浅谈混凝土结构的耐久性
谈混凝土结构的耐久性
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4 . 6
20 12 年 5 月
S HANXI A RCHIEC UR T E I
山 西 建 筑
V 0. 1 38 No. 5 1 Ma . 2 1 y 0 2
文章 编号 :0 9 6 2 【 0 2 1 —0 6 0 10 — 85 2 1 ) 50 4 - 2
3硫 酸盐的腐 蚀。硫 酸盐腐蚀是 环境 中硫酸盐 (0 一 与水 ) s )
C ( H) ] 生成物钙矾石 产 缝等具有较明显 的外 观特征 。2 主要影 响结 构 的外观观 瞻和 正 泥水化产生的水化物 [ a O : 发生化学反应 , ) 造成混凝 土膨胀 开裂 , 可使水 泥水 化产物 丧失 胶 也 常使用功能 , 对结构的安全性功能影响不 大。3 随着时 间的长期 生异常膨胀 , ) 形 起皮 、 粉化 型破坏 。改 善混凝 积累, 结构损伤的逐渐 发展 , 将对 结构 构件 的承载 力产生 不利 影 凝性 , 成 由表及 里的混凝 土酥松 、
筋产生相对滑移或被拔 出。
坏混凝 土结构 。氯离子 渗入混 凝 土是引起 钢筋 锈蚀最 快 和最 主
氯离子 的侵入 深度 取决 于混凝 土的 渗透性 、 相对 湿 度 耐久性问题既影响结构的观瞻质量 和使 用功能 , 降低结构 要的因素 , 且 及大气 中氯离子的密度 。 的安全度 , 为工程质量事故的隐患。通 常具 有以下特 点 : 成 1 通常先 由构件 的表面 开始 , ) 出现 如混凝 土剥 落 , 渍和 裂 锈
结构 的耐 久性 能 , 延长建 【 ) 构 筑物 的使 用寿命 。 关键 词 : 混凝土结构 , 耐久性 , 改进措施
中图 分 类 号 :U 7 T 37 文献标识码 : A
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。
钢筋混凝土结构设计的耐久性探析
钢筋混凝土结构设计的耐久性探析钢筋混凝土结构设计的耐久性是指结构在设计使用寿命内,能够维持其原有的功能和性能,不受外界环境和荷载的影响,具有长期稳定使用的能力。
耐久性是钢筋混凝土结构设计的重要指标之一,直接影响结构的安全性和可靠性。
本文将从材料的选择、构件设计和结构维护等方面进行探析,以阐述钢筋混凝土结构设计的耐久性。
首先,在钢筋混凝土结构设计中,材料的选择是影响结构耐久性的关键因素之一、对于混凝土材料而言,应选择具有足够的强度、耐久性和耐久性的材料,以保证结构的稳定性和耐久性。
根据结构使用环境的不同,可以采用高强度混凝土、耐久性混凝土或特殊环境下的耐腐蚀混凝土等。
此外,还应对混凝土材料进行充分的试验和实测,确保其符合设计要求。
其次,在构件的设计过程中,应充分考虑结构的使用条件和加载情况,合理选择断面尺寸和受力区域。
同时,要注意避免轻微的应力集中和局部裂缝的形成,以提高结构的耐久性。
对于受力部位,可以通过增加梁和柱的截面尺寸,设置钢筋箍等措施来提高构件的抗震性能和耐久性。
在构件连接的设计中,应选择适当的连接方式和连接材料,确保连接的刚度和稳定性。
此外,结构的维护和保养也是保证钢筋混凝土结构耐久性的重要因素。
结构在使用过程中,应定期进行检查和维修,及时发现和修复存在的问题,防止进一步的损坏和腐蚀。
尤其对于暴露在潮湿和腐蚀环境中的结构,如桥梁、海洋工程等,应加强防腐蚀措施,定期进行防腐修复和保养。
此外,结构的设计应满足相关的设计规范和标准要求,以保证结构的安全性和耐久性。
例如,对于混凝土结构,应满足国家相关的混凝土结构设计规范的要求,确保结构在使用过程中不受损坏或失效。
综上所述,钢筋混凝土结构设计的耐久性是保证结构安全和可靠使用的重要因素。
在设计过程中,应合理选择材料,设计合理的构件尺寸和连接方式,同时加强结构的维护和保养,以确保结构在设计使用寿命内具有长期稳定的使用性能。
在实际工程中,还需注意结构的施工质量、材料存储和运输等方面的问题,进一步提高结构的耐久性和使用寿命。
混凝土结构的耐久性分析
混凝土结构的耐久性分析一、简介混凝土结构是现代建筑中最常见的结构形式之一,它具有强度高、耐久性好、施工方便等优点。
然而,随着时间的推移和外界环境的影响,混凝土结构的耐久性会逐渐下降。
因此,对混凝土结构的耐久性进行分析和评估,对于保障建筑的安全以及延长其使用寿命具有重要意义。
二、混凝土的耐久性混凝土的耐久性是指在一定的外界环境条件下,混凝土结构在使用寿命内能够保持其设计要求的强度、稳定性和耐久性等性能的能力。
混凝土的耐久性受到多种因素的影响,主要包括以下几个方面:1. 混凝土材料的质量混凝土材料的质量是影响混凝土结构耐久性的重要因素之一。
合理的材料配合比、优质的水泥、骨料和外加剂等可以提高混凝土的耐久性。
2. 外界环境的影响外界环境的影响是混凝土结构耐久性下降的主要原因之一。
混凝土结构在使用过程中受到的环境腐蚀、自然灾害和人为破坏等都会对其耐久性造成不利影响。
3. 设计和施工质量设计和施工质量是混凝土结构耐久性的关键因素之一。
合理的结构设计、正确的施工方法和质量控制都能够提高混凝土结构的耐久性。
三、混凝土结构耐久性分析方法对于混凝土结构的耐久性分析,主要有以下几种方法:1. 经验评估法经验评估法是一种基于经验的评估方法,主要依据混凝土结构在使用寿命内的历史经验数据来评估其耐久性。
该方法简单易行,但由于缺乏科学的分析和计算,其评估结果的可靠性有限。
2. 实验研究法实验研究法是通过实验手段对混凝土结构在外界环境下的耐久性进行评估。
该方法能够比较直观地反映混凝土结构的耐久性,但由于实验条件的复杂性和成本的高昂,其应用范围受到一定限制。
3. 数值模拟法数值模拟法是通过计算机模拟混凝土结构在外界环境下的受力和变形状态,来评估其耐久性。
该方法能够较为准确地预测混凝土结构的耐久性,但需要合理的模型和参数,以及较高的计算能力支持。
四、混凝土结构耐久性评估指标混凝土结构耐久性评估指标主要包括以下几个方面:1. 强度指标强度指标是评估混凝土结构耐久性的主要指标之一。
浅谈混凝土结构的耐久性
浅谈混凝土结构的耐久性混凝土结构是现代建筑中最为常见的结构之一,其成本低廉、施工简单、强度高等特点使其成为建筑领域中广受欢迎的结构类型。
然而,随着使用年限的增加和环境的变化,混凝土结构的耐久性问题也越来越受到人们的关注。
本文将从混凝土结构的耐久性原理、耐久性问题及其影响因素等方面展开探讨,以期为混凝土结构设计及维护提供一定的参考。
一、混凝土结构的耐久性原理混凝土是一种水泥、砂子、碎石和水按一定比例拌合而成的人造建筑材料。
混凝土结构的耐久性,主要由混凝土的性能以及结构本身的设计和施工质量所决定。
1. 混凝土的性能混凝土是一种具有很好机械强度和耐久性的材料,它的强度来自于水泥基质中的水化产物及填充物的相互作用。
混凝土的水化反应,可以产生新的固结物(硅酸钙),从而使得材料的性能发生变化,得到机械强度和耐久性的提高。
当混凝土的水化反应和干燥过程完成后,新产生的硅酸钙就会向混凝土的微孔和毛孔中填充,这样就会使混凝土结构具有很好的耐久性。
2. 结构设计和施工质量混凝土结构的稳定性和耐久性,同样受到结构设计和施工质量的影响,良好的结构设计和正确的施工方法能够有效地提高混凝土结构的耐久性,避免在使用过程中出现重大的问题。
二、混凝土结构的耐久性问题混凝土结构在使用过程中,可能会遭受许多不同的破坏,这些破坏可能会来自于环境因素(如空气、水分、化学物质),也可能是因为结构设计、施工和维护不当等因素而引起。
下面将介绍一些混凝土结构常见的耐久性问题。
1. 碱骨料反应混凝土中如果使用了碱性骨料,则可能会发生碱骨料反应。
这种反应的本质是水泥和碱性骨料中的硅酸钠或硅酸钾发生反应,形成高亚硅酸钠或亚硅酸钾,加剧了混凝土中的膨胀和开裂。
该反应是反应较慢的化学反应,通常在25年以后才明显发现。
2. 混凝土的劣化混凝土在长期使用过程当中,可能由于渗水、热胀冷缩及各种机械载荷等原因而导致其表面的损坏。
当这种表面损坏不加以修缮时,混凝土的劣化可能会不断加剧,最终导致混凝土结构完全失效。
混凝土结构的强度与耐久性分析
混凝土结构的强度与耐久性分析第一章强度分析混凝土结构的强度是指其承受外力的能力。
混凝土底面的强度一般由破坏荷载来表示。
混凝土结构的强度分析可以从以下几个方面进行考虑。
1.1 材料中的含水量混凝土吸收的水分对其强度、抗裂性及耐久性都有很大的影响。
水泥水化反应需要水分参与,水的充分含量能够使水化反应更加充分,从而使混凝土强度更高。
但是,过多的水分会导致混凝土的龟裂、渗水、起泡等现象。
1.2 混凝土的质量混凝土的质量对其强度有直接影响。
当混凝土配制不合理、材料质量不好时,混凝土的强度会受到影响。
因此,混凝土制作过程中,需要严格控制材料的配比、品质以及施工的流程等因素。
在实际应用中,如果混凝土的强度不够,可以通过添加其他的材料如钢筋、纤维等来提高强度。
1.3 结构形态混凝土结构的形状决定了其抗弯、抗剪等性能。
在设计混凝土结构时,需要根据受力情况、材料特性等各方面因素综合考虑,确定最优的结构形态。
第二章耐久性分析混凝土结构的耐久性是指混凝土在外界环境条件下长期使用的能力。
混凝土的耐久性受到多种因素的影响:2.1 环境因素混凝土结构在不同的环境中,其耐久性也不同。
例如在海洋环境中,海水会腐蚀混凝土,使其耐久性降低;在潮湿的环境中,混凝土容易受到腐蚀、龟裂等影响。
2.2 气候因素空气中的氧气和水蒸气会导致混凝土的龟裂、腐蚀等现象。
适当的保护措施可以延长混凝土结构的使用寿命。
2.3 建造和养护混凝土结构的建造和养护过程对于其耐久性影响极大。
如果混凝土施工过程中存在漏水、空隙等问题,混凝土的质量会受到影响。
如果混凝土养护不够,会导致混凝土表面出现龟裂、渗水等问题。
2.4 材料本身的特性材料的质量和特性直接影响混凝土结构的耐久性。
例如,混凝土中的骨料、水泥等材料如果质量不好,会导致混凝土龟裂、渗水等问题。
结论综上所述,混凝土结构的强度和耐久性分析是非常重要的。
在混凝土结构的设计和施工过程中,需要综合考虑多种因素,严格控制各个环节,以确保其强度和耐久性。
混凝土结构材料的耐久性评估与优化研究
混凝土结构材料的耐久性评估与优化研究引言:混凝土是建筑工程中广泛使用的一种结构材料,具有承重能力强、耐久性好等优点。
然而,随着时间的推移,混凝土结构材料会受到外界环境因素的侵蚀,导致其性能逐渐下降。
为了确保混凝土结构的稳定性和可靠性,需要进行耐久性评估与优化研究。
本文将通过介绍耐久性评估的方法和优化研究的内容,探讨混凝土结构材料的耐久性问题以及优化策略。
一、耐久性评估方法1.1 物理性能测试混凝土结构材料的物理性能测试是评估其耐久性的重要手段之一。
例如,应进行强度测试、容重测试、吸水性测试等,以评估混凝土的强度、结构紧密度和水分渗透性。
这些测试结果可以为混凝土结构材料的耐久性提供有力的依据。
1.2 化学性能分析混凝土结构材料遭受环境侵蚀时,会发生化学反应,进而影响其性能。
通过进行化学性能分析,例如酸碱性测试、电化学腐蚀测试等,可以了解混凝土材料在特定环境下的耐久性。
同时,该分析还可以确定其中的微量元素和矿物组成,为后续优化提供参考。
1.3 加速腐蚀试验为了模拟混凝土结构材料长期暴露于不同环境条件下的情况,可以进行加速腐蚀试验。
通过控制试验条件,例如湿度、温度等,可以加速混凝土的腐蚀过程,并评估其耐久性。
这种方法能够快速获取材料的性能数据,提高评估效率。
二、混凝土结构材料的耐久性问题2.1 混凝土碳化混凝土碳化是由于二氧化碳和水进入混凝土中,造成碱性物质被中和,从而导致混凝土内钢筋腐蚀的一种现象。
混凝土碳化会降低混凝土的强度和耐久性,甚至导致混凝土结构的失效。
因此,应通过加入合适的控制剂,减缓混凝土碳化的速度,提高混凝土结构的耐久性。
2.2 混凝土氯盐侵蚀混凝土结构在海洋环境或受盐湖影响的地区使用时,会受到氯盐的侵蚀。
氯盐会破坏混凝土中的氧化锈蚀层,进而导致钢筋腐蚀,使混凝土结构损坏。
为了解决这一问题,可以使用添加剂,如氯离子抑制剂、混凝土密封剂等,减少混凝土的孔隙度,从而抑制氯离子的进入,提高混凝土的耐久性。
谈混凝土结构的耐久性
的海底 砂 . .
1 _ 7混 凝 土 结 构
2 . 4冻融环境 与 氯盐环境
i
限制粉 煤灰 掺量 和粉 煤灰 中的烧 失 . 掺 人适
量 引气 剂 , 改 善混凝 土 内部微结 构 . .
混 凝土结 构使 用过程 中, 不 当 的维 护和保 养 , 加
速 r 混 凝土 的 劣化
3结 语
综 上所述 各 种轻 质砖 墙体 开裂 的原 因较 多 , 冈
此. 只有 严 格 执行 有关 砌 体 规 范 , 从生产 、 设 ‘ 、 施 T 各 方 面层 层 把 关 , 采 取 有 效 的
1 0 5
⑥严格控制墙体上的孑 L 洞预留及切槽 , 保证墙 体 开 裂精心 施 工 , 才 能 消除 新 型砌 块墙 体 开裂 的质
1 . 3混凝 土 的化学腐 蚀
1 ) 北方 地 区为 了冬季抢 工 , 使 用氯 盐 防冻f f 0 。
2 ) 近年 由于河 砂短 缺 , 沿 海地 区滥用 未 经清 洗
① 施 工 现场砌 块 应按 规格 堆 放 , 堆放 高 度不 宜
超过 1 . 6 m, 运抵 现 场砌 块要 做好 防雨 淋 、 防 浸泡 措
1 . 5由于 水泥 强 度 的 不 断提 高 和 施 工进 度 的加快 ,
实 际 混 凝 土 耐 久 性 质 量 大 幅 度 下 降
混 凝 土 中的氢 氧化钙 反应 生 成 的碳 酸钙 ( 碳化) , 降
低 混凝 土碱 度 , 当碳 化 从混凝 土 表 面逐 渐 向里 发展
到钢筋 表面 位置 , 钝化 膜破化 。 2 ) 氯离 子 从 混 凝 土表 面扩 散 到 钢 筋 表 面并 累
积 到 临界浓 度 , 钝 化膜 破坏 。 钝 化膜 破坏后 , 如有充
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。
混凝土结构的耐久性标准
混凝土结构的耐久性标准一、前言混凝土结构的耐久性是保障建筑物长期使用安全、稳定的重要指标。
混凝土结构的耐久性标准是对混凝土结构在不同环境下的使用寿命进行规定,是指导混凝土结构设计、施工和维护的基础。
本文将对混凝土结构的耐久性标准进行详细的介绍。
二、耐久性标准的概念混凝土结构的耐久性是指混凝土结构在使用过程中,经过一定的时间后,仍然能够保持其原有的性能和功能。
耐久性标准是对混凝土结构在不同环境下的使用寿命进行规定,包括使用年限、维修周期、维修方式等内容。
耐久性标准是建筑物设计、施工和维护中必须遵循的基本规范,也是保障建筑物长期使用安全、稳定的重要指标。
三、耐久性标准的制定原则1. 根据建筑物的使用要求和设计寿命,确定相应的耐久性标准;2. 按照环境和使用条件的不同,制定不同的耐久性标准;3. 根据混凝土结构的类型和使用环境,制定不同规范要求;4. 考虑混凝土结构的材料和施工工艺,制定相应的检测和维护要求;5. 根据实际情况进行修订和完善。
四、耐久性标准的分类1. 按用途分为住宅建筑、公共建筑、工业建筑等;2. 按环境分为干燥、潮湿、沿海、高寒等;3. 按材料分为普通混凝土、高性能混凝土、纤维混凝土等。
五、耐久性标准的具体要求1. 混凝土结构的设计应符合当地的建筑规范和标准,结构设计应合理、经济、安全;2. 混凝土结构的材料应符合国家标准,应严格控制质量,混凝土强度等级应符合设计要求;3. 混凝土结构的施工应按照设计要求、规范和标准进行,施工过程中应进行质量控制和检测;4. 混凝土结构的养护应按照设计要求和要求时间进行,养护期间应避免外力冲击和损伤;5. 混凝土结构的维护应按照规定周期进行,维护内容包括清洁、修补、保养等。
六、不同类型混凝土结构的耐久性标准要求1. 住宅建筑(1)混凝土结构的设计寿命为50年以上;(2)混凝土强度等级不低于C25;(3)混凝土结构的养护期为28天;(4)混凝土结构的维护周期为5年。
混凝土结构的耐久性设计
混凝土结构的耐久性设计混凝土结构是建筑中常用的结构形式之一,其耐久性设计对于保证建筑的使用寿命和安全性至关重要。
本文将就混凝土结构的耐久性设计进行探讨,包括材料选择、设计原则、施工措施等方面的内容。
一、材料选择在混凝土结构的耐久性设计中,合适的材料选择至关重要。
首先需要选择合适的水泥、砂、石材等原材料,确保其质量满足标准要求。
同时,在混凝土中添加适量的掺合料,如粉煤灰、矿渣等,以提高混凝土的耐久性。
二、设计原则混凝土结构的耐久性设计应遵循以下原则:1. 结构设计要满足使用要求和耐久性要求,保证结构在预期使用寿命内不发生损坏。
2. 结构的安全性和耐久性要考虑全寿命周期,考虑不同工况下的影响。
3. 结构设计应充分考虑混凝土的抗裂性能和防水性能,采取相应的设计措施。
4. 结构的施工过程要符合规范要求,确保混凝土的浇筑和养护质量。
5. 结构的维护和修复应使用合适的材料和方法,延长结构的使用寿命。
三、施工措施混凝土的施工过程对结构的耐久性影响较大。
以下是一些常用的施工措施:1. 控制混凝土的配合比,保证混凝土的强度和耐久性。
2. 合理安排浇筑顺序,避免出现冷缝和接缝,确保结构的整体性。
3. 加强混凝土的养护措施,保持适宜的温度和湿度,以提高混凝土的强度和耐久性。
4. 对混凝土表面进行防水处理,采用防水剂等方式,提高结构的防水性能。
四、耐久性评估为了保证混凝土结构的耐久性,可以进行耐久性评估和检测。
常用的评估方法包括非破坏性检测、结构健康监测等。
通过定期评估和检测,可以及时了解结构的健康状态,采取相应的维护和修复措施,延长结构的使用寿命。
五、结论混凝土结构的耐久性设计是建筑工程中不可忽视的重要环节。
通过合适的材料选择、设计原则的遵循、施工措施的采取以及耐久性评估的实施,可以保证混凝土结构的安全可靠,延长其使用寿命,提高建筑的整体质量。
只有在注重耐久性设计的基础上,我们才能建造出更加稳定和持久的混凝土结构。
混凝土结构的耐久性及维护技巧
混凝土结构的耐久性及维护技巧混凝土作为一种重要的建筑材料,具有良好的耐久性和强度,被广泛应用于建筑领域。
然而,随着时间的推移,混凝土结构也会因为自然因素、气候变化、以及使用和维护不当等原因而面临着一定的风险。
因此,了解混凝土结构的耐久性和维护技巧对于确保建筑物的长期稳定运行至关重要。
一、混凝土结构的耐久性混凝土的耐久性主要由其材料特性和设计施工质量决定。
首先,良好的材料选择是确保混凝土结构耐久性的基础。
采用优质的水泥、骨料和掺合料,确保其符合国家标准,并经过试验检测,能够有效提高混凝土结构的抗压强度和抗渗性能。
其次,设计施工的质量也是混凝土结构耐久性的关键。
在混凝土结构设计中,应根据具体的使用环境和荷载条件合理确定结构形式、尺寸和钢筋配筋,并确保施工过程中遵循相关规范和标准,严格控制施工质量,避免设计不合理和施工缺陷。
另外,混凝土结构的维护和保养也是其耐久性的重要保证。
混凝土在使用过程中可能受到车辆荷载、温度变化、酸碱侵蚀等多种因素的影响,因此需要进行定期维护和检修。
例如,对于桥梁和道路等混凝土结构,应及时清除积水、杂物和冰雪,避免长时间浸泡和水分侵入,防止冻融损伤。
二、混凝土结构的维护技巧1. 表面保护层混凝土结构的表面保护层可以起到隔离、保护和美化的作用。
在混凝土施工完成后,应及时对表面进行防水、防腐和防尘处理,以减少水分渗透和化学侵蚀。
常用的表面保护措施包括喷涂防水剂、涂刷防水漆和施工防尘剂等。
2. 缝隙修复混凝土结构在使用过程中,可能会出现裂缝和孔洞,导致结构的破坏和渗漏。
因此,及时修复和处理缝隙是保持混凝土结构完整性的重要措施。
常用的缝隙修复方法包括填充密封、喷涂修补剂和打孔注浆等,以提高结构的抗渗性和强度。
3. 防腐处理混凝土结构在潮湿环境中容易受到腐蚀,特别是在海洋和化工等特殊工况下。
为了延长混凝土结构的使用寿命,需要进行防腐处理。
常用的防腐方法包括涂刷防腐漆、使用防腐胶带和涂覆抗腐蚀涂料等,以保护结构不受外界腐蚀物质的侵害。
混凝土结构的耐久性设计原则
混凝土结构的耐久性设计原则一、引言混凝土是建筑结构中最常用的材料之一。
耐久性是混凝土结构设计的重要考虑因素之一。
本文将介绍混凝土结构的耐久性设计原则。
二、混凝土的耐久性问题混凝土结构的耐久性问题包括以下几个方面:1. 钢筋锈蚀混凝土结构中的钢筋,如果长期暴露在潮湿的环境中,容易发生锈蚀。
锈蚀会导致钢筋直径减小、表面粗糙,失去原有的抗拉强度和粘结力,从而影响混凝土结构的安全性。
2. 混凝土裂缝混凝土结构在使用过程中,由于受到外力的作用,容易发生裂缝。
裂缝可能会导致混凝土中的钢筋暴露在外面,进而导致钢筋锈蚀,加剧混凝土结构的耐久性问题。
3. 混凝土的碳化混凝土表面如果长期暴露在空气中,会逐渐发生碳化。
碳化会导致混凝土的pH值降低,从而影响混凝土中钢筋的稳定性和耐久性。
4. 混凝土的冻融损伤混凝土结构在寒冷的气候条件下,很容易发生冻融损伤。
这是因为混凝土中的水分在冷冻过程中会膨胀,从而导致混凝土表面和内部的裂缝和破坏。
三、混凝土结构的耐久性设计原则为了提高混凝土结构的耐久性,我们需要采用一系列的设计原则,包括:1. 设计抗渗结构防渗是保证混凝土结构耐久性的关键因素之一。
在混凝土结构设计中,我们需要采用一系列的措施,如采用高强度混凝土、增加混凝土厚度、设置防水层等,来增强混凝土结构的抗渗性能。
2. 设计合理的混凝土配合比混凝土的配合比是指混凝土中水泥、砂、石子等各种原材料的比例和用量。
合理的混凝土配合比可以提高混凝土的强度和耐久性,从而减少混凝土结构的裂缝和变形。
3. 设置钢筋保护层钢筋保护层是指钢筋和混凝土之间的距离。
在混凝土结构设计中,我们需要设置合理的钢筋保护层,以保护钢筋不受外界环境的影响,从而提高混凝土结构的耐久性。
4. 选择合适的混凝土强度等级混凝土强度等级是指混凝土的抗压强度等级。
在混凝土结构设计中,我们需要选择合适的混凝土强度等级,以满足结构的强度和耐久性的要求。
5. 增加混凝土的厚度混凝土结构的厚度是影响混凝土结构耐久性的一个重要因素。
混凝土结构的耐久性与腐蚀性能研究
混凝土结构的耐久性与腐蚀性能研究混凝土是一种广泛应用于建筑工程中的材料,具有较高的强度和耐久性。
然而,在实际使用中,混凝土结构仍然存在一定的耐久性和腐蚀性能问题。
本文将探讨混凝土结构的耐久性以及腐蚀性能,并介绍相关研究成果。
1. 混凝土结构的耐久性混凝土结构的耐久性是指其在长期使用中能够抵抗各种外界环境和荷载的侵蚀和破坏能力。
耐久性受到多种因素的影响,包括材料本身的性质、外界环境条件以及结构设计与施工质量等。
1.1 材料本身的性质混凝土的强度、密实性、抗渗性以及耐久性添加剂的使用等,对混凝土结构的耐久性有着重要的影响。
高强度混凝土和高性能混凝土的使用可以提高混凝土结构的耐久性。
1.2 外界环境条件外界环境条件是影响混凝土结构耐久性的重要因素之一。
例如,海洋环境中的盐腐蚀、高温环境下的膨胀和收缩等都会对混凝土结构产生不同程度的影响。
1.3 结构设计与施工质量合理的结构设计和优质的施工质量对混凝土结构的耐久性具有至关重要的影响。
结构设计应考虑到结构的受力性能、防水性能等方面,施工质量应保证混凝土的均匀性和致密性。
2. 混凝土结构的腐蚀性能混凝土结构腐蚀主要包括化学腐蚀和物理腐蚀两种类型。
化学腐蚀是指混凝土结构在酸、碱等强腐蚀性介质作用下的腐蚀现象,而物理腐蚀是指混凝土结构在冻融、干湿循环等自然环境条件下的腐蚀现象。
2.1 化学腐蚀化学腐蚀主要是由于强酸、强碱介质对混凝土中的水泥基体和骨料的溶解作用。
这种腐蚀会导致混凝土中的钙化反应被破坏,进而影响混凝土的强度和稳定性。
因此,在特定的工程环境中,应采取相应的防护措施,如使用化学惰性材料、添加防腐蚀剂等。
2.2 物理腐蚀物理腐蚀主要是由于自然环境因素对混凝土结构的影响。
例如,在冻融环境下,冰的形成会导致混凝土结构的膨胀和收缩,从而产生裂缝和损伤。
此外,干湿循环也会导致混凝土的体积变化,使结构受损。
3. 相关研究成果为了提高混凝土结构的耐久性和腐蚀性能,许多研究已经进行并取得了一些成果。
混凝土结构设计中的耐久性设计
混凝土结构设计中的耐久性设计混凝土结构在建筑工程中扮演着重要的角色,其耐久性设计尤为关键。
耐久性设计是指在一定使用期限内,结构能够保持其设计使用功能。
耐久性设计的好坏直接影响着结构的使用寿命和安全性。
本文将从混凝土结构耐久性设计的概念、影响因素、设计要点以及常见问题等方面进行探讨。
一、耐久性设计的概念耐久性设计是指在结构设计过程中考虑和控制结构在使用环境中受到的各种破坏因素,使结构满足设计使用寿命的要求。
耐久性设计的目的是确保混凝土结构在使用寿命内具有足够的承载能力和稳定性,并且保持良好的使用功能和外观。
二、耐久性设计的影响因素1. 材料选择:混凝土的品种、配合比、强度等对结构的耐久性至关重要。
要选择符合设计要求和使用环境的混凝土材料,严格控制材料的质量。
2. 环境条件:结构所处的环境条件,如潮湿度、温度、气候等都会影响结构的耐久性。
要合理选择结构材料和采取防护措施,以适应不同的环境条件。
3. 结构设计:结构设计中的构造形式、截面尺寸、支座方式等都会对结构的耐久性产生影响。
要合理设计结构,确保结构在使用寿命内不会出现严重的损坏。
4. 施工工艺:施工过程中的施工方法、工艺操作等也会影响结构的耐久性。
要保证施工质量,严格按照设计要求执行施工工艺。
三、耐久性设计的要点1. 防水防潮:混凝土结构在使用过程中要经受各种湿润环境的考验,要做好防水防潮的设计工作,防止水分侵入混凝土内部引发腐蚀。
2. 防腐防火:结构要考虑到防腐和防火等方面的要求,选择耐候性好的材料和进行合理的防护措施,提高结构的耐久性。
3. 疲劳抗震:结构在使用过程中会受到外部荷载的作用,要考虑结构的疲劳和抗震性能,合理设计结构的受力方式和抗震构造。
4. 维护保养:结构的保养工作对于其耐久性至关重要,要制定合理的维护计划,及时检修和维护结构,延长结构的使用寿命。
四、混凝土结构设计中的常见问题1. 配合比不合理:混凝土配合比过高或过低都会影响结构的性能,容易导致混凝土开裂和渗水等问题。
混凝土结构设计中的耐久性要求
混凝土结构设计中的耐久性要求一、引言混凝土结构作为建筑工程的主要构造材料之一,在建筑领域中扮演着重要的角色。
在设计混凝土结构时,耐久性是一个非常重要的考虑因素。
耐久性涉及到混凝土结构在使用寿命内的性能表现,包括强度、稳定性、耐久性和安全性等方面。
本文将探讨混凝土结构设计中的耐久性要求。
二、混凝土结构中的耐久性要求1. 安全性要求混凝土结构的耐久性要求首先要保证结构的安全性。
结构的安全性是指结构在使用寿命内的承载能力、变形能力和稳定性等方面具有足够的安全保障。
因此,在混凝土结构的设计中,必须对结构的荷载进行合理的计算和分析,确保结构的安全性。
2. 耐久性要求混凝土结构的耐久性要求是指结构在使用寿命内能够保持足够的强度、稳定性和耐久性。
混凝土结构的耐久性要求通常包括以下几个方面:(1)抗裂性能:混凝土结构在使用寿命内必须具有足够的抗裂性能,即能够承受外界荷载和变形引起的裂缝。
(2)耐久性能:混凝土结构在使用寿命内必须具有足够的耐久性能,即能够抵抗外界环境因素(如氧化、酸碱性等)的侵蚀和破坏。
(3)可维护性:混凝土结构在使用寿命内必须具有足够的可维护性,即能够方便地进行检查、维修和保养。
3. 稳定性要求混凝土结构的稳定性要求是指结构在使用寿命内能够保持足够的稳定性,即避免结构发生倒塌、滑移和失稳等现象。
为了保证混凝土结构的稳定性,必须对结构进行合理的结构设计和荷载计算,并采取必要的稳定性措施,如增加结构的自重、增加结构的水平刚度等。
4. 防火性能混凝土结构的防火性能是指结构在火灾发生时能够保持足够的稳定性和承载能力,以确保人员的安全和财产的保护。
为了提高混凝土结构的防火性能,必须采取必要的防火措施,如增加结构的防火涂料、采用防火材料等。
三、混凝土结构设计中的耐久性要求的实现1. 材料的选择和质量控制混凝土结构的耐久性要求与所使用的混凝土材料的质量有直接关系。
因此,在混凝土结构设计中,必须选择具有足够强度和稳定性的混凝土材料,并加强对材料的质量控制。
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。
混凝土结构的耐久性
混凝土结构的耐久性混凝土结构的耐久性是指在预期使用寿命内,结构能够保持其设计功能和性能的能力。
随着时间的推移,混凝土结构可能会受到各种因素的影响,例如气候条件、环境污染、化学侵蚀、物理荷载等。
因此,确保混凝土结构的耐久性至关重要。
一、合理的设计混凝土结构的耐久性始于合理的设计。
设计人员应根据具体情况确定合适的混凝土强度等级、配合比和保护层厚度等参数,以确保结构在使用寿命内能够承受设计工作荷载并抵御外部侵蚀。
二、材料选择在混凝土结构的设计中,材料的选择直接关系到结构的耐久性。
应该选择符合标准要求的优质水泥、骨料和化学掺合料,并通过实验检测确保其质量合格。
此外,添加适量的外加剂可以改善混凝土的性能,提高结构的耐久性。
三、养护措施混凝土浇筑完成后,及时采取养护措施对结构进行保护。
养护时间应根据具体混凝土配合比和环境条件而定,通常为7-14天。
养护期间,应保持混凝土表面的湿润,避免温度和湿度的突变,以充分发挥混凝土的强度和耐久性。
四、防护措施混凝土结构在使用过程中可能会受到各种因素的侵蚀,如气候条件、化学物质和物理荷载等。
为了增强混凝土结构的耐久性,可以采用以下防护措施:1.使用耐久性好的外墙材料,例如特殊表面涂料、防水膜和抗氯化物渗透材料等,以减少环境因素对混凝土结构的损害。
2.定期进行结构检测和维护,及时修复混凝土表面的裂缝和损坏,以防止进一步的侵蚀和损害。
3.加强结构的排水系统,确保混凝土结构在雨水和地下水侵蚀的情况下能够及时排除水分,避免结构的渗漏和腐蚀。
4.在结构施工中,使用耐久性好的连接件和固定系统,以增强结构的整体稳定性和耐久性。
五、定期检测与维护为了确保混凝土结构的耐久性,定期检测和维护是必不可少的。
检测内容包括结构的物理性能、化学性能、耐久性等方面,通过科学的测试和分析,可以及时了解结构的状况,并采取合适的维护措施。
综上所述,混凝土结构的耐久性是建筑工程中重要的考虑因素之一。
通过合理的设计、材料选择、养护和防护措施以及定期检测和维护,能够有效地提升混凝土结构的耐久性,延长其使用寿命,确保工程质量和安全性。
混凝土结构的耐久性标准
混凝土结构的耐久性标准一、前言混凝土结构是建筑物中最为常见的结构形式之一,其耐久性是保证建筑物安全稳定运行的重要因素。
本文将介绍混凝土结构的耐久性标准,旨在提高混凝土结构的耐久性,确保建筑物的安全性。
二、混凝土结构的耐久性标准1.设计阶段在混凝土结构的设计阶段,应该考虑以下因素:(1)结构的使用寿命:结构的使用寿命应该在设计阶段确定,并应该考虑结构的使用环境,包括空气质量、温度、湿度等因素。
(2)混凝土配合比:混凝土配合比应该根据结构的使用寿命和使用环境进行设计,并应该考虑原材料的可获得性和成本等因素。
(3)混凝土强度等级:混凝土强度等级应该根据结构的使用寿命和使用环境进行设计,并应该考虑混凝土的强度和耐久性之间的平衡。
(4)混凝土技术要求:混凝土的制作和施工应该符合相关标准和规范要求,确保混凝土的质量和耐久性。
2.材料选择在混凝土结构的材料选择阶段,应该考虑以下因素:(1)混凝土原材料:混凝土原材料应该符合相关标准和规范要求,确保混凝土的质量和耐久性。
(2)钢筋:钢筋应该符合相关标准和规范要求,确保钢筋的质量和耐久性。
(3)混凝土添加剂:混凝土添加剂应该符合相关标准和规范要求,确保混凝土的质量和耐久性。
(4)防腐涂料:防腐涂料应该符合相关标准和规范要求,确保混凝土结构的防腐性能。
3.施工阶段在混凝土结构的施工阶段,应该考虑以下因素:(1)混凝土浇筑:混凝土的浇筑应该符合相关标准和规范要求,确保混凝土的质量和耐久性。
(2)混凝土养护:混凝土的养护应该符合相关标准和规范要求,确保混凝土的质量和耐久性。
(3)钢筋安装:钢筋的安装应该符合相关标准和规范要求,确保钢筋的质量和耐久性。
(4)防腐涂料施工:防腐涂料的施工应该符合相关标准和规范要求,确保混凝土结构的防腐性能。
4.维护阶段在混凝土结构的维护阶段,应该考虑以下因素:(1)定期检查:定期检查混凝土结构,及时发现和修复问题。
(2)清洗:清洗混凝土结构,去除污垢和杂物,确保混凝土结构的防腐性能。
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。
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浅谈混凝土结构的耐久性曾宇光摘要:叙述了混凝土结构耐久性的定义及进行耐久性设计的必要性,分析了影响混凝土耐久性能的主要因素,重点归纳了混凝土结构耐久性设计的有关规定,进而明确了5规范6对耐久性设计的出发点。
关键词:混凝土结构,耐久性,设计,影响因素中图分类号:T U375文献标识码:A1混凝土结构的耐久性定义及进行耐久性设计的必要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。
GB50068建筑结构可靠度设计统一标准(以下简称/标准0) 1.0.5的规定确定混凝土结构的设计使用年限根据结构的重要程度设计使用年限分别为5年、25年、50年、100年。
但如果对耐久性考虑不严,建筑物老化严重,结构就可能在未达到其设计使用年限时就已老化,无法保证其正常使用。
而为了其继续正常使用而进行相当规模的维修、加固或改造,将付出高昂的代价。
由此保证混凝土结构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。
2影响耐久性能的主要因素影响耐久性能的主要因素有内部因素和外部因素两方面。
内部因素主要有:混凝土的材质、密实性、强度及水泥用量、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、CO2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。
混凝土是碎石、砂、水泥和水拌和后凝硬而成。
这些材料的优劣直接影响到硬化后混凝土的质量(包括密实度和强度等),好质量的材料将为工程使用期混凝土的耐久性打下良好的基础。
混凝土的内部缺陷(不密实),使混凝土在使用过程中易受各种不利因素的侵袭,主要有如下几种形式:1)渗透;2)碳化;3)冻融破坏。
混凝土中水泥用量大,可碳化物含量多,混凝土强度提高,可以提高混凝土抗碳化性能,故应控制最低混凝土强度等级。
相反混凝土中水泥用量过少,氢氧化钙含量少,易遭酸性介质的侵蚀,易发生碳化,故应控制最小水泥用量。
水灰比越小,混凝土内部的孔隙率也越小,密实性好,渗透性小,因而碳化速度慢,水灰比小时混凝土孔隙中游离水减小,也会减慢碳化反应。
故应控制最大水灰比。
氯离子的存在将导致钢筋表面氧化膜的破坏,并与Fe生成金属氯化物,对钢筋锈蚀影响很大。
因此氯离子含量应予严格限制。
从混凝土碳化过程中可以看出,如果混凝土中的碱性水化物多(即含碱量大),CO2与碱性水化物(主要是Ca(OH)2)发生反应使pH值下降。
当碳化至钢筋表面时,将会破坏氧化膜,钢筋有锈蚀的危险。
因此碱离子含量应予严格限制。
混凝土外加剂在混凝土拌合物中掺入不超过水泥重量的5%。
混凝土保护层厚度越大,碳化至钢筋表面的时间越长;混凝土表面设有覆盖层,可提高抗碳化的能力。
外部因素主要是环境条件。
温度交替变化有利于CO2的扩散,可加速混凝土的碳化。
试验表明,混凝土周围相对湿度为50%~70%时,碳化速度较快;空气中CO2含量的浓度越高,碳化速度越快。
环境中的侵蚀性介质对混凝土结构的耐久性能影响很大。
如酸、碱溶液直接接触混凝土时将产生严重的腐蚀;海港及海堤混凝土结构中钢筋锈蚀严重;大气中的酸雨则大面积地影响工程结构的耐久性。
对此,应根据实际情况采取相应的技术措施,防止或减少对混凝土结构的侵蚀。
例如,从生产流程上防止有害物质散溢;采用耐酸或耐碱混凝土等。
3耐久性设计3.1混凝土结构的设计使用年限按照5标准61.0.5的规定确定混凝土结构的设计使用年限分为四类:一类是临时建筑,设计使用年限为5年。
二类是易于替换的结构构件,设计使用年限为25年。
三类是普通房屋和构筑物,设计使用年限为50年。
四类是纪念性建筑和特别重要的建筑结构,设计使用年限为100年。
从5标准6的规定可以看出:建筑物的设计使用年限一般为50年和100年。
5规范6就设计使用年限为50年、100年和一些特殊情况的建筑分别对其耐久性进行了规定。
3.2设计使用年限为50年的建筑耐久性规定通过上述对影响混凝土耐久性主要因素的讨论可以看出,混凝土耐久性可以通过对最大水灰比、最小水泥用量、最低混凝土强度等级、最大氯离子含量、最大碱含量来控制。
5规范63.4.2正是据此对设计使用年限为50年的混凝土结构的耐久性作了基本要求。
5规范63.4.2一类、二类、三类环境中,设计使用年限为50年的结构混凝土应符合表1的规定。
表1结构混凝土耐久性的基本要求环境类别水灰比水泥用量kg/m3混凝土强度氯离子含量%最大碱含量kg/m3一[0.65\225\C20 1.0不限制二a[0.60\250\C250.3[3.0b[0.55\275\C300.2[3.0三[0.50\300\C300.1[ 3.0表1的注释主要是:1)规定了氯离子含量的定义;2)规定了预应力构件中混凝土的最大氯离子含量,最小水泥用量,最低混凝土强度等级;3)规定了素混凝土构件中的水泥用量;4)规定了当混凝土中加入活性掺合料或能提高耐久性的外加剂时,可适当降低最小水泥用量;5)规定了当有可靠工程经验时,处于一类和二类环境中的最低混凝土强度等级可降低一个等级;6)规定了当碳纤维材料在加固混凝土结构中的应用许凤美摘要:阐述了碳纤维加固钢筋混凝土结构的主要技术优点及缺陷,将碳纤维进行了分类,并叙述了CF RP的材料力学特征和加固混凝土结构的发展概况,同时介绍了碳纤维布施工工艺,以达到指导实践的目的。
关键词:碳纤维,混凝土结构,加固,性能中图分类号:T U746.3文献标识码:A碳纤维(CFRP)是含碳量高于90%的无机高分子纤维[1,3]。
有碳纤维加入的复合材料是制造飞机、火箭和化工厂耐腐蚀设备等的优良材料。
而具有土木工程结构加固作用的碳纤维布是用于结构构件的抗拉、抗剪和抗震加固,其技术是新近发展起来的一种新技术,以其抗拉强度高、自重轻、耐久性好、耐腐蚀、施工便捷、抗疲劳性好、无磁性、优异的力学性能、简便的施工工艺与优秀的加固修补效果得到了普遍赞同,正日益受到国内外广大科研人员和工程技术人员的关注与青睐。
1碳纤维加固混凝土结构技术1.1CFRP加固钢筋混凝土结构的主要技术优点1)自重轻、厚度小、任意长度、免搭接、材料不用预加工,极高的强度,突出的抗疲劳能力;2)施工便捷,工效高,不需要大型施工机具,施工占用场地少;3)具有优异的抗化学腐蚀能力,具有极佳的耐久性能;4)强度高,能灵活的用于抗弯、封闭箍和抗剪加固,具有柔韧性,能包裹复杂外形的构件,适用于各种构件表面及各种形状的结构物上进行修补,基材可以是混凝土、砌体结构、木结构等许多结构建材;5)永久荷载作用下抗蠕变、抗腐蚀和抗震性能好,具有触变性和易溶性,符合环保要求。
使用非碱活性骨料时,对混凝土中的碱含量可不作限制。
3.3设计使用年限为100年的建筑耐久性规定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小;5)在使用过程中,应定期维护。
5规范6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。
3.4一些特殊情况的建筑耐久性规定5规范6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。
5规范6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。
5规范6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。
5规范6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。
4混凝土保护层最小厚度5规范69.2.1:纵向受力的普通钢筋及预应力钢筋,其混凝土保护层厚度(钢筋外边缘至混凝土表面的距离)不应小于钢筋的公称直径,且应符合表9.2.1的规定。
5规范69.2.2:对处于一、二类环境中的预制构件,其混凝土保护层厚度分别做了规定。
5规范69.2.3:对于板、墙、壳中分布钢筋的保护层厚度,梁、柱中箍筋和构造钢筋的保护层厚度都做了规定。
值得注意的是在确定保护层厚度时,不能一味增大厚度,因为增大厚度一方面不经济,另一方面使裂缝宽度较大,效果不好。
5规范69.2.4:当梁、柱中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度大于40mm时,应对保护层采取有效的防裂构造措施。
5规范69.2.5:对有防火要求的建筑物,其混凝土保护层厚度尚应符合国家现行有关标准的要求。
处于四、五类环境中的建筑物,其混凝土保护层厚度尚应符合国家现行有关标准的要求。
5结语大家可以看出混凝土结构的耐久性对结构至关重要。
我们通过对影响耐久性能主要因素的分析,可以明确5规范6对耐久性设计的出发点,可以更好的学习规范。
混凝土保护层最小厚度对结构的耐久性意义重大,5规范6对其有专门规定。
On durability of concrete structureZENG Yu-guangAbstract:T he paper indicates t he definition of the dur abilit y of concrete structure,and the necessity of the durable desig n,analyzes the main factors w hich influence t he concrete dur ability,and sums up the relative r eg ulation for the durability of the concrete structure,so as to identify t he starting po int for the dur able design for the Regulation.Key words:concrete structur e,durability,design,influential factors。