混凝土的耐久性研究

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耐久性混凝土研究报告

耐久性混凝土研究报告

耐久性混凝土研究报告耐久性混凝土研究报告一、研究背景混凝土是一种常用的建筑材料,其耐久性对于建筑结构的长期稳定性至关重要。

然而,由于外界环境的影响,例如温度变化、湿度、化学物质的侵蚀等,混凝土结构容易发生损坏和腐蚀,降低了其使用寿命和安全性。

因此,耐久性混凝土的研究非常重要。

二、研究目的本报告旨在通过研究耐久性混凝土的材料特性和施工技术,探讨如何提高混凝土结构的耐久性,延长其使用寿命。

三、研究方法1. 材料选取:选择常用的水泥、骨料和添加剂等作为研究对象。

2. 实验设计:通过对不同组合比例的混凝土进行试验,分析不同材料对混凝土耐久性的影响。

3. 实验数据分析:通过对试验数据的统计分析和对比,总结提高混凝土耐久性的关键因素。

四、研究结果1. 材料特性:通过实验发现,添加适量的粉煤灰和矿渣粉可以显著提高混凝土的耐久性,减少裂缝和渗透问题。

2. 施工技术:采用适当的混凝土浇注技术和养护方法,可以改善混凝土的抗渗性和抗裂性。

五、研究结论通过研究耐久性混凝土的材料特性和施工技术,可以得到以下结论:1. 添加适量的粉煤灰和矿渣粉是提高混凝土耐久性的有效方法,可以减少混凝土的渗透性和裂缝。

2. 采用合适的混凝土浇注技术和养护方法,可以改善混凝土的工作性能和耐久性。

3. 对于长期处于潮湿环境的混凝土结构,应增加防水层和抗渗设施,以防止水分侵蚀。

六、研究建议基于以上研究结论,我们提出以下建议:1. 进一步研究和应用新型的混凝土材料和添加剂,以提高混凝土的耐久性和抗裂性。

2. 完善混凝土施工技术和养护措施,加强对混凝土的质量控制和监测。

3. 加强混凝土结构的维修和保养,及时处理损坏和裂缝问题,延长结构的使用寿命。

七、研究创新点本研究通过对耐久性混凝土的材料特性和施工技术的研究,提出了一些创新点:1. 添加适量的粉煤灰和矿渣粉可以有效改善混凝土的耐久性。

2. 采用合适的混凝土浇注技术和养护方法可以提高混凝土的工作性能。

高性能混凝土的耐久性研究

高性能混凝土的耐久性研究

高性能混凝土的耐久性研究在现代建筑领域中,高性能混凝土因其出色的性能而备受关注。

然而,要确保建筑物在长期使用中保持稳定和安全,高性能混凝土的耐久性就成为了一个至关重要的研究课题。

高性能混凝土是一种具有高强度、高工作性和高耐久性的新型混凝土。

它通常采用优质的原材料,并通过精心的配合比设计和严格的生产控制来制备。

与传统混凝土相比,高性能混凝土在强度和耐久性方面都有显著的提升。

耐久性对于混凝土结构来说意义重大。

在建筑物的使用寿命中,混凝土可能会受到各种因素的侵蚀和破坏,如化学腐蚀、冻融循环、钢筋锈蚀等。

这些因素会逐渐削弱混凝土的性能,导致结构的安全性和可靠性降低。

因此,提高高性能混凝土的耐久性,对于延长建筑物的使用寿命、降低维护成本以及保障人民生命财产安全都具有重要意义。

化学腐蚀是影响高性能混凝土耐久性的一个重要因素。

例如,在一些工业环境中,混凝土可能会暴露在酸、碱等化学物质的侵蚀下。

这些化学物质会与混凝土中的成分发生反应,破坏其内部结构,从而降低混凝土的强度和耐久性。

为了提高混凝土的抗化学腐蚀性能,可以在配合比设计中选择合适的水泥品种和掺和料,如粉煤灰、矿渣等。

这些掺和料能够与水泥水化产物发生反应,生成更加稳定的化合物,从而提高混凝土的抗化学腐蚀能力。

冻融循环也是一个不可忽视的因素。

在寒冷地区,混凝土结构经常会经历冻融循环的作用。

在水冻结时,体积会膨胀,产生的膨胀力会使混凝土内部产生微裂缝。

随着冻融循环次数的增加,这些微裂缝会逐渐扩展,最终导致混凝土的破坏。

为了提高高性能混凝土的抗冻性能,可以通过控制水胶比、引入引气剂等方式来实现。

引气剂能够在混凝土中引入微小的气泡,这些气泡可以在水冻结时起到缓冲作用,减轻膨胀力对混凝土的破坏。

钢筋锈蚀是影响混凝土耐久性的另一个关键问题。

当混凝土中的钢筋发生锈蚀时,其体积会膨胀,从而导致混凝土保护层开裂、剥落。

这不仅会影响结构的外观,还会严重削弱结构的承载能力。

为了防止钢筋锈蚀,可以采用高性能的防护涂层来保护钢筋,或者在混凝土中添加阻锈剂。

《盐渍土环境下混凝土耐久性研究》范文

《盐渍土环境下混凝土耐久性研究》范文

《盐渍土环境下混凝土耐久性研究》篇一一、引言随着社会经济的快速发展,基础设施建设日益增多,混凝土作为主要的建筑材料之一,其耐久性问题是影响工程质量和寿命的重要因素。

尤其是在盐渍土环境下,混凝土材料易受腐蚀,耐久性问题更加突出。

因此,研究盐渍土环境下混凝土的耐久性,对于保障工程安全和延长使用寿命具有重要意义。

二、盐渍土环境对混凝土的影响盐渍土环境中,混凝土所面临的耐久性问题主要源于土壤中的盐分。

盐分可以渗透到混凝土内部,与混凝土中的物质发生化学反应,导致混凝土的性能下降。

具体影响表现在以下几个方面:1. 钢筋锈蚀:混凝土中的钢筋在盐渍土环境下易发生锈蚀,锈蚀产物体积膨胀,导致混凝土开裂,进一步影响混凝土的耐久性。

2. 混凝土碳化:盐分与空气中的二氧化碳反应,加速混凝土的碳化过程,使混凝土碱度降低,导致混凝土结构的性能降低。

3. 盐结晶压力:盐分在混凝土内部结晶时,会产生产物体积变化,形成结晶压力,导致混凝土开裂。

三、混凝土耐久性研究现状针对盐渍土环境下混凝土的耐久性问题,国内外学者进行了大量研究。

目前,提高混凝土耐久性的方法主要包括优化混凝土配合比、使用添加剂、改善施工工艺等。

其中,优化配合比是提高混凝土耐久性的重要手段之一。

通过调整骨料、水泥、掺合料等材料的配比,可以改善混凝土的抗渗性、抗裂性等性能。

此外,使用添加剂如阻锈剂、引气剂等也可以提高混凝土的耐久性。

四、盐渍土环境下混凝土耐久性研究方法针对盐渍土环境下混凝土的耐久性研究,主要采用以下方法:1. 实验室模拟法:通过模拟盐渍土环境,对混凝土进行长期浸泡、干湿循环等试验,观察混凝土的耐久性变化。

2. 现场观测法:在盐渍土地区的实际工程中进行长期观测,记录混凝土的性能变化,分析其耐久性。

3. 理论分析法:通过建立数学模型、运用计算机模拟等方法,对混凝土在盐渍土环境下的耐久性进行理论分析。

五、研究展望未来,针对盐渍土环境下混凝土的耐久性研究,可以从以下几个方面进行深入探讨:1. 进一步研究盐渍土环境中混凝土耐久性的影响因素及作用机制,为提高混凝土耐久性提供理论依据。

混凝土材料的耐久性能研究现状分析

混凝土材料的耐久性能研究现状分析

混凝土材料的耐久性能研究现状分析一、引言混凝土是建筑工程中最常用的建筑材料之一,其耐久性能一直是研究的热点问题。

混凝土材料的耐久性能直接影响着建筑物的安全、使用寿命和经济效益。

随着建筑工程的不断发展,混凝土材料的耐久性能也得到了越来越多的研究。

本文将从混凝土材料的耐久性能研究现状入手,探讨混凝土材料的耐久性能及其影响因素。

二、混凝土材料的耐久性能研究现状1.国内外研究现状混凝土材料的耐久性能研究已经成为世界范围内的热点问题。

在国外,欧洲、美国等发达国家对混凝土材料的耐久性能研究非常重视。

在国内,混凝土材料的耐久性能研究也逐渐得到了关注。

国内学者主要从混凝土的配合比、外加剂的使用、混凝土的制备工艺、环境因素等角度研究混凝土材料的耐久性能。

2.研究方法目前,研究混凝土材料的耐久性能的方法主要有以下几种:(1)实验研究法:通过实验手段,对混凝土材料的耐久性能进行研究,如抗渗、抗冻、耐久性等。

(2)数值模拟法:通过建立数学模型,对混凝土材料的耐久性能进行预测和分析。

(3)实际工程观测法:通过对已建成的混凝土结构进行观测和数据分析,研究混凝土材料的耐久性能。

三、混凝土材料的耐久性能及其影响因素1.混凝土的抗渗性混凝土的抗渗性是混凝土材料耐久性能的重要指标之一。

混凝土的抗渗性与混凝土的强度、孔隙率、水胶比等因素有关。

2.混凝土的抗冻性混凝土的抗冻性是指混凝土在冻融循环过程中的抗裂能力。

混凝土的抗冻性与混凝土的强度、孔隙率、空气含量、水胶比等因素有关。

3.混凝土的耐久性混凝土的耐久性是指混凝土在长期使用过程中所能保持的性能。

混凝土的耐久性与混凝土的强度、孔隙率、水胶比、外加剂的使用、制备工艺等因素有关。

4.混凝土的碱骨料反应混凝土的碱骨料反应是指混凝土中的碱性物质与骨料中的硅酸盐反应,导致混凝土膨胀、龟裂、剥落等现象。

混凝土的碱骨料反应与混凝土中的碱含量、骨料中的硅酸盐含量等因素有关。

四、结论混凝土材料的耐久性能是建筑工程中不可忽视的问题。

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。

混凝土结构耐久性研究的回顾与展望

混凝土结构耐久性研究的回顾与展望

混凝土结构耐久性研究的回顾与展望一、本文概述混凝土,作为一种广泛应用的建筑材料,其结构耐久性问题一直是工程领域的研究热点。

随着全球基础设施建设的快速发展,混凝土结构的耐久性问题愈发凸显,对其性能衰减机制、预防策略以及修复技术的研究与应用显得尤为重要。

本文旨在回顾混凝土结构耐久性研究的历程与主要成果,分析当前研究的热点与难点,并对未来的研究方向进行展望。

文章将首先概述混凝土结构耐久性研究的重要性,随后梳理国内外在这一领域的研究进展,以期为推动混凝土结构耐久性研究的进一步发展提供有益的参考。

二、混凝土结构耐久性研究的回顾混凝土结构耐久性研究的历史可以追溯到20世纪初,当时主要关注的是混凝土材料的基本性能和强度。

然而,随着时间的推移,工程师们开始注意到混凝土结构在自然环境和使用条件下会逐渐出现损伤和劣化,从而影响其使用性能和安全性。

这一认识促使了对混凝土结构耐久性问题的深入研究。

在20世纪中期,研究者们开始系统地研究混凝土结构的耐久性,涉及混凝土材料的耐久性、钢筋的锈蚀、氯离子侵蚀、硫酸盐侵蚀等多个方面。

这一阶段的研究主要集中在实验室环境下模拟混凝土结构的耐久性试验,以及对损伤和劣化机理的初步探索。

进入21世纪,随着计算机技术的飞速发展,数值模拟和有限元分析等技术在混凝土结构耐久性研究中得到了广泛应用。

这使得研究者能够更精确地模拟和预测混凝土结构在不同环境和荷载条件下的耐久性能,为工程实践提供了有力支持。

随着全球环境问题的日益严重,混凝土结构耐久性研究的视角也逐渐拓展到可持续性和环境影响方面。

例如,研究者开始关注混凝土材料的环境友好性、废弃混凝土结构的回收利用、以及新型耐久性材料和技术的研发等。

混凝土结构耐久性研究已经经历了从简单到复杂、从单一到综合的发展历程。

然而,随着工程实践的不断深入和全球环境问题的日益严峻,混凝土结构耐久性仍然面临着诸多挑战和问题需要解决。

因此,未来的研究需要更加全面、深入和创新,以推动混凝土结构耐久性的持续改进和提升。

混凝土的耐久性研究原理

混凝土的耐久性研究原理

混凝土的耐久性研究原理一、前言混凝土是建筑工程中使用最广泛的材料之一,其优点在于可塑性好、耐久性强、施工方便等等。

然而,随着建筑工程的日益发展,混凝土的耐久性问题逐渐浮现。

本文将就混凝土的耐久性研究原理进行探讨。

二、混凝土的耐久性问题混凝土的耐久性问题主要表现在以下几个方面:1.冻融循环:在北方地区,冬季气温低,水分进入混凝土内部,当温度下降时,水分将结晶膨胀,导致混凝土表面产生开裂等问题。

2.碳化:混凝土中的主要成分是水泥,而水泥在空气中会与二氧化碳反应,形成碳酸钙,导致混凝土表面出现龟裂、脱落等问题。

3.氯离子侵蚀:氯离子能够破坏混凝土中的水泥石,导致混凝土表面出现腐蚀等问题。

以上问题都会导致混凝土的性能下降,进而影响建筑工程的使用寿命和安全性。

三、混凝土的耐久性研究原理混凝土的耐久性研究主要是通过实验研究,采取一系列的试验手段,分析混凝土在不同条件下的性能和耐久性,进而提高混凝土的耐久性。

下面将从不同角度对混凝土的耐久性研究原理进行介绍。

1.混凝土材料的性能测试混凝土材料的性能测试是混凝土耐久性研究的基础。

其中,最常见的测试有强度测试、抗渗透测试、抗冻融测试、抗碳化测试、抗氯离子侵蚀测试等。

这些测试能够全面地了解混凝土材料的性能和耐久性,为混凝土的设计和施工提供参考。

2.混凝土结构的性能测试混凝土结构的性能测试是混凝土耐久性研究的重要手段之一。

其中,最常见的测试有抗震性能测试、疲劳性能测试、循环荷载测试等。

这些测试能够全面地了解混凝土结构的性能和耐久性,为混凝土结构的设计和施工提供参考。

3.混凝土微观结构的分析混凝土微观结构的分析是混凝土耐久性研究的重要手段之一。

其中,最常见的分析有扫描电镜分析、X射线衍射分析、透射电镜分析等。

这些分析能够全面地了解混凝土微观结构的组成和性能,为混凝土的设计和施工提供参考。

4.混凝土配合比的优化混凝土配合比的优化是混凝土耐久性研究的重要手段之一。

通过优化混凝土的配合比,可以提高混凝土的抗冻融性能、抗碳化性能、抗氯离子侵蚀性能等。

混凝土耐久性试验及评价方法研究

混凝土耐久性试验及评价方法研究

混凝土耐久性试验及评价方法研究一、引言混凝土作为建筑结构中最常用的材料之一,其耐久性问题一直备受关注。

混凝土结构在使用过程中会受到多种因素的影响,如气候、环境、荷载等,长期使用下容易出现裂缝、腐蚀等问题,降低结构的安全性和使用寿命。

因此,混凝土耐久性的试验和评价方法研究具有重要的理论和实际意义。

二、混凝土耐久性试验方法1. 氯离子渗透试验氯离子是混凝土中最主要的腐蚀源,氯离子渗透试验可以评估混凝土的抗渗透性和耐久性。

氯离子渗透试验的基本原理是将混凝土样品浸泡在含有氯离子的盐水中,通过测量氯离子的渗透深度来评估混凝土的耐久性。

氯离子渗透试验适用于评估混凝土的耐久性和抗渗透性,但是其结果受到氯离子浓度、样品尺寸、温度和湿度等因素的影响。

2. 碳化试验碳化试验是评估混凝土的碳化深度和碳化速率的方法。

混凝土中的水泥石会与空气中的CO2反应,产生CaCO3,这个过程叫做碳化。

碳化会导致混凝土的pH值下降,从而加速钢筋的腐蚀。

碳化试验的基本原理是将混凝土样品暴露在CO2的环境中,通过测量样品中的pH值和碳化深度来评估混凝土的耐久性。

碳化试验适用于评估混凝土的碳化速率和腐蚀倾向,但是其结果受到试验时间、CO2浓度、湿度和温度等因素的影响。

3. 冻融试验冻融试验是评估混凝土的冻融性能的方法。

混凝土在低温环境下会受到冻融循环的影响,容易出现裂缝、脱落等问题。

冻融试验的基本原理是将混凝土样品暴露在低温环境下,通过测量样品的质量变化、抗压强度和弹性模量等指标来评估混凝土的耐久性。

冻融试验适用于评估混凝土的冻融性能和抗冻性能,但是其结果受到温度、冻融次数和湿度等因素的影响。

4. 硫酸盐攻击试验硫酸盐是混凝土中的另一个腐蚀源,硫酸盐攻击试验可以评估混凝土的硫酸盐抗性。

硫酸盐会与混凝土中的水泥石反应,产生硬化产物,从而引起体积膨胀和混凝土的破坏。

硫酸盐攻击试验的基本原理是将混凝土样品浸泡在硫酸盐溶液中,通过测量样品的质量变化和强度变化来评估混凝土的耐久性。

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混凝土的耐久性研究摘要:随着城市化建设力度加快,混凝土以价格低廉、性能优越在基础设施中成为了首选的施工材料,具有用量大、用途广等特点。

对于混凝土结构,它的耐久性是施工质量以及安全的重要保障[1]。

碳化、钢筋腐蚀、冻融及碱-骨料反应等构成混凝土耐久性的主要内容, 而耐久性与强度作为混凝土的两个重要指标,在施工与设计中,受各种因素影响,对混凝土耐久性的重视力度明显缺乏。

针对这种情况,为了促进混凝土施工持续发展,必须在环境保护与基础设施上,提高混凝土施工的耐久性。

本文从混凝土的抗冻性、混凝土的碳化、碱集料反应、耐磨性、钢筋锈蚀等5个方面对混凝土耐久性影响因素改善措施等方面进行了深度研究和探索,通过从结构形式、原材料、细节构造、工艺措施等方面进行综合对比,从施工、设计与维修上提升施工质量。

关键词:混凝土耐久性;抗冻性;碳化;钢筋锈蚀;碱骨料反应;Abstract:LiFePO4is an important cathode material for lithium-ion batteries. Regardless of the biphasic reaction between the insulating end members, Li x FePO4, optimization of the nanostructured architecture has substantially improved the power density of positive LiFePO4 electrode. The charge transport that occurs in the interphase region across the biphasic boundary is the primary stage of solid-state electrochemical reactions in which the Li concen-trations and the valence state of Fe deviate significantly from the equilibrium end members. Complex interactions among Li ions and charges at the Fe sites have made understanding stability and transport properties of the intermediate domains difficult. Long-range ordering at metastable intermediate eutectic composition of Li2/3FePO4has now been discovered and its superstructure determined, which reflected predomi-nant polaron crystallization at the Fe sites followed by Li+redistribution to optimize the Li Fe interactions.Keywords: cathode material; LiFePO4; lithium ion battery; metastable mesophase; Li2 / 3FePO4; solid material1 引言1.1 研究背景和意义水泥混凝土以其原材料易得、易浇注成型、适应性强、性价比高、综合能耗低等优点而成为当今世界上应用最广泛、用量最大的建筑材料,对于混凝土结构,它的耐久性是施工质量以及安全的重要保障。

尽管现代材料科学发展日新月异,但仍然没有科学家能预言可替代水泥混凝土的建筑材料新品种。

并且从近几年的混凝土结构设计以及施工过程来看,考虑的最多的是承载力,很多时候却忽略了耐久性,最终对工程使用年限也造成了很大的影响和浪费。

实现混凝土工程的高耐久和长寿命是效益巨大的节能减排和可持续发展之举措, 混凝土的耐久性成为影响混凝土技术未来发展的关键技术已成为共识。

从世界范围看,大量混凝土结构过早出现严重劣化引起了世界范围内对混凝土耐久性的高度关注,不仅是因为需要花费巨资修补加固甚至重建,还在于当今世界人口膨胀、能源供应紧张、环境污染、温室效应导致的气候变暖和生态恶化对可持续发展的迫切需要[2]。

混凝土耐久性成为关注焦点,促进了世界范围内混凝土理论和技术的快速发展和进步,实现混凝土技术的可持续发展成为研究热点。

1.2 混凝土耐久性介绍混凝土的耐久性是指混凝土抵抗气候作用、化学侵蚀、磨损、或任何其它破坏过程的能力,在暴露于环境中时,耐久性混凝土应保持其形态、质量、和使用功能[3],是混凝土经久耐用的重要性指标。

混凝土耐久性是在规定年限以及各种环境下,不需要任何额外费用能保障正常使用与安全性。

将工程使用周期与混凝土耐久性联系,作为使用期间内部功能正常使用的保障,它不仅体现在混凝土耐久性上,还表现在适用性上,所以提升混凝土耐久性,能帮助国家节省资源、增强使用年限。

1.2.1 混凝土耐久性影响因素从对混凝土造成破坏以及损坏的原因来看,包括内部缺陷、外部环境以及混凝土材料。

外部条件有日晒、风雨、干湿、寒暑等气象环境,以及极端温度的磨蚀、化学介质的影响等;内部缺陷包括混凝土渗透以及碱骨料影响等,在组成料中,不同的水泥石热与骨料会造成不同的体积变化。

因为外观环境是客观的,根本不能改变,所以必须从提高混凝土的耐久性出发,尽量控制混凝土的内部缺陷,保障组成材料的完整性,这样才能提升混凝土施工质量、性能,降低和减少内部缺陷,拉长混凝土的应用年限。

2 混凝土的抗冻性2.1 受冻破坏机理在寒冷地区混凝土的破坏多数与冻融作用或者冻融及钢筋锈蚀的复合作用有关。

混凝土的抗冻性已成为混凝土耐久性中最主要的问题。

在我国北方地区混凝土受冻融作用破坏的实例屡见不鲜。

与国外相比我国在抗冻性方面的研究工作还做得很少 , 存在很大空白急待我们去填补。

2.1.1 静水压假说混凝土在水中,毛细孔首先吸水饱和,混凝土中的空气泡内壁也吸附水份,但在常压内很难达到饱和。

粗孔中的水的冰点为0℃ ,最先结冰。

毛细孔水的蒸汽压小于普通水的蒸汽压 ,因此其冰点低于0℃ ,孔径越小 ,冰点越低。

如混凝土的毛细孔吸满水,在某负温度下,一部分毛细孔水结成冰。

且水变成冰体积膨胀9%,把水推向空气炮方向流动,从而形成水压力。

当其超过混凝土强度时,混凝土结构会被破坏。

2.1.2 渗透压假说冻坏现象不一定与水结成冰的体积膨胀有关,故静水压是冻坏原因之一。

渗透压是由孔内冰和未冻水两相的自由能之差引起的。

冰的蒸气压小鱼水的蒸气压,因此当混凝土中某处孔隙内的水结冰时,蒸气压差使未结冻水向冻结区迁移,从而转化为冰,造成混凝土的破坏。

2.2 影响因素及改善措施2.2.1 影响抗冻性因素影响混凝土抗冻性的因素很多,除外部环境的冻融循环外,主要有一下几个因素:1. 含气率:随着空气泡含量的增加,空气泡间距变小,抗冻性随之增加。

故建议在寒冷地区抗冻性要求高的混凝土中加入适量引气剂。

2. 水灰比:在含气率相同的条件下,随着水灰比的增加,开口孔隙越大,抗冻性降低。

3. 水泥用量:水泥用量是通过改变水灰比影响抗冻性的。

增加水泥用量,降低水灰比,从而提高抗冻性。

4. 水泥水化程度:期龄短的混凝土抗冻性差,不仅是由于混凝土强度低,而且由于毛细孔多。

5. 水泥品种及质量:一般来说水泥标号高,强度大,抗冻性好;掺混合材水泥抗冻性差。

但由于水灰比和龄期的影响,该结论不一定成立。

6. 骨料:其对混凝土抗冻性的影响取决于骨料本身的抗冻性。

2.2.2 改善措施提高混凝土抗冻性的最有效途径是加入引气剂,以4-6%为宜,过多会导致其强度的下降。

其它主要措施有:降低水灰比;选用粒径小的抗冻性好的骨料;使用环境无侵蚀介质等。

3 混凝土的碳化混凝土的碳化是指空气中的酸性气体 CO2与混凝土中的液相碱性物质发生反应,使得混凝土碱性下降和混凝土中化学成分改变的中性化反应过程。

3.1 碳化机理在大气环境下,CO2与混凝土中的碱性物质的反应是一个很复杂的物理化学过程。

混凝土的孔隙水为氢氧化钙饱和液,其pH 值约为12~13,呈强碱性。

在水泥水化过程中,由于化学收缩,自由水蒸发等诸多原因,在混凝土内部形成了许多大小各异的孔隙,大气中的二氧化碳便通过这些孔隙向混凝土内部扩散,并在水的参与下形成碳酸。

碳酸与水泥水化过程中产生的可碳化物质发生反应,生成碳酸钙和其他物质。

(1)由于碳化作用,氢氧化钙变成了碳酸钙,水泥石的强碱性降低,pH 值降至8.5 左右,称这种现象为中性化。

当pH=9.88,这时钢筋表面的钝化膜开始生成,或者说低于此临界值时钢筋表面不可能有钝化膜的存在,即完全处于活化状态;当pH=11.5,这时钢筋表面才能形成完整的钝化膜,或者说低于此临界值时钢筋表面的钝化膜仍是不稳定的。

因此,要使混凝土中的钢筋不锈蚀,则混凝土的pH 值必须大于11.5。

(2)碳化作用能产生游离水,有助于水泥的水化作用,因此使混凝土强度提高。

3.2 影响因素及改善措施3.2.1 影响因素从混凝土碳化的机理可知,影响碳化的最主要因素,是混凝土的渗透性及氢氧化钙等碱性物质的含量。

故影响因素包括水灰比、水泥品种与用量、掺合料、外加剂、骨料品种与级配、混凝土表面覆盖层等,它们主要通过影响混凝土的碱度和密实性来影响混凝土碳化速度。

(1)水灰比的影响水灰比对混凝土碳化速度影响极大。

水泥用量不变的情况下,水灰比越大,混凝土内部的孔隙率也越大,从而促进了二氧化碳的扩散,加速了混凝土的碳化。

(2)水泥品种与用量的影响水泥品种决定了单位体积混凝土中可碳化物质的含量。

增加水泥用量不仅可改善混凝土和易性、提高混凝土密实性,还可增加混凝土的碱性储备。

一般情况下,水泥用量越大,碳化速度越快。

(3)外加剂的影响。

引气剂为混凝土引入大量的微细气泡,初期可以在一定程度上抑制混凝土的碳化,但随着碳化的延续,引气剂在混凝土内部留下的孔隙成为二氧化碳扩散的通道,因而会促进碳化的发展。

(4)骨料品种与级配的影响,粗骨料的粒径越大,在骨料底部越容易形成净浆的离析、沉淀,从而增大了混凝土的渗透性,CO2易从骨料-水泥浆胶结面扩散,使碳化过程加快。

(5)混凝土表面覆盖层的影响,混凝土覆盖层的种类与厚度对混凝土的碳化有着不同程度的影响。

气密性覆盖层使二氧化碳渗入混凝土的数量减少,浓度降低,可提高混凝土的抗碳化性能。

3.2.2 改善措施为减少碳化作用对混凝土的不利影响,采取以下措施来抑制碳化作用的发生。

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