝土构件耐久性同样有着很重要的影响。

钢筋锈蚀的破坏特征归纳为:裂缝沿主筋方向开展延伸,“握裹力”下降与丧失,钢筋断面损失,钢筋应力腐蚀断裂。

在设计施工阶段,不论是事先采取防护措施还是以后“坏了再修”,都要做出经济预算和比较,承建者要对工程的“全寿命”负责到底,这样可避免“短期行为”给后人带来的麻烦与巨大经济损失。

推行“全寿命经济分析法”和倡导工程前期(设计、施工阶段)采取防钢筋腐蚀的措施,已经不是单纯的技术问题,其重大意义和长远经济效益是不可低估的。

近年来,随着世界范围混凝土结构大量的过早破坏,以及混凝土耐久性和高性能混凝土的研究发展,人们逐渐认识到混凝土的渗透性以及其早期开裂性能与耐久性之间的密切关系。

一般情况下,混凝土的渗透性越低(抗渗性越高),则其孔隙率越低,强度越高,其耐久性越好,为了同混凝土的强度相互协调,统一采用减小混凝土的水灰比、使用矿物掺合料、延长养护时间等措施来减小混凝土的孔隙率。

其次在混凝土浇注前期由于水分蒸发,可能造成混凝土产生大量微细裂缝,在水以及荷载作用下很短时间内混凝土结构发生破坏,降低了混凝土的耐久性。

本文着重从这两方面研究着手,通过介绍国内外相关的试验方法以及改善混凝土耐久性的具体措施。

2 影响混凝土耐久性的主要因素
一般混凝土工程的使用年限为50~100年,不少工程在使用10~20年后,有的甚至在使用更短时间内即需要维修。

这种混凝土路面根本不能满足耐久性要求,其根本愿意在于混凝土的内外部结构。

2.1 水灰比
为了满足混凝土施工工作性要求,通常用水量很大,水灰比较高,因而导致混凝土的孔隙率很高,约占水泥石总体积的25%~40%,特别是其中的毛细孔占相当大的比例。

由于这些毛细孔的存在,外界水分、各种侵蚀介质、氧气、二氧化碳以及其他有害物质很容易进入混凝土内部,引起混凝土耐久性不足。

2.2 温湿度
在南方地区,高温浇筑下的混凝土很容易引起内部水分的蒸发,一旦当混凝土的泌水速度小于混凝土的蒸发速度,且混凝土面层的极限拉应力小于实际拉应力时,混凝土表面会出现细小裂缝。

虽然这种裂缝宽度、深度不大,但是在长期的外界条件以及荷载作用下在结构内部延伸,当这种作用发生一定程度后,混凝土在较小荷载作用下发生破坏,使得混凝土路面在短期内失去使用功能,耐久性降低。

其次混凝土浇注完成后由于混凝土的干燥条件下失水收缩以及荷载作用,也使得混凝土难免出现微裂缝,使得各种介质通过裂缝进入混凝土内部,加速混凝土性能的裂化,降低结构的耐久性。

2.3 掺合料
许多研究表明,掺合料(火山灰、粉煤灰、矿渣)能显著降低混凝土的渗透性,这是由于浆体结构得到改善,水花产物填充孔隙,毛细孔隙率降低,孔径细化,孔的连通性被阻断,从而渗透性降低。

资料表明:普通混凝土和粉煤灰混凝土的28天和90天强度以及抗渗性做比较发现,在等强度下,大掺量(30%-50%)粉煤灰混凝土28天的渗透系数高于普通混凝土的渗透系数,而90天的渗透系数要低于普通混凝土的渗透系数。

这主要是由于粉煤灰的活性较低,反应较慢,在早期较少参与反应,因此浆体中存在较大孔隙,且孔的连通性较好,渗透性较高。

而后期,粉煤灰的火山灰效应逐渐发挥出来,大大改善浆体的结构,从而使得混凝土的抗渗性得到提高。

2.4 孔结构
绝大部分影响混凝土强度的因素都影响混凝土的渗透性(2)。

这两者之间有一定的联系,但是没有必要的联系,因为混凝土的渗透性与连通的孔隙有关,而抗压强度主要受总的孔隙率的控制。

Nyame等人和Metha等人的研究表明:混凝土的渗透性和孔径分布存在良好的关系。

根据Nyame的研究,“最大连续孔径”是代表性的孔尺寸,水只能通过它在混凝土中渗透。

同时提出“临界孔径”是渗透性和孔径分布关系中的重要参数。

杨志强等人比较了养护温度分别为27℃和60℃下水泥浆体的孔结构和渗透性,结果表明:60℃养护的样品具有较小的孔隙率,但是渗透性较高,其主要区别是由60℃养护样品中750-2300A的孔引起的,认为孔径大于750A的孔对混凝土的渗透性有很大的影响。

2.5 引气
一般认为在混凝土加入适量的引气剂可以在混凝土内部生成大量微小的气泡,可以起到切断毛细孔连续性的作用,从而提高混凝土的抗渗性。

Dhir研究了引气混凝土的透气性能,结论是:在低水灰比下引气混凝土的透气性要显著低于基准混凝土。

相关人士对比研究了不同强度等级普通混凝土、引气混凝土、粉煤灰引气混凝土的抗渗性能,结果表明:当含气量为5%时,在等强度下,引气混凝土的抗渗系数和抗透气系数为普通混凝土的1/5~1/3,而粉煤灰引气混凝土的
抗渗性能的提高更为明显。

3.改善混凝土耐久性的具体措施
3.1严格选择原材料
选择含泥量小的骨料构成连续级配,水泥用量应该可以满足混凝土耐久性要求。

为了减小混凝土的孔隙率,在不掺加引气剂混凝土中可以适当提高砂率;而对于掺加引气剂的混凝土为了让含气量不至于过分减少,混凝土的砂率可以适当较小2~3个百分点。

3.2掺加粉煤灰
粉煤灰可以代替部分水泥,在当今资源紧缺的时可以适当降低工程造价,其次由于粉煤灰早期的填充作用可以减小用水量,改善混凝土的泌水性,减小水化热以及混凝土的水胶比,降低了混凝土的孔隙率,提高混凝土硬化后的强度以及抗渗性。

但是由于粉煤灰的。

3.3掺用高效减水剂
减水剂是表面活性剂,它能显著降低水的表面张力或水泥颗粒的界面张力,使水泥颗粒易于湿润,相应减少用水量。

其中高效减水剂减水率可达20%~30%,使混凝土拌合物的流动性大大提高,拌合水大幅度减少,从而得到高性能高强度密实性的混凝土,也使得混凝土的孔隙率大大减小,抗渗性提高,从长远来看提高了水泥混凝土路面的耐久性。

3.4 加入引气剂
为了进一步改变混凝土的孔结构,可以加入引气剂,它能够使混凝土产生细小、均匀的微气泡并在硬化后仍能保留气泡。

引气剂是一种憎水性表面活性剂,仔混凝土中起着起泡、分散、湿润等表面活性作用,加入引气剂可以使得无数的微小气泡分散存在于混凝土中,还可以降低混凝土的泌水性及离析,大大改善混凝土拌合物的和易性,由于引气剂引入的气泡,可以隔断混凝土结构内部的连通孔隙,提高抗渗性,改善混凝土的耐久性。

在不影响结构强度的前提下,引气剂在提高混凝土耐久性方面具有很大的发展前途。

参考文献
1.赵铁军,等。

高性能混凝土的强度与渗透性的关系[J].工业建筑,1997,(5):14~17。

2.杨志强,李爱霞,等。

水灰比和养护温度对硬化水泥浆体渗透性的影响[J]。

山东科技大学学报,21(2):94~96。

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