混凝土结构耐久性探析
水泥混凝土结构的耐久性分析
![水泥混凝土结构的耐久性分析](https://img.taocdn.com/s3/m/21af76ab541810a6f524ccbff121dd36a32dc4b3.png)
水泥混凝土结构的耐久性分析水泥混凝土结构作为传统的建筑结构材料,其使用量很大。
水泥混凝土结构具有承载力高、重量轻、易加工等优点,且具有较好的耐久性。
但随着使用年限的增长,水泥混凝土结构也会受到外界环境因素的影响和内部力学变化的影响,从而导致水泥混凝土结构的耐久性下降。
本文将对水泥混凝土结构的耐久性进行分析。
一、水泥混凝土结构的现状分析目前的建筑结构中,水泥混凝土结构的应用非常普遍。
这些建筑包括民用住宅、商业、工厂、桥梁、隧道以及广场等应用。
因为水泥混凝土结构的性能优异,在现代建筑工程中已经成为不可或缺的一部分。
但是,在水泥混凝土结构的使用过程中,也存在一些问题。
一些建筑物使用的时间较长,但由于建筑物原材料的问题、施工质量等原因,相应的水泥混凝土结构受到了各种因素的影响,导致其耐久性大大降低。
二、水泥混凝土结构所受环境因素的影响水泥混凝土结构的使用年限越长,所受的环境因素就越多。
一些常见的环境因素包括:1. 大气腐蚀在有污染的环境中,水泥混凝土结构更容易受到大气腐蚀的影响,从而导致水泥混凝土结构的耐久性降低。
2. 土壤腐蚀在土壤中,水泥混凝土结构的钢筋更容易受到腐蚀的影响,随着时间的推移,会导致水泥混凝土结构的损坏。
3. 高温和低温在高温环境中,水泥混凝土结构的温度会升高,导致混凝土膨胀,从而产生应力。
而在低温环境中,水泥混凝土结构则会受到冻融循环所带来的影响。
三、内部因素对水泥混凝土结构耐久性的影响水泥混凝土结构内部也会受到各种因素的影响,影响其耐久性:1. 水泥混凝土结构的龄期在一定的规范范围内,水泥混凝土结构的龄期会直接影响其质量和耐久性。
假如水泥混凝土结构的龄期过短,那么水泥混凝土结构的强度和抗裂性将会变差。
2. 应力状态的变化由于水泥混凝土结构自身的变形和应力分布的不均匀,会造成结构内部应力状态的变化,一些应力状态会超出水泥混凝土结构的承受范围,结果易导致结构开裂或破坏。
四、水泥混凝土结构的改进方案为了降低水泥混凝土结构的脆弱性和提高其耐久性,一些改进方案已经得到了广泛采用:1. 合理的建筑设计和材料选择合理的建筑设计和材料选择不仅能够增加水泥混凝土结构的强度和抗裂性,也会降低其受到环境因素和内力变化的影响。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/60d78ca0534de518964bcf84b9d528ea81c72f01.png)
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](https://img.taocdn.com/s3/m/f1997ece760bf78a6529647d27284b73f24236a3.png)
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](https://img.taocdn.com/s3/m/5fada63d773231126edb6f1aff00bed5b9f373c9.png)
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](https://img.taocdn.com/s3/m/03017404b207e87101f69e3143323968011cf433.png)
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。
混凝土耐久性研究
![混凝土耐久性研究](https://img.taocdn.com/s3/m/ec8fa14017fc700abb68a98271fe910ef12daea9.png)
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。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/0771761b814d2b160b4e767f5acfa1c7aa0082cf.png)
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。
混凝土结构耐久性问题分析
![混凝土结构耐久性问题分析](https://img.taocdn.com/s3/m/20a1fdb0ed3a87c24028915f804d2b160b4e86b3.png)
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研究
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【 关键词】 耐久性 ; 主要 因素 ; 措施 ; 耐久性设 计 0 前 言
混凝 土结构 应满足安全性 、 适用性 和耐久性 这三方面的要求 。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 行大修 加固。混凝 土结构广泛应用于各类工程 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 急迫 和重要 的问题 外加剂 主要通过提高混凝 土密实度 和改善毛细孔结构提 高混 凝 土的抗渗性 。 减水剂 、 缓凝剂可以有效地改善混凝土 的工作性能, 有利 于混凝土 的均匀性和密实性减 少质量缺陷, 提高混凝 土抗渗 性。引气 剂 可在 混凝土中产生适量的细微封闭球形孔, 从 而切 断毛细孔渗水的 通路, 达 到提高抗渗性的效果。另外, 球形孔可 以成为冰 、 水 迁移 的“ 蓄 水池 ” 缓 冲结冰引起的静水压和渗透压, 大大 提高抗冻融能力。 大量实 践表 明, 适量引气剂能抑制碱一 骨料反应 . 减少膨胀破坏。外 加剂的掺 用应注意外加剂的成分 、 掺用量 、 匹配及与水 泥的相容性等 。 如在钢筋 混凝土 中应严格控制氯离子的引入, 以免对钢筋 防锈蚀不利 。 2 - 2 优质 的粗 、 细骨料 为保证混凝土的耐久性能 . 应合理选 用性 能优 良、 质量稳定 的粗 、 细骨料 。细骨料应选用级配合理 、 质地 均匀坚 固、 吸水率低 、 空隙率小 的洁净 的天然河砂 . 不宜使用山砂 , 不得使用海砂 。 粗骨料应选用级配 合 理、 粒形 良好 、 质地均匀坚 固、 线胀 系数小 的洁净 碎石 , 不宜采用 砂 石. 耐久性混凝土应采用二级或三级级 配粗骨料 : 粗骨料应分级采 购 、 分级运输 、 分级维放 、 分级计量。
混凝土结构耐久性浅析
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土结构 的损伤 ,缩短寿命 、埋下安全隐患 ,因此必须对混凝 土进行浇水 、遮蔽养护。
212 融作 用 ._冻
由于冰的密度 比水小 ,因此混凝土 内的孔隙和毛细孔道
1混凝土结构耐久性问墨的认识 .
11 .混凝土结构耐久性问题难以避免
首 先 混 凝 土 在 干缩 硬 化后 会 形 成 气 泡 和 微 裂 缝 ,这 就 为 腐 蚀 性 物质 的进 入提 供 了通 道 和 便 利 ;其 次 随 着 工 业 的 不 断
完全避免的。
宏观 ,从而导致混凝土被最终破坏。 21 磨损作用 .. 3 此种 损伤 常见于水下工程 、道路工程。在水 下工程 中, 水流会对混凝土结构不断地进行冲刷 ,混凝 土表面会 由于冲
刷而不断地剥落 ,从而变得粗糙 、凹凸不平 ,这样水流在 混 凝土表面会 受到更大 的阻 力,混凝土结构就更 易被破坏。 因 此在 大坝 、桥梁 等 的施工 中 ,必 须充分 考虑 到水 的冲刷作
筑 ,及 时进行质量检 测和安全评估 ,并采取 有效措施进行维
■
修和加 固,提升结构 的可靠性 ,避免安全事故 的发生 ,保障
人们的生命财产安全。 2混凝土结构性能的劣化原因及分析 . 21 .混凝土的损伤
蒙
力
混凝 土结构被 人们 所利用 已经有上百年的时间 了,至今
211 凝 土在 凝 结硬 化ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 间的 收缩 ..混
定 的 防腐 隔 热 处理 ,该 方法 施 工较 为简 便 、 效 果 明显 。
35 丝 加 固 . 绕
当混凝 土所 处 的环 境 中含有 大量酸碱 盐 等侵蚀 性介质
时 ,混 凝 土 会 发 生化 合 、 分解 、复 分解 等 一 系列 化学 反应 而
混凝土结构耐久性问题分析
![混凝土结构耐久性问题分析](https://img.taocdn.com/s3/m/ca22f92afd4ffe4733687e21af45b307e871f92e.png)
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。
混凝土结构的耐久性分析与评估原理
![混凝土结构的耐久性分析与评估原理](https://img.taocdn.com/s3/m/ef20d135a7c30c22590102020740be1e650ecc23.png)
混凝土结构的耐久性分析与评估原理一、前言混凝土结构作为一种主要的建筑结构材料,其耐久性是决定其使用寿命及安全性的重要因素之一。
在混凝土结构实际使用过程中,由于气候、环境、荷载等多种因素的影响,会发生不同程度的损伤,进而影响其耐久性。
因此,进行混凝土结构的耐久性分析与评估是必不可少的。
二、混凝土的耐久性混凝土的耐久性是指混凝土结构在使用期间所能承受的各种环境和荷载作用而不失去稳定性、安全性和耐久性的能力。
混凝土结构的耐久性主要与以下因素有关:1. 水泥品种和掺合材料的选用水泥品种和掺合材料的选用是影响混凝土的耐久性的重要因素。
不同的水泥品种和掺合材料的使用,会影响混凝土的水化反应、硬化过程、强度发展、耐久性等。
2. 混凝土的配合比混凝土的配合比是指混凝土中水、水泥、砂、石等材料的比例。
不同的配合比会影响混凝土的强度、密实性、渗透性等性能,从而影响混凝土的耐久性。
3. 环境因素混凝土结构在使用过程中,会受到气候、温度、湿度、酸碱度、盐度、氧化等环境因素的影响,从而影响混凝土的耐久性。
4. 荷载因素混凝土结构在使用过程中,会承受不同的荷载,如自重荷载、活载、地震荷载等。
荷载的大小和频率会影响混凝土结构的应力状态,从而影响混凝土的耐久性。
三、混凝土结构的损伤形式混凝土结构在使用过程中,会受到多种因素的影响,从而产生各种不同的损伤形式。
常见的混凝土结构损伤形式主要有以下几种:1. 裂缝裂缝是混凝土结构中常见的损伤形式,主要包括收缩裂缝、温度裂缝、荷载裂缝等。
裂缝会影响混凝土结构的强度和稳定性,进而影响其耐久性。
2. 钢筋锈蚀混凝土结构中的钢筋会受到环境因素的影响,从而导致钢筋锈蚀。
钢筋锈蚀会影响混凝土结构的强度和稳定性,进而影响其耐久性。
3. 混凝土表面剥落混凝土表面剥落是混凝土结构中常见的损伤形式,主要是由于混凝土中的骨料和水泥砂浆层之间的粘结力不足,或者受到环境因素的影响而导致。
混凝土表面剥落会影响混凝土结构的外观和耐久性。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/c302406f3069a45177232f60ddccda38376be1f3.png)
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。
混凝土结构耐久性的设计探析
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要 】 文 结 合 新 发 布 的 《 凝 土 结 构 耐 久性 设 计 规 范 》G T 5 46 2o )  ̄了混 凝 土 结 构的 耐 久 性 问题 及 其 影 响 因素 并 与 《 凝 本 混 (B/ 0 7 — o 8 ̄ 混
土 结 构设 计 规 范》GB [ 1一20 ) ( 5) O 0 2 中的 耐 久性 规 定进 行 了 比较 , 工程 设 计 时参 考 。 0 供
为突出。 因此在混凝土结构设计时 , 除了进行承载力计算 、 变形和裂缝
宽 度 验算 外 , 应 进 行 结 构 的 耐 久 性设 计 。 还
从 表 1中 可 以 看 出 , 0 1 GB5 0 0与 G /5 7 BT 0 6对 环 境 都 划 分 为 五 4 个 大 类 , 而 且 从 整 体 上 来 看 ,G ,1 4 6中 的 I类 一 般 环 境 与 G B I0 7 5 B
鉴 于结 构 耐 久 性 对 土 建 工 程 建 设 的 重 要 意 义 , 国 工 程 院 土 木 水 中 腐 蚀 环 境 与 五类 环 境 , 后 都 有 一 定 的对 照 与 重 叠 : 时 , 本 规 范 的 前 同 两 利 与建 筑 工 程 学 部 于 20 0 0年提 出 了名 为 “ 程 结构 安 全性 与 耐 久 研 工 规 定 又 有 一 定 的 交 叉 , 比 如 G /54 6 中 的 I类 一 般 环 境 与 G BT 0 7 B 究” 的咨 询 项 目 , 络 国 内专 家 , 国 内土 木 和 建 筑 工 程 结 构 安 全性 与 联 对 5 0 0中 的二 类 环 境 , 01 Ⅱ类 冻 融 环 境 与 三类 环 境 等 。与 G 0 1 B 50 0中 关 耐 久 性 的现 状 及 亟 待 解 决 的 问题 进 行 了探 讨 。 对 现 行 设 计 及 施 工 在 针 于 耐 久 性 设计 规 定 最 大 的不 同 之 处 , 于 G F54 6中 增 加 了 环 境对 在 B r0 7 多方 面 不 能 保 证 工 程 耐 久性 的需 要 , 目组 又着 手编 写 混 凝 土 结构 耐 项 配 筋 混 凝 土 结 构 的作 用 程 度 的 考 察 指 标 , 分 为 A、 C、 E、 共 B、 D、 F六个 久 性设 计 与施 工 的 指 导 性 文 件 ; 时 , 木 工 程 学 会 与 清 华 大 学 就 建 同 土 环 境 作用 等级 。 样 不 同 的环 境 类 别 在 考 虑 不 同 的环 境 作 用 等 级 条件 这 筑 物 耐 久 性 与 使 用 年 限 进行 了课 题 研 究 。作 为 上述 研 究 的 成果 .0 4 20 下 , 相 同 设 计 使 用 年 限 的 混 凝 土 结 构 来 说 , 能 出现 的环 境 条 件 就 对 可 年 出版 了 《 凝 土结 构 耐 久 性 设计 与 施 工 指 南 》 20 混 ,0 5年 又 进 行 了局 由 GB5 10中 6个 小类 增 加到 1 类 型 , 同 类 型 的 环 境 条 件 对混 0 0 6种 不 部 的修 改 和补 充 , 过 几 年 的试 用 、 订 和 完 善 , 终 定 稿 为 《 凝 土 经 修 最 混 凝 土 的 强 度 等级 、 灰 比 、 小 水 泥 用 量 、 大 氯 离 子 含 量 及 最 大 碱含 水 最 最 结 构 耐 久 性 设 计 规 范 ) G /5 7 — 0 8 , 于今 年 五 月 份 开始 实 施 。 ( BT 0 6 2 0 )并 4 量 也提 出 了不 同 的要 求 。 该 规 范 与 现 行 的 《 凝 土结 构 设 计 规 范 》 中关 于 耐 久 性 设 计 的规 定 、 混 下 面通 过 对 G /5 4 6中 的 I 环 境 与 G 0 0 BT 0 7 类 B 5 10中 相应 环境 类 《 口工 程 技 术 规 范 》 《 业 建 筑 防 腐 蚀 设 计 规 范 》 成 为 我 国建 筑 港 及 工 等 别 的 比较 , 了解 一 下 新 颁 规 范对 耐 久 性 设 计 规 定 的变 化 。为 便 于 比 来 工 程 耐 久 性 设 计 的依 据 较 对 照 ,现 将 G 厂 5 4 6中一 般 环 境 对 配 筋混 凝 土结 构 的环 境 作 用 BI 07 ’ 2 混凝 土 结 构 耐 久 性 的 影 响 因素 . 等 级列 于表 2 。 有 别 于 混 凝 土 结 构 的抗 力 设 计 , 境 作 用 下 的混 凝 土结 构 劣化 机 环
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](https://img.taocdn.com/s3/m/6a7bb4012a160b4e767f5acfa1c7aa00b52a9d20.png)
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。
混凝土结构耐久性分析
![混凝土结构耐久性分析](https://img.taocdn.com/s3/m/cb16cb8831b765ce050814fd.png)
混凝土结构耐久性分析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。
下面我们就从混凝土结构耐久性的检测方法,形成的主要因素,提高耐久性的技术措施以及混凝土结构耐久性设计等几个与混凝土结构的耐久性密切相关的问题进行分析探讨。
一、混凝土缺陷检测方法1、雷达法雷达法是利用频率为100~1200MHz的电磁波扫描混凝土构件表面,当混凝土构件存在孔洞、裂缝、分层等缺陷时,雷达扫描波形图会发生改变,根据雷达扫描波形图,即可分析混凝土的缺陷。
2、红外线热谱法红外线热谱法又称红外扫描,是通过测量和记录混凝土结构热发射来分析判断混凝土构件缺陷的方法。
当混凝土中存在裂缝或不连续时,扫描仪上将显示完好和有缺陷混凝土热发射的差异。
二、影响混凝土结构耐久性的主要因素1、混凝土的材质混凝土是碎石、砂、水泥和水拌合后凝硬而成。
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。
如若使用不合规格的材料,将导致混凝土收缩徐变量大大增加,初始裂缝大量产生,这对混凝土结构安全将是一严重隐患。
2、混凝土的冻融破坏当结构处于冰点以下环境时,混凝土内孔隙中的水将结冰,产生体积膨胀形成各种压力,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。
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。
水泥混凝土结构的耐久性探析
![水泥混凝土结构的耐久性探析](https://img.taocdn.com/s3/m/a29947acb0717fd5360cdc70.png)
( 1 ) 混凝 土 的碳化 ; ( 2 ) 混 凝土 中钢筋 的锈 蚀 ; ( 3 ) 碱 一集料 反应 ; ( 4 ) 混 凝土冻 融破 坏 ; ( 5 ) 氯 离子侵 蚀 。
( 5 ) 快速氯离子迁 移系数法, 通过测定混凝土 中氯离子渗透深度 , 计算得到氯离子迁移系数来反 映混凝土抗氯离子渗透性能的试验方法 ; ( 6 ) 早期抗裂试验, 用 于 测 试 昆 凝 土试 件 在 约
束条 件 下 的早期 抗 裂性能 ; ( 7 ) 抗 水渗 透试 验 :
1 . 2 混凝 土 结构耐 久性检 测项 目
( 1 ) 电通量 , 用 通 过 混 凝 土 的 电通 量 来 反 应 混 凝 土抗氯 离子渗 透性 能 ;
是 硅 酸盐类水 泥 水化物 中含 有物 理化学 稳定性 低 的 物质 3 C a ( O H) 2・3 H 2 0、3 C a O ・S i O 2・ 3 H2 0、
第1 期
北 方 交 通
・ 8 5・
水 泥 混 凝 土 结’ 构 的 耐 久 性 探 析
王 玲, 周祖德
( 贵州省质安交通工程监控检测 中心有 限责任公 司 , 贵阳 5 5 0 0 0 1 )
摘 要: 对 混 凝 土 结 构 出现 耐 久 性 不 能 满 足 要 求 的 原 因进 行 分 析 , 提 出提 高混 凝 土 耐 久 性 的 措 施 。
要从 以下几 方 面采取措 施 : 3 . 1 消 除混凝 土 自身 内因和 水 泥石形成 的环境
3Ca O ・A1 2 03・ 6 H2 0、Ca O ・Fe 203 H2 0、8Ca O ・
混凝土结构耐久性及其缺陷分析
![混凝土结构耐久性及其缺陷分析](https://img.taocdn.com/s3/m/31caab9cb8f3f90f76c66137ee06eff9aff84942.png)
混凝土结构耐久性及其缺陷分析混凝土作为一种广泛应用于建筑和基础设施项目中的建筑材料,具有良好的抗压强度和耐久性。
然而,在长期使用和自然环境的影响下,混凝土结构也会产生一些耐久性问题和缺陷。
本文将对混凝土结构的耐久性进行分析,并探讨其常见的缺陷。
首先,混凝土结构的耐久性是指其在设计寿命内能够满足预期要求的性能。
混凝土的主要组成是水泥、砂、骨料和水,在混凝土中形成了一种坚硬的矩阵,提供了抗压强度和稳定性。
然而,由于外部环境的侵蚀和内部因素的影响,混凝土结构容易出现以下几种耐久性问题。
第一,混凝土结构的碱骨料反应问题。
混凝土中使用的骨料可能含有潜在的碱活性,当其与水泥中的碱性成分发生反应时,会产生一种化学反应,导致混凝土内部产生应力,从而破坏混凝土的结构。
碱骨料反应会导致混凝土的体积膨胀,从而引发裂缝和表面剥落,严重影响混凝土结构的耐久性和使用寿命。
第二,混凝土结构的钢筋锈蚀问题。
在混凝土结构中通常会用到钢筋来增强其抗拉能力,但当钢筋暴露在潮湿或者含有盐类的环境中时,容易发生腐蚀。
钢筋的腐蚀会破坏混凝土的保护层,使得钢筋暴露在外界环境中,进而加速腐蚀的进程。
当钢筋腐蚀严重时,会导致混凝土的表面开裂、剥落,最终影响混凝土结构的强度和稳定性。
第三,在混凝土结构中,与环境相关的氯盐侵蚀问题也常见。
当混凝土结构暴露在高盐度的环境中(如海水或含盐水的地下水),氯盐会渗入混凝土内部并与混凝土中的钙化合物反应,形成一种高腐蚀性的化合物。
氯盐侵蚀会导致混凝土的强度下降、开裂和剥落,严重时甚至会引起钢筋的腐蚀,损害混凝土结构的耐久性。
除了上述列举的几种耐久性问题外,混凝土结构还可能遭受冻融循环、酸性腐蚀、化学侵蚀等多种影响。
冻融循环是指混凝土在低温下冻结和解冻的过程中发生的体积变化,会导致混凝土的破坏。
酸性腐蚀是指混凝土暴露在具有酸性的环境中,酸性物质会侵蚀混凝土的表面,降低其强度。
化学侵蚀则是指混凝土结构受到化学介质的腐蚀,例如化学溶液中的酸碱物质会侵蚀混凝土表面。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/c11d1be0b8f3f90f76c66137ee06eff9aef84903.png)
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。
混凝土结构的耐久性试验研究与评估
![混凝土结构的耐久性试验研究与评估](https://img.taocdn.com/s3/m/c5ee654c1611cc7931b765ce050876323012747c.png)
混凝土结构的耐久性试验研究与评估一、研究背景混凝土结构是建筑结构中常用的一种材料,具有较高的强度和耐久性。
然而,在长期使用的过程中,混凝土结构会受到多种因素的影响,如温度、湿度、负荷等,从而导致其耐久性逐渐下降。
为了保证混凝土结构的安全可靠性,需要对其耐久性进行试验研究与评估。
二、试验方法1. 混凝土抗压强度试验混凝土抗压强度试验是评估混凝土质量的一种常用方法。
试验过程中,将混凝土样品置于试验机上,施加压力,以确定其抗压强度值。
根据试验结果,可以评估混凝土的强度和耐久性。
2. 混凝土抗拉强度试验混凝土抗拉强度试验是一种用于评估混凝土强度的试验方法。
试验过程中,将混凝土样品置于试验机上,施加拉力,以确定其抗拉强度值。
根据试验结果,可以评估混凝土的强度和耐久性。
3. 混凝土氯离子渗透试验混凝土氯离子渗透试验是一种评估混凝土耐久性的试验方法。
试验过程中,将混凝土样品置于氯离子溶液中,测量其氯离子渗透量,以判断混凝土的耐久性。
4. 混凝土碳化深度试验混凝土碳化深度试验是一种评估混凝土耐久性的试验方法。
试验过程中,将混凝土样品置于二氧化碳气体中,测量其碳化深度,以判断混凝土的耐久性。
三、评估方法1. 抗压强度评估根据混凝土抗压强度试验结果,可以评估混凝土的强度和耐久性。
一般来说,抗压强度在28天时达到峰值,之后会逐渐下降。
如果混凝土的抗压强度低于设计要求或逐渐下降,则说明混凝土的耐久性存在问题。
2. 抗拉强度评估根据混凝土抗拉强度试验结果,可以评估混凝土的强度和耐久性。
一般来说,混凝土的抗拉强度很低,如果抗拉强度低于一定的标准,则说明混凝土的耐久性存在问题。
3. 氯离子渗透评估根据混凝土氯离子渗透试验结果,可以评估混凝土的耐久性。
一般来说,混凝土中的氯离子会导致混凝土中的钢筋锈蚀,从而降低混凝土的耐久性。
如果氯离子渗透量较大,则说明混凝土的耐久性存在问题。
4. 碳化深度评估根据混凝土碳化深度试验结果,可以评估混凝土的耐久性。
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混凝土结构耐久性探析
王忠文 2007年11月
关键词:大体积砼、耐久性、渗透性、裂缝防治
东南沿海高速铁路是国家重点建设项目,正在施工的温福铁路(福建段),设计时速200-250km/h,使用寿命100年;有经过海水区严重腐蚀环境(氯盐环境 L2、 L3级)的宁德特大桥,铁路混凝土结构耐久性要求高,这就需要采用国内最近几年才提出的高性能耐久(防腐蚀)混凝土
1混凝土工程中的耐久性问题
混凝土耐久性问题,是指结构在所使用的环境下,由于内部原因或外部原因引起结构的长期演变,最终使混凝土丧失使用能力。
即所谓的耐久性失效,耐久性失效的原因很多,国外的工程经验教训表明:海水、海风和海雾中的氯离子和不合理的使用海砂,是影响混凝土结构耐久性的主要原因之一。
根据分析,影响我国现阶段跨海大桥结构混凝土耐久性的首要因素是混凝土的Cl-渗透速度,还有裂缝问题、抗冻失效、碱-集料反应失效、化学腐蚀失效、钢筋锈蚀造成结构破坏等。
下面根据实际工程作部分简单分析。
2 混凝土结构耐久性问题的分析
2.1混凝土表层渗透性检测
混凝土结构耐久性与混凝土材料本身的渗透性密切相关,尤其是表层混凝土,是抵御水、CO2 等有害介质侵蚀的第一道防线。
混凝土结构自建成起自身存在大量不连通的微裂缝,在环境因素及应力作用下,这些微裂缝不断扩展直至连通,此时混凝土的渗透性决定了水或有害介质进入内部的速度,从而决定了劣化发展的速度。
裂缝扩展(由混凝土断裂能控制)加速了水等介质的渗透速度,也加速了劣化进程。
混凝土渗透性的快速评定方法—氯离子扩散系数法利用Nernst-Einstein 方程建立了快速测定混凝土中氯离子扩散系数的新方法,系统地研究了混凝土中氯离子扩散系数、饱盐、饱水电导率与混凝土水灰比、强度、矿物掺和料、浆体体积含量、总孔隙率的关系,研究了混凝土中自由和表观氯离子扩散系数的定量关系,这对于高性能混凝土的配合比设计、钢筋腐蚀预测和确定混凝土结合氯离子的能力均有重要意义。
氯离子扩散系数法最适于含氯环境中的混凝土,尤其是高性能混凝土的渗透性评价。
混凝土中钢筋锈蚀可由两种因素诱发,一是海水中Cl-侵蚀,二是大气中的使混凝土中性化。
国内外大量工程调查和科学研究结果表明,海洋环境下导CO
2
致混凝土结构中钢筋锈蚀破坏的主要因素是Cl-进入混凝土中,并在钢筋表面集聚,促使钢筋产生电化学腐蚀。
在跨海大桥周边沿海码头调查中也证实,海洋环境中混凝土的碳化速度远远低于Cl-渗透速度,中等质量的混凝土自然碳化速度平均为3mm/10年。
因此,影响跨海大桥结构混凝土耐久性的首要因素是混凝土的Cl-渗透速度。
国外自上世纪六、七十年代开始即开始研究在现场检测混凝土渗透性的方法,大致分为三类:吸水性试验、渗透性试验(水或空气渗透)和离子扩散试验。
一个热点是研究氯离子在混凝土中的扩散系数,国内结合美国、欧洲的提议进行了大量试验,主要有电通量法、自然扩散法及Nel 法等。
这些工作对研究混凝土结构的耐久性寿命具有重大意义。
但其都有一个共同特点,即需要取样在实验室操作,无法在现场对已有结构进行检测。
国内对既有结构的渗透性检测一般是
取样到试验室进行,较少进行现场试验。
目前我国大规模建设的势头还将持续几十年,许多关键土木基础设施及标志性建筑已提出服役寿命100 年的要求,如杭州湾大桥和北京2008 奥运会主体育场等。
2.2大体积混凝土裂缝的防治
近年来,大体积泵送混凝土在桥梁结构中的广泛应用取得了良好的效果。
但是由于大体积砼的水化热散失较慢,容易形成温度裂缝。
如何防止和缩小裂缝关系到桥梁结构的可靠性和耐久性。
也成为众多业内专家关注的热点问题。
一、干缩裂缝的防治:浇混凝土表面,若无恰当措施,极易失水过快产生干缩裂缝。
因此必须进行恰当的养护,保证新浇筑的混凝土有适宜的硬化条件。
掺UEA 膨胀剂:掺人UEA膨胀剂,在最初潮湿养护中,使混凝土体积微膨胀,补偿混凝土早期失水收缩产生的收缩裂缝。
二、水化热引起裂缝的防治:大体积混凝土由于水化热产生的升温较高、降温幅度大、速率快,使混凝土产生较大的温度和收缩应力是导致混凝土产生裂缝的主要原因。
因此,为防治水化热引起的裂缝,施工前应计算升温峰值、内外温差及降温速率,制定相应的技术措施,防止和控制温度裂缝,确保工程质量。
1、控制混凝土原材料,优化混凝土配合比,降低水化热
(1)选择中低热品种水泥,优先选用矿渣硅酸盐水泥。
(2)利用混凝土后期强度,用R60或R90替代R28作为设计强度。
(3)在施工允许的条件下尽量选择粒径较大、级配良好的粗骨料。
砂子采用中粗砂。
(4)掺入一定比例的粉煤灰等矿物掺和料。
(5)掺入高效减水剂(具有缓凝作用的)。
2、控制混凝土的出机温度和浇筑温度
(1)降低原材料进入搅拌机的温度。
如夏季在水箱内加冰块,降低水温;粗骨料遮阳防晒,并洒冷水降温;细骨料遮阳防晒;散装水泥提前储备,避免新出厂水泥温度过高。
采取以上措施最大限度降低混凝土出机温度。
(2)合理部署施工,尽量避免在炎热天气或当天高温时段浇筑。
夏季,混凝土运输车加保温套或对罐体喷淋冷水降温。
混凝土泵送管道遮阳防晒。
2、采取外保内降法减小温差
(1)混凝土浇筑后,立即覆盖塑料薄膜,防止表面水份蒸发,减少暴露时间,延缓温度减低速度。
(2)保湿养护根据混凝土绝热温升计算,确定中心最高温度,按温控技术措施,确定养护材料及覆盖厚度和养护时间。
保温养护的目的:①减少混凝土表面热扩散,减少内外温度;②延缓散热时间,控制降温速率,有利于混凝土强度增长和应力松驰,避免产生贯穿裂缝。
(3)在常温季节,混凝土终凝后也可采取蓄水养护的办法,替代前两种保湿保温养护办法。
根据混凝土内外温差数据,及时调整蓄水高度,也能收到预期效果。
(4)内部降温:混凝土内部预留一些孔道循环冷水或冷气降温。
但要控制降温速度。
2.3 混凝土的碱-集料反应:碱骨料反应是混凝土原材料中的水泥、外加剂、混
合材和水中的碱(Na
2O或K
2
O)与骨料中的活性成分反应,在混凝土浇筑成型后若
干午(数年至二、三十年)逐渐反应,反应生成物吸水膨胀使混凝土产生内部应力,膨胀开裂、导致混凝土失去设计性能。
由于活性骨料经搅拌后大体上呈均匀分布。
所以一旦发生碱骨料反应、混凝土内各部分均产生膨胀应力,将混凝
土自身胀裂、发展严重的只能拆除,无法补救,因而被称为混凝土的癌症。
2.4 化学侵蚀
2.5钢筋的锈蚀
3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。
3.1结构的日常维护
结构在使用阶段,应注意检测、维护和修理,对处于露天和恶劣环境下的基础设施工程更应如此,建立检测和评估体系,及时发现,及时修理,确保混凝土结构的正常使用。
4结语
高性能混凝土具有丰富的技术内容,尽管对高性能混凝土有不同的定义和解释,但彼此均认为高性能混凝土的基本特征是按耐久性进行设计,保证拌和物易于浇筑和密实成型,不发生或尽量少发生由温度和收缩产生的裂缝,硬化后有足够的强度,内部孔隙结构合理而有低渗透性和高抗化学侵蚀。
基于上述特点,高性能混凝土成为我国近期混凝土技术的主要发展方向。
参考文献:
1、《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-95 ——著译:中华人民共和国化学工
业部第一版 1995年12月版中国计划出版社
2、《混凝土结构的耐久性与寿命预测》——牛荻涛著科学出版社北京 2003
年 2月第一版 ISBN7-03-010793-4
3、《混凝土结构耐久性》——金伟良赵羽习著科学出版社北京 2002年 9 月第一版 ISBN7-03-010748-9
4、《混凝土结构的耐久性设计方法》——陈肇元编《建筑技术》杂志2003
年第五期 2003 VOL.34 NO.5
5、《大气环境条件下混凝土中钢筋的锈蚀》——徐善华著《建筑技术》杂志2003
年第四期 2003 VOL.34 NO.4
6、《建筑混凝土》——张承志主编化学工业出版社材料科学与工程出版中心
2003年5月第一版 ISBN7-5025-3157-2/TU.5
7、《高性能混凝土》——吴中伟、廉慧珍著中国铁道出版社北京 2005年第二
版 ISBN 7-113-03458-6/TU.605。