混凝土结构耐久性的初探

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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

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。

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。

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。

浅谈混凝土结构的耐久性

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。

混凝土结构的耐久性探讨混凝土结构的耐久性探讨

混凝土结构的耐久性探讨混凝土结构的耐久性探讨
按照 P K. ha的观点 , . Met 钢筋 腐蚀在影 响混凝 土耐久性 的 诸 因素 中是排在第一位的。我 国存在着 广泛的氯盐环境 , 氯盐引 起 的钢筋腐蚀对混凝土耐久性影响 的问题必 须给予足够的重视 。 当钢筋表面 c 一 i浓度达到或超过“ 临界值 ” , 时 钝化膜开始破坏 , 钢 筋腐蚀发生 、 发展 , 锈蚀产 物膨胀 ( 2倍 ~6倍 ) 使混凝 土顺筋 开 , 裂; 钢筋腐蚀 加速 , 纹扩展 , 凝土 与钢 筋之间的粘结力 下降 , 裂 混 结 构力学性能下 降; 钢筋断 面损失 , 构局部或整体 破坏 、 结 垮塌 ;
.0的情况 ,0年可达 7k / , 5 gm3而对掺 8 %硅灰的情况 ,0 只 5年 法、 施工质量等均存在着许 多不确定性 与不确知性 。所以规范规 0 4 有4k / 。2 增加混凝 土保护 层厚度 。图 2是描 述 5 gm3 ) 0年海洋 定 了结构必须承受 的荷载设 计值应 该是 上述 标准值乘 以大于 1
代末期 , 发达国家才逐渐发现原先建成的基础设施工程在一 环 境因素影 响下 出现过早损 坏 。发达 国家为混凝 土结构 耐久性投
入 了大 量 科 研 经 费并 积 极 采 取 应 对 措施 。
艇 膈
2 5
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1o 0
2锈 蚀及 耐久性设 计 .
1 土建结构 工程 的安全性 与耐久 性
到“ 临界值” 1k / ) ( g m0 的时 间, 于水 灰 比为 0 4 对 .0的情况 约为
对 .0 % 1安 全 性 。结 构 设 计 必 须 有 足 够 的 安 全 保 证 率 或 安 全 储 备 。 8年 , 于水 灰 比 为 0 4 的 基 础 上 再 掺 8 硅 灰 的 情 况 约 为 ) 8 . l 的浓度随年限而增加 , 于水 灰比为 对 这是 由于 结 构需 要 承 受 的 荷 载 以 及 结 构 的 材 料 性 能 、 计 计 算 方 I 年 。b 到达钢筋表 面 C 一 设

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

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。

结构混凝土的耐久性问题探讨

结构混凝土的耐久性问题探讨

2 结 构 混 凝 土 耐 久 性 影 响 结 构 的 可 靠 度
随 着 建 筑 服 役 时 间 的增 长 , 旧 建 筑 物 日益 增 多 , 构 老 结
而 结 构 意 味 着 不 同 材 料 的搭 配 、 织 、 合 或 者 复 合 。 不 同 材 凝 土 的 渗 透 性 不 仅 影 响 化 学 侵 蚀 作 用 的 程 度 , 且 影 响 物 组 结 理 作 用 的程 度 。 如 混 凝 土 的 可 渗 透 性 越 高 , 凝 土 抵 抗 冻 混 料 的 结 合 部 位 往 往 正 是 影 响 结 构 耐 久 性 的 薄 弱 点 。 据 统 计 , 构 的 维 修 投 资 在 发 达 国 家 逐 年 增 加 , 的 已 达 到 甚 至 融 循 环 破 坏 的 能 力 和 耐 磨 能 力 就 越 差 。一 般 混 凝 土 结 构 表 结 有 超 过 新 建 工 程 的 投 资 。结 构 在 规 定 的 时 间 内 , 规 定 的 条 面 的 水 泥 砂 浆 面 层 和 各 种 装 饰 性 面 层 对 混 凝 土 结 构 都 有 一 在 可 推 件 下 完 成 预 定 功 能 的 能 力 称 为 结 构 的 可 靠 度 。结 构 的 基 本 定 的 保 护 作 用 , 以 延 缓 混 凝 土 的 碳 化 速 度 , 迟 混 凝 土 中 对 功 能 是 由其 用 途 决 定 的 , 括 结 构 的 安 全 性 、 用 性 和 耐 久 钢 筋 的 腐 蚀 时 间 。 除 此 之 外 , 一 些 特 殊 环 境 下 使 用 的 混 包 适 还 耐 性 。 因此 , 构 的 耐 久 性 也 是 影 响 结 构 可 靠 度 的 重 要 因 素 。 凝 土 结 构 , 需 要 应 用 耐 酸 、 碱 等 特 种 混 凝 土 或 混 凝 土 面 结 社 会 经 济 发 展 的 需 求 , 致 了 混 凝 土 结 构 的 大 量 使 用 。随 层 对 混 凝 土 结 构 加 以保 护 。有 些 结 构 需 要 使 用 一 些 特 殊 的 导 着 混 凝 土结 构 的 广 泛 应 用 , 使 用 环 境 日益 多 样 化 ; 于 工 化 学 涂 层 或 保 护 方 法 来 避 免 或 延 缓 混 凝 土 中 钢 筋 的 腐 蚀 , 其 由 提 高 混 凝 土 结 构 的 耐 久 性 , 低 结 构 的 正 常 维 护 、 修 费 降 维 业 污 染 日益 加 剧 , 凝 土 结 构 受 到 环 境 侵 蚀 的 危 害 性 也 日 混 要 而 益增加 , 因此 混 凝 土 结 构 的 耐 久 性 与 使 用 寿 命 问 题 , 在 成 用 。 同其 他 事 物 一 样 , 保 证 结 构 具 有 良好 的 使 用 性 能 , 正

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。

混凝土结构的耐久性检测方法与实践

混凝土结构的耐久性检测方法与实践

混凝土结构的耐久性检测方法与实践一、引言混凝土是建筑工程中常用的材料之一,其性能直接影响到建筑物的耐久性和安全性。

然而,由于混凝土受到多种外力作用、环境因素和化学腐蚀等因素的影响,其性能会逐渐下降,甚至出现严重的损坏和破坏。

因此,混凝土结构的耐久性检测成为了建筑工程中必不可少的一项工作。

本文将介绍混凝土结构的耐久性检测方法与实践,包括检测的目的、主要方法和具体实施步骤。

希望能够为建筑工程中的混凝土结构耐久性检测提供一些参考和帮助。

二、检测目的混凝土结构的耐久性检测旨在评估混凝土结构的性能和健康状况,以及预测其未来的耐久性和使用寿命。

具体来说,其主要目的包括以下三个方面:1.评估混凝土结构的强度和稳定性,判断其是否符合设计要求和使用要求。

2.检测混凝土结构的耐久性和损伤程度,以及预测其未来的耐久性和使用寿命。

3.发现混凝土结构的潜在问题和缺陷,及时进行修补和维护,保证其安全性和耐久性。

三、检测方法混凝土结构的耐久性检测方法主要包括非破坏性检测和破坏性检测两种。

其中,非破坏性检测主要适用于已经建成的混凝土结构,可以在不破坏混凝土结构的前提下对其进行评估和检测;而破坏性检测则需要取样破坏混凝土结构的一部分,对其进行实验室测试和分析。

1.非破坏性检测非破坏性检测方法主要包括以下几种:(1)超声波探伤检测超声波探伤检测是利用超声波在混凝土中传播的特性来评估混凝土结构的性能和健康状况的一种方法。

具体来说,它是通过在混凝土表面或内部施加高频声波,观察声波在混凝土中传播的速度和能量损失情况,来推断混凝土结构的强度、密实度、裂缝情况和损伤程度等参数。

(2)电磁波探测技术电磁波探测技术是利用电磁波在混凝土中传播的特性来评估混凝土结构的性能和健康状况的一种方法。

具体来说,它是通过在混凝土表面或内部施加电磁波,观察电磁波在混凝土中传播的速度和能量损失情况,来推断混凝土结构的强度、密实度、裂缝情况和损伤程度等参数。

(3)雷达探测技术雷达探测技术是利用雷达波在混凝土中传播的特性来评估混凝土结构的性能和健康状况的一种方法。

钢筋混凝土结构的耐久性分析

钢筋混凝土结构的耐久性分析

钢筋混凝土结构的耐久性分析在现代建筑领域中,钢筋混凝土结构因其出色的强度和稳定性而被广泛应用。

然而,随着时间的推移,钢筋混凝土结构的耐久性问题逐渐凸显,成为了建筑行业关注的焦点之一。

耐久性不足可能导致结构性能下降、安全性降低以及维修成本增加等一系列问题。

因此,深入分析钢筋混凝土结构的耐久性具有重要的现实意义。

钢筋混凝土结构的耐久性,简单来说,就是指在正常使用和维护条件下,结构在规定的工作环境中能够保持其预定功能和安全性的能力。

影响钢筋混凝土结构耐久性的因素众多,主要包括以下几个方面。

首先,混凝土的质量是关键因素之一。

混凝土的强度、密实度、抗渗性等性能直接关系到结构的耐久性。

如果混凝土在配制过程中,原材料质量不佳,比如水泥标号低、骨料含泥量高,或者水灰比控制不当,都会导致混凝土的强度不足、孔隙率增大,从而使得有害介质更容易侵入,加速混凝土的劣化。

其次,钢筋的锈蚀是影响耐久性的重要原因。

在潮湿的环境中,钢筋表面的钝化膜会被破坏,导致钢筋发生锈蚀。

钢筋锈蚀后体积膨胀,会产生锈胀力,使混凝土保护层开裂、剥落,进一步加剧钢筋的锈蚀,形成恶性循环。

环境因素对钢筋混凝土结构的耐久性也有着不可忽视的影响。

例如,在沿海地区,空气中的氯离子含量较高,容易渗透到混凝土内部,破坏钢筋的钝化膜,引发锈蚀。

在寒冷地区,冻融循环会使混凝土内部产生裂缝,降低其密实度和强度。

此外,化学腐蚀、酸雨等也会对混凝土和钢筋造成损害。

施工质量同样关乎着钢筋混凝土结构的耐久性。

在施工过程中,如果振捣不密实、养护不到位,会导致混凝土内部存在蜂窝、麻面等缺陷,为有害介质的侵入提供通道。

钢筋的布置和连接不符合规范要求,也会影响结构的受力性能和耐久性。

为了提高钢筋混凝土结构的耐久性,我们可以采取一系列的措施。

在设计阶段,应充分考虑结构所处的环境条件,合理确定混凝土的强度等级、保护层厚度等参数。

对于处于恶劣环境中的结构,应采取特殊的防护措施,如使用耐腐蚀的钢筋、添加阻锈剂等。

混凝土结构耐久性设计的原理与方法

混凝土结构耐久性设计的原理与方法

混凝土结构耐久性设计的原理与方法一、引言混凝土结构是建筑工程中常用的结构体系,其耐久性设计对于保障建筑物的安全、耐用、经济运行具有重要意义。

因此,本文旨在探究混凝土结构耐久性设计的原理与方法,以期对建筑工程实践提供一定的参考价值。

二、混凝土结构耐久性设计的原理1. 耐久性设计的概念耐久性设计是指在规定的使用年限内,确保建筑物及其构件能够保持预定的使用功能、安全性能和外观质量等设计要求的设计过程。

混凝土结构的耐久性设计是指在设计阶段就考虑到混凝土结构在使用过程中受到的各种外界因素的影响,从而采取相应的预防措施,保证混凝土结构在规定的使用年限内能够保持预定的使用功能、安全性能和外观质量等设计要求。

2. 耐久性设计的原则(1)综合性原则。

混凝土结构的耐久性设计要考虑各种外界因素的综合影响,如气候、环境、结构荷载、使用条件等因素,综合考虑各种因素的影响,从而制定相应的耐久性设计方案。

(2)预防性原则。

混凝土结构的耐久性设计要采取预防措施,从设计阶段就考虑到各种可能发生的损害因素,采取相应的措施加以预防。

(3)可靠性原则。

混凝土结构的耐久性设计要保证结构的可靠性,即在规定的使用年限内,混凝土结构应能够保持预定的使用功能、安全性能和外观质量等设计要求。

3. 影响混凝土结构耐久性的因素(1)气候因素。

气候因素是混凝土结构耐久性的主要影响因素,如温度、湿度、降雨、风、紫外线、大气污染等。

气候因素的变化会导致混凝土结构的体积变化、强度降低、钢筋锈蚀等现象。

(2)环境因素。

混凝土结构所处的环境也会影响其耐久性,如土壤、水质、化学品等。

这些因素会导致混凝土结构的腐蚀、酸碱侵蚀等现象。

(3)结构荷载。

混凝土结构的荷载也会影响其耐久性,荷载过大会导致混凝土结构的变形、裂缝等现象。

(4)使用条件。

混凝土结构的使用条件也是影响其耐久性的因素,如使用环境、使用方式、维护保养等。

这些因素会导致混凝土结构的损害、老化等现象。

4. 混凝土结构耐久性设计的内容(1)混凝土配合比设计。

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。

混凝土结构耐久性浅谈(模板)

混凝土结构耐久性浅谈(模板)

内容摘要近年来,越来越多的大跨桥梁,高层建筑,地下水下工程的修建,工程建设对混凝土的性能要求越来越高,要求混凝土不仅要有良好的物理性能还要有很好的耐久性,本文从等多个因素对混凝土的耐久性进行研究,。

关键词:写作规范;排版格式;毕业论文(3~5个)混凝土的耐久性、冻融破坏、渗透破坏、碱骨料反应、混凝土碳化、钢筋锈蚀、化学侵蚀目 录 1.1 混凝土耐久性问题的提出1.2 混凝土耐久性的概念 (2)2 混凝土结构耐久性问题的分析 (3)2.1 混凝土冻融破坏 (3)2.1.1 破坏机理 (3)2.1.2 影响因素 (3)2.2 混凝土渗透破坏 (3)2.2.1 破坏原因 (4)2.2.2 影响因素 (4)2.3 碱骨料反应 (4)2.3.1 破坏原因 (4)2.3.2 影响因素 (4)2.4 混凝土的碳化 (4)2.4.1 破坏原因 (4)2.4.2 影响因素 (4)2.5 钢筋锈蚀 (4)2.5.1 破坏原因 (5)2.5.2 影响因素 (5)2.6 化学侵蚀 (5)2.6.1 产生原因 (5)2.6.2 影响因素 (5)3 提高混凝土耐久性的措施 (6)4 案例分析 (7)5 结论与展望 (8)参考文献 (9)从引言开始是正文的第一页,页码从1注意引言内容不要与摘要内容雷同。

引言,或称前言,(主要阐述立题的背景与问题的提出。

诸如本课题所及的国内外现状、理论依据、研究的意义,并点出自己要研究的主题和本论文要解决的问题等。

阅后删除红字。

)1 绪论1.1 混凝土耐久性问题的提出(本节主要分析各类混凝土破坏现象,提出混凝土耐久性的重要性、引出混凝土耐久性这个课题。

阅后删除红字。

)1.2 混凝土耐久性的概念混凝土结构在自然环境、使用环境及材料内部因素作用下,在设计要求的目标使用期内,不需要花费大量资金加固处理而保持其安全、使用功能和外观要求的能力。

混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏因素作用,长期保持强度和外观完整性的能力。

关于混凝土结构耐久性的研究

关于混凝土结构耐久性的研究
建l I ! 筑 工 程

关 于凝 土结构耐 久性 的研 究
杨 德 清
( 尔滨 市第九建筑工程有限责任公 司, 哈 黑龙 江 哈 尔滨 10 0 ) 50 0
摘 要: 混凝土结构的耐久性是指混凝土结构对化学的、 生物 的以及其它使结构材料性能恶化的各种侵蚀的抵抗 能力 。今后 , 在研 究混凝土结 构 耐久性方面仍 需做大量的工作来满足工程建设的需要. 这样 才能使混凝土的耐久性问题得到较好的解决。 关 键 词 : 土 结 构 ; 久 性 ; 施 混凝 耐 措
土内部水泥石中的氢氧化钙 与空气 中的二氧化 离水释放出来 , 因而达到减水 的 目的。3 . . 2掺 1 碳, 在温度相宜时发生化学反应 而生 成碳酸钙 人高效活性矿物掺料: 普通水 泥混凝 土的水泥 和水, 也称为混凝土 的中性 化, 混凝土 由于碳化 石中水化物稳定性 的不 足,是混凝土不能超耐 作 用, 使氢氧化钙减少而碱 度降低, 筋处于 久的另一主要 因素。在普通混凝土中掺人活性 使钢 中性环境 , 导致钢筋表面钝化膜 遭到破坏而锈 矿物的 目的 ,在于改善混凝土 中水泥石的胶凝 蚀 , 化作用还会增加混凝 土收缩性, 碳 引起混凝 物 质的组成 。活性 矿 物掺料 中含有 大量活 性 土表面产生拉应力而 出现微裂缝 , 而降低混 s 及活性 A 2 , 从 i I , 0 它们能和波特兰水泥水化过 凝土的力学性能和抗渗能力 。2 _ . 3冻融破坏 : 程 中产生的游 离石灰及高碱性水化碳酸钙产生 2 混凝土不密实, 导致 内部存在许 多连 通孔隙和 二次反应 , 生成强度更高 、 稳定性更优的低碱性 渗水通道, 严重影 响抗渗性, 度较低时, 在温 由于 水化碳酸钙 。从而达 到改善水化胶凝物质的组 内部孔隙和毛细孔道 中的水结 冰, 生体积膨 成 , 产 消除游 离石灰 的 目的。 使水泥石结构更为致 从 并阻断可能形成 的渗透路 。 成为一个沉重的财政 负担 。 因此 , 如何提高工程 胀和冷水迁移, 内部破坏混凝土的微观结构, 密 , 3 . 2对钢 筋锈蚀 的防护措施。 . 1混凝土 3. 2 结构的耐久性, 保持长久 的使 用寿命, 已有结 经 多次冻融循环后, 使 损伤积累将使混 凝土剥落 构最大限度地发挥作用,已成为 建筑 领域 日益 酥裂, 强度降低。 外涂层 。 混凝土外涂层的出发点是隔离环境, 弥 关 注的热点问题 。对此许多工业发达国家组织 2 . 3钢筋 的锈蚀破坏 。混凝土中钢筋锈蚀 补混凝土多孔性 的缺陷 。常用的有普通 水泥砂 了大规模 的科研项 目, 投入 巨资进行研究。 引起混凝土失效 的主要原 因是 : 钢筋锈 蚀物的 浆层 、 聚合物改性水泥砂浆层 、 渗透性涂层 、 混 1 . 2混凝土耐久性 的概述 。混凝土结构的 体积 比钢筋体 积膨胀 l 倍 , O 同时产生巨大的应 凝土表 面涂层( 大致可分 为沥青 、 焦油类 、 油漆 耐久性是指混凝土结构对化学 的、生物 的以及 力使混凝土胀裂 , 混凝土结构胀裂后一方面降 类 、 防水涂料、 树脂类涂料等) 、 隔离层( 包括玻璃 其它使结构材料性能恶化的各种侵蚀 的抵抗能 低 了结构的承载能力 , 减小 了安全储备; 降 鳞片 覆层 、 二是 玻璃 钢隔 离层 、 砖板 、 橡胶 衬 里层) 力。混凝土结构应能在 自然和人为环境的化学 低 了结构的刚度 , 增大 了变形 , 甚至使混凝土保 等。 . 2涂层钢筋 。 3. 2 面对钢筋锈蚀所带来的灾 和物理作用下, 满足在规定的设计工作 寿命 内 护层剥落: 三是降低 了结构 的延性 , 至改变其 害, 自 甚 人们 然想 到去寻找更耐腐蚀的钢筋 。 于是 不出现无法接受 的承载力减小 、使用功能降低 破坏形态 , 从而导致伤亡事故。 出现 了镀锌钢筋、 包铜钢筋 、 不锈钢钢筋及环氧 和外观破损等情况。 即称为混凝土结构 的耐久 通 常的钢 筋混凝 土构 件中钢筋 不会发 生 树脂涂 层钢筋 等一 系列 钢筋新 品种 或防护 方 性要求。 锈蚀, 只有其具备 了腐蚀条件, 才会发生 和 法。 锈蚀 特别是环氧树脂涂层钢筋得到 了较广泛 的 混凝土结构耐久性问题主要表现为:混凝 发展。通 常认为 由于混凝土碳化与氯离子引起 工程应用。 . 3钢筋 阻锈剂 。 3. 2 钢筋阻锈剂的实 土损伤; 钢筋的锈蚀 、 脆化 、 疲劳 、 应力腐 蚀; 以及 的钢筋失钝是引起钢筋腐蚀最为直接 、严重和 际功能不是阻止环境 中的有害离子进入混凝土 钢筋与混凝土之间粘结锚固作用 的消 弱等三个 普遍 的原 因。 中, 而是当有害物质不可避免的进入 混凝 土内 方面。 24混凝土所处环境与环境作用 。工程结 之后, . 它抑 制 、 阻止 、 延缓 了钢 筋腐蚀 的电化学 2影响混凝土结构耐久性 的主要 因素 构使用 时所处的环境条件 , 如海水 侵蚀 、 大气腐 过程, 使有害离子 丧失侵害能力 , 从而达到延 长 21混凝土原料的质量。 . 混凝土是由碎石、 蚀 、 极高温度 、 冻 、 、 、 震灾害的袭击 等 建筑物使 用寿命 的目的 。按钢筋阻锈 剂作 用原 冰 风 水 地 砂、 水泥和水拌和后凝结硬化而成 的。 些材料 是影响 混凝土结构耐久性的外 部因素 。这些外 理, 可分为三种类型: 这 一般 阳极型钢筋 阻锈剂 、 阴 的优劣直接影响到硬化 后混凝土的质量 f 包括 部因素主要有冻融循环作 用、 水渗透作用 、 碳化 极 型 钢筋 阻 锈剂 、综 合 型极 型钢 筋 阻锈 剂 。 密实度和强度等l 。 水泥含碱量不宜过大, 中 作 用、 包括酸性气体 )碱 、 骨料 酸( 、 盐及其 溶液 的化 3 . 阴极保 护。阴极 保护是最常用彳 有效 的 .4 2 艮 也不宜含有过多的碱活性矿物质, 以防发生碱 学作用和物理作用 、 干湿循 环作用 、 载应力作 电化学保护方法 。 荷 通常使用于水下, 地下金属管 骨料反应 。 用 和振动 冲击作用以及 它们的综合作用等 。 道、 设施、 钢管桩 、 海洋平 台等 。常用的方法有 : 碱 骨料反应 是影响混 凝土结 构耐久 性最 3提高钢筋混凝 土耐久性 的方法 应 用外加 电流, 直流电源的 负极连接在混凝 将 主要的因素之一。混凝土 中的碱与活性骨料之 31采用高性 能混凝 土。高性能混凝土 的 土中的钢 筋上, . 以迫使钢筋整个 处在阴极状态 。 间发生反应, 生成碱硅胶或粘土质集料 。 这种生 核心是保证耐久性 。高性 能混凝土在配制上 的 另外一 种是将 比铁更 活泼的金属, 直接于钢筋 成物会吸收微孔 中的水 分, 发生体积膨胀 . 在周 特 点是 低水灰 比, 选用优 质原材料 , 除水 泥 、 水 相连 。 这样 , 这种金属可 向钢筋提供电子( 如同外 围水泥浆 已硬化 的情况 下形成 一定 的膨 胀压 和骨料外 ,必须掺加足够数量的矿物集料和高 电源 的负 极 ) 。 力。当该压力超过水泥浆抗 拉强度时就 会引起 效减水剂 , 减少水泥用量 , 减少混凝土 内部孔隙 目前 , 国内外许多专 家学 者对钢筋混凝土 混凝土开裂, 使混凝土结构发 生破 坏, 这种破 率 , 而 减少体积收缩 , 提高强度 , 提高耐久性。 . 1 结构 的耐久性问题进行了深 入研究 ,通过对各 31 . 坏又是在混凝士结构 内部发生的, 危害极大。 而 掺入高效减水剂: 在保证混凝土 拌和物所需流 种腐蚀过程的机理研 究 ,从定性 的认识到定量 水泥 中含碱的成分和数量取决于制造水泥的原 动性的 同时, 可能降低用水量 , 尽 减少水灰 比, 的掌握 ,努力寻找提 高混凝土抗腐蚀性 的措施 材料 和生产工艺 。因此提高原材料的质量会为 使混凝土的总孔隙 ,特别是毛细管孑 隙率大幅 和评价方法。研究的方 法也逐 步从混凝土 的宏 L 混凝土的耐久性打下 良好的基础 。 度降低。 水泥在加水搅拌后 , 会产生一种絮凝状 观结构延伸到混凝土的微观结构 、 破坏机理 、 影 2 . 2混凝土 的密实程度。混凝土的内部缺 结构 ,在这些絮凝状结构 中,包裹着许多拌和 响规律 以及防护措施 等诸多方 面。 但由于环境 、 陷( 不密实) 混凝土在使用 过程 中易受 各种不 水 , , 使 从而降低 了新拌混凝土的工作 性。 当加入的 材料等方面的多样性 和复杂性 , , 今后 在研究混 利 因素的侵 袭, 主要有如下 几种形式 : 2 2. . 1渗 减水剂定 向排列 ,使水 泥质点表面均带有相同 凝土结构耐久性方面仍需做大量的工作来满足 透: 当混凝土不密实, 空气和水容易渗入, 水中有 电荷。 在电性斥力 的作用下 , 不但使水泥体系处 工程建设 的需要, 这样才能使 混凝土的耐久性��

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
生 影 响 。如硅 酸盐 水泥 混凝 土耐久 性差 的一个 重要 原 因之 一是水 泥石 中的水化产 物稳 定性 不足 。主要
( 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 ・

混凝土结构中的耐久性分析与优化

混凝土结构中的耐久性分析与优化

混凝土结构中的耐久性分析与优化一、引言混凝土是目前世界上最为常见的建筑材料之一,广泛应用于建筑结构、水利工程、公路、桥梁等建筑领域。

由于混凝土结构常常处于受到自然环境和人为因素的攻击下,因此保证其耐久性对于建筑的安全、可靠、持久使用具有重要意义。

本文旨在阐述混凝土结构中的耐久性分析与优化方法,并探讨其应用价值。

二、耐久性分析混凝土结构的耐久性是指其在正常使用条件下,抵抗环境因素(如水分、氯离子、二氧化碳等)和外部载荷作用下的能力。

因此,分析混凝土结构的耐久性,需从材料本身、施工及维护等方面进行综合考虑。

2.1 混凝土材料的耐久性研究混凝土是由水泥、骨料、细集料和水等组成的人工石材,因此,其耐久性主要由以下几个因素决定:(1)水泥的品种、品质:目前市场上常用的水泥主要有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和高炉水泥等。

其中,硅酸盐水泥的耐久性较好,高炉水泥的耐久性较差。

(2)骨料、细集料的品种、品质:对于混凝土的耐久性影响较大。

一些硬度低、含有太多的泥、粉状物等杂质的骨料会导致混凝土表面容易开裂、剥落等情况发生。

(3)掺合料的选用:根据不同用途,可加入粉煤灰、矿渣粉等掺合料。

(4)施工质量:混凝土的耐久性与施工的质量、工艺密切相关。

2.2 环境因素对混凝土耐久性的影响(1)水分:水分是影响混凝土耐久性的重要因素之一。

过多的水分会促进混凝土内部的气孔、裂缝形成,加速其老化、腐蚀。

因此,在混凝土的施工过程中,应该避免多余的水分的存在。

(2)氯离子:由于混凝土的孔隙性,当含有氯离子的水渗入其中后,会促进钢筋的锈蚀,导致混凝土的开裂、剥落等损伤情况的发生。

(3)二氧化碳:当大气中的二氧化碳与混凝土中的氢氧化合成碳酸盐离子时,会导致混凝土的碳化。

其结果是钢筋锈蚀,混凝土内部减损,甚至会影响其力学性能。

三、耐久性优化方案为了提高混凝土结构的耐久性,需要从多个方面进一步优化及改善:3.1 混凝土材料优化设备目前,市场上有大量的混凝土材料处理设备,如颚式破碎机、冲击式破碎机、圆锥式破碎机等等,可以有效地优化混凝土材料的组分,保证其质量。

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。

提高混凝土结构的耐久性措施探讨

提高混凝土结构的耐久性措施探讨
因素 的表 现形 式 , 分析混 凝土 发 生耐久性 失效原 因, 出提 高混 凝土 耐久 性的措 施 。 提 关键 词 : 混凝 土 ; 久性 ; 耐 措施 中 图分类 号 : 5 .6 U6 55 文献标 识码 : A
浆体 和界 面的致密性 ;改善混凝 土拌和物 的施 1 混凝 土发 生耐 久 性 失效 的原 因 1 4混凝 土的碳化 影响结构耐久性 的因素很多 ,可分为 内在 混凝土碳 化是指混凝土 内部水泥石 中氢氧 工性 能 ;降低混凝土 内部 由于水泥水化热而 产 因素 和外 在因素两大类 。内在 因素主要为结构 化钙与空气 中的二氧化碳 ,在温度相宜时 发生 生 的温升 ; 调整混凝土 内部实 际强度 的发展。 这 的设计 形状和构造型式 、 钢筋保 护层厚度和直 化学反应 而产 生碳酸钙和水 ,也称混凝土 的中 些 对提高混凝土 的密 实度和抗渗性有极好 的作 径 的大小 、 选用的水泥 和骨料种类 、 凝土 的水 性化 。 混 碳化使混凝土 的碱性降低 。 当碳化达到钢 用 。另外 , 掺某些混合材料 可缓解 、 抑制混 凝土 灰 比和密实度 、 外加剂类 型、 浇筑 和养护 的施工 筋表面 ,并使钢筋表面的 p 降低到 1 H值 0以下 的碱骨料 反应 , 如掺 5 1%的硅粉 , 煤灰 %~0 掺粉 工艺等 , 在 因素主要指 环境 因素 , 括冷热 、 时 , 外 包 混凝土将 失去对钢筋的保护作用 , 钢筋表面 等也能有效抑制碱骨料反应 。 干湿 、 冻融循环 、 化学介质侵 蚀 、 磨损破坏 、 劳 的钝化 保护膜开始破坏 。当有水 和氧存在时钢 疲 2 A 选择性能 良好 的外加 剂 , 高混凝土 . 1 提 等诸多方 面。而混凝 土的耐久性破坏因素 表现 筋 开始 锈蚀 ,因此混凝土碳化是 大气环境 中钢 的密实性 , 减少 混凝土 的渗透性可 以提高混凝 形式主要有混凝 土的混凝土渗透破 坏 、 融破 筋锈蚀 的前提条 件。 冻 土 的抗侵蚀 能力 。混凝土 的渗 透性 决定水及侵 坏 、 蚀性介质 的腐蚀 、 侵 混凝 土的碳 化 、 混凝 土 1 _ 5钢筋锈蚀 蚀性液体或气体渗入 的速率 。 同时 , 减少混凝 土 中的碱骨料反应及钢筋 的锈蚀等 。 钢筋锈蚀 是造成 钢筋混凝土耐久性损伤 的 的渗透 性也 能抑 制水 泥 浆体 中的毛 细传 递 作 1 . 1混凝土渗透破坏 重要因素也 是混凝土结构耐久性破坏 的主要形 用 。 因此 , 渗透性与混凝 土的耐久 性有着最为密 混凝土耐久性 的决定 因素主要是混凝土 的 式 。 钢筋 的锈蚀 , 一表现为钢筋 在外部介 质作 切 的关 系 ,大幅度提高混凝 土的抗渗 l是 改善 其 生 渗 透性 。 凝土是 一种 具有一定 渗透 l的材料 , 用下发生 电化反 应 , 步生成氢氧化铁等 即铁 其耐久性 的关键 。 混 生 逐 环 境中的有害介质很容易通 过表层混凝土 的孔 锈, 其体积比原金属增大 2 倍, 4 造成混凝土顺 2 . 2合理 的结构设计 和构造设计 洞 、裂缝进入混凝土 内部 与混凝 土 中的成分发 筋裂缝 , 从而成 为腐 蚀介质渗入钢筋 的通道 , 加 结 构设计 应保证 有足够 的混凝 土保护层厚 生化学反应 , 破坏混凝土 的结 构 , 而导致混凝 快结构 的损坏 。 从 其二 , 氯离子对钢筋表面钝化膜 度 。混凝土 的高碱性 可使钢筋表面形成 致密 的 土建筑整体 出现耐 久性问题 。其 中有三种 与耐 有特殊 的破坏作用 。当混凝土 中氯含量 超过标 钝化膜 , 筋有 良好的保护作用 。 对钢 混凝土保护 久性有 关的流 体可能进 入到混 凝土基 体 内部 : 准 时 , 钢筋会 锈蚀 , 而水和氧的存在是钢 筋被腐 层可 以阻止外 界侵蚀介质 、 和水 分 的渗入 , 氧气 纯水 、带有侵蚀性离 子的水和气体 ( 如二 氧化 蚀 的必要 条件 。 三 , 其 钢筋在拉应力 和腐蚀性介 保护作用 的效果 与混凝土 的密实 度和保护层 的 碳、 、 氧气 二氧化硫等 ) 这些流体可以以不同的 质共 同作用下形成 的脆性 断裂 , 种破坏可在 厚度密切相关 。 。 这 合理地设计结构及构造 。 易于 对 方式在混凝 土基体中移动 ,移动 的方式 主要取 较 低拉 应力和微 弱介质 作用下 产生破 坏。 发生耐久 性问题的结构或构件部 位 ,在设计 中 决于混凝 土的渗透性 ,混凝土 的耐久性在 很大 1 . 6侵蚀性介质的腐蚀 应通过合 理的结构设计和合 理的构造措施予 以 程度上取决 于这些液体或气体进 入其内部的难 当混凝 土结构处 在有侵蚀性介质作用 的环 克服 。例 如 , 筑物利于排水 , 使建 以保证混凝 土 易程度 。 境时 , 会引起水泥石发生 一系列化学 、 物理 与物 的干燥 , 理进行结构布置 以及 地基处 理 , 合 减少 1 . 2混凝土冻融破坏 化变化 , 而逐步受 到侵蚀 , 的使 水泥石 强度 建 筑物不均匀沉降造成 的裂缝等 。在侵蚀 性介 严重 混凝土是 由水泥砂浆及粗 骨料组成的毛细 降低 , 以至破 坏。 常见的化学侵蚀可分为淡水腐 质 ( 包括酸 、 、 酸盐 、 力流 动水 等 ) 碱 硫 压 中的混 孑 多孔 体。在拌制混凝土 时为了得到必要的和 蚀 , L 一般酸性水 腐蚀 , 酸腐蚀 , 酸盐腐 蚀簇 凝 土 , 高性能混凝 土 , 可以增设混凝 土防 碳 硫 采用 也 易性 ,一般 加入的拌和水 总要 多于水泥的水化 盐腐蚀等五类 。 水层 、 涂料外涂层等保 护措施 , 防腐 提高混 凝土 水 。这部分多余 的水便 以游离水的形式滞 留于 2提高混凝土耐久性 的措施 结构耐久性。 混凝土 中形成连通 的毛细孔 , 占有一定 的体 并 通过前文对影响混凝土结构 耐久性几方面 2 3加强混凝 土结构施工质 量控 制和管理 积。这种毛细孑 中的 自由水就是导致混凝土遭 因素 的分析。结合现有的施工经 验 , L 现从材料 、 在施工过程中 ,质量控制 与评 估将是重 中 受冻害 的主要 内在 因素。当处于饱和状态 的混 设计 、 、 施工 日常维护 等几 个方面探讨 提高混凝 之重。 主要涉及到钢筋制作安装 、 混凝土成型质 凝土受冻时 , 其毛 细孔壁同时承受膨胀压及渗 土结构耐久 f的措施 。 生 量、 养护 、 保护层厚度 等方面 。 透压两种压力 。当这两种 压力超过混凝土 的抗 2 . 1合理选择混凝土材料和配合 比 2. _1钢筋工程质量的控制 3 拉强度 时,混凝土 就会开裂。在反复冻融循 环 合理选择混凝 土配合 比可从 以下几方面人 首先从钢筋工程 加强 质量控制 ,我们在普 后, 混凝土 中的裂缝会 互相贯通 , 其强度也会 逐 手 : 通房 建 中, 往往 重视 钢筋数 量 、 筋型 号 、 钢 钢筋 渐降低 , 至完全 丧失 , 混凝 土结构 由表 及 甚 导致 21 合 理选择水泥 品种和混凝 土的骨 料 , 构造 等结构安全质量控制 的关键点 ,而忽视 了 .1 . 里遭受破坏 。 在一般环境条件下 , 宜选择 低水化热和低含碱 钢筋保护层检查 。 工程上 , 常常将 垫块 等辅料 承 1 - 3碱骨料反应 量低 于 n %的水泥 , 6 不宜选择早强水泥。 混凝 土 包给 劳务施 工 队伍 ,而这样 的辅 料质量经常被 碱骨料反应一般是指混凝 土微孔 中的碱溶 的骨料 除要求质 地坚硬 和有足 够的强 度外 , 还 忽视 , 常见的就是塑料垫块 , 最 劳务队伍 为节 约 液和骨料 中的活性矿物发 生反应 , 成碱硅胶 必须具有稳定的物理和化学性质。 生 成本 , 上我们轻视这样 的小东西 , 加 会选择一 些 或粘土质集 料。这种生成物会 吸收微 孑 中的水 L 2. . 1 2控制水胶 比和水 泥用量 。控制水胶 比 质量 较差的垫块 , 实际使 用过程 中 , 是 但在 即使 分, 发生体积膨 胀 , 在周围水泥浆 已硬 化的情况 是为 了减少混凝 土拌和物凝结后 多余 的水溢 出 质量较好 的塑料垫块 , �

浅谈混凝土结构的耐久性 (2)

浅谈混凝土结构的耐久性 (2)

浅谈混凝土结构的耐久性影响混凝土结构耐久性的因素是多方面的,涉及到设计、施工等多环节和材料、工艺、设备、条件等许多方面,因此提高混凝土结构耐久性是个复杂的问题。

我们在实际工作中应不断研究和探索,采取综合解决方案并控制关键环节和技术指标,以满足工程建设需要。

标签:混凝土结构;耐久性设计1 混凝土结构耐久性定义这个混凝土结构耐久性的定义实际上包含了三个基本要素:(1)环境:结构处于某一特定环境(包括自然环境、使用环境)中,并受其侵蚀作用;(2)功能:结构的耐久性是一个结构多种功能(安全功能、适用性等)与使用时间相关联的多维函数;(3)经济:结构在正常使用过程(即设计要求的自然物理剩余寿命)中不需要大修。

定义中的工作环境及材料内部因素的作用指的是物理或化学作用,根据结构工作环境情况、破损机理、形态以及国内各行业传统经验,可将混凝土结构的工作环境分成6大类:①大气环境;②土壤环境;③海洋环境;④受环境水影响的环境;⑤化学物质侵蚀环境;⑥特殊工作环境。

同时,结构耐久性是结构的综合性能,既涉及结构的承载能力、又涉及结构的正常使用以及维修等,反映了结构性能随时间的变化。

2 影响混凝土结构耐久性的因素2.1 钢筋的锈蚀水和氧的存在是钢筋被腐蚀的必要条件,氯离子容易破坏钢筋表面钝化膜,一旦混凝土开裂,形成水和氧的通道,就会加速钢筋锈蚀,造成混凝土裂缝进一步开展和贯通,最终使混凝土构件丧失承载力。

钢筋在外部介质作用下也会发生电化反应,逐步生成铁锈,成倍增大自身体积,造成混凝土顺筋裂缝,形成腐蚀介质渗入钢筋的通道,加快了结构破损。

2.2 混凝土的碳化混凝土中由于含有氢氧化钙而呈碱性,在高碱环境下钢筋表面形成薄膜,保护钢筋不受酸性介质的侵蚀。

但空气中的酸性介质会通过各种孔道、裂隙而渗入凝土,溶于孔中液体,与水泥的水化作用产物发生反应,形成碳酸钙等,中和了混凝土中的碱,这就是混凝土的碳化。

碳化本身对混凝土没有危害,甚至会提高混凝土的强度和密实性,但其会使钢筋表面形成的起钝化保护作用的致密氧化膜遭到破坏。

混凝土结构的耐久性研究混凝土结构的耐久性研究

混凝土结构的耐久性研究混凝土结构的耐久性研究

混凝土结构的耐久性研究混凝土结构的耐久性研究[摘要]本文较详细地分析了影响混凝土耐久性的原因,总结了提高混凝土耐久性的几点措施,并对结构耐久性的设计问题进行了探讨。

[关键词]耐久性;主要因素;措施;耐久性设计混凝土是当今世界用量最大的建筑材料。

我国混凝土使用量居全球之冠,年用量达20 亿吨,为适应经济快速发展发挥了极其重要的作用。

混凝土的应用过程中暴露出许多问题,其中尤为突出的是耐久性问题。

如不少工程在使用10~20 年后,有的甚至在使用几年之后即需维修。

混凝土工程大多是永久性的,工程量大、耗资多,若耐久性不良将会给未来社会造成极为沉重的负担。

因此,从资金节约、资源的有效利用及环境保护等方面综合考虑,必须深入研究混凝土的耐久性问题。

1重新认识混凝土材料11历史的启示首先来关注两个事实:①20世纪50—60 年代,受当时国内生产技术条件的限制,生产的水泥活性小、标号低,为满足较低的强度和施工要求并最大限度地节约水泥,配制混凝土的水泥用量和用水量少,拌和物流动性小,稳定性较好、早期强度发展缓慢,硬化后裂缝少,后期强度发展幅度较大,耐久性普遍较好,有的几十年后仍在使用。

②古罗马的建筑工匠用火山灰和石灰做胶凝材料建造的“混凝土”建筑,如著名的万神殿、竞技场、海港、引水渡槽及浴室等,经历2000 多年的流水、雨雪、海水等自然因素的作用,至今仍在使用,令人惊叹;研究发现,古代“混凝土”的胶凝材料用量很少,水灰比很小(靠夯实),强度增长极为缓慢,几乎不会因干燥和温度变化产生应力和裂缝。

12混凝土技术发展现状科学技术高度发达的今天,人们对混凝土结构从施工到性能方面提出的要求越来越苛刻,力求施工速度快、强度高,水泥生产工艺的改进和混凝土施工技术的进步为此提供了可能。

结果是所用水泥标号高、活性大、用量多、水化速度快,混凝土早强、高强,弹性模量大,变形能力差;为了便于运输、浇捣,坍落度由过去的0~20mm 增加到180mm,甚至更大。

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1 问题的严重性
1 问题的严重性
2 混凝土耐久性研究的回顾
初期:1824年,阿斯普丁发明波特兰水泥,人类开始混凝土 建造建筑物的历史,耐久性问题随之产生,早期混凝土主要 用于防波堤、码头、灯塔等,因此初期混凝土耐久性问题主 要集中在了解海上构筑物的混凝土腐蚀情况。 早期:19世纪40年代,法国工程师维卡对此深入研究,著有 《水硬性组分遭受海水腐蚀的化学原因及其防护方法研究》成 为研究混凝土腐蚀破坏的第一步著作。1880年-1890年,人们 开始关注在工业大气环境下混凝土结构耐久性的问题。 中期:上世纪初至上世纪60年代,人们开展大量的混凝土结构 耐久性试验,成果反映在B.M.莫斯克文的专著《混凝土的防腐》 同时,在大规模研究工作的基础上制定了防腐标准如CH262-63 CH262-67
混凝土结构耐久性研究的 回顾与展望
蒋德稳 土木工程学院
1 问题的严重性
1.1 国外
1991年第二届混凝土结构耐久性国际会议,Metha教 授提出,混凝土破坏的原因气候依次钢筋腐蚀-寒冷 的冻害-侵蚀环境的物理化学作用。 引起结构耐久性失效的原因存在于结构的设计、施工 及维护的各个环节。以往的乃至现在的结构工程设计 中,普遍存在着重强度设计而轻耐久性设计的现象。 以GBJ10-89为例,只是在正常使用极限状态验算中控 制了一些与耐久性设计有关的参数, 这些参数的控制 对结构耐久性设计并不起决定性的作用, 并且这些参 数也会随时间而变化。 同时, 不合格的施工也会影响 混凝土结构的耐久性。
1 问题的严重性
1.2 国内
我国混凝土结构耐久性的问题也十分严重,1986年国家统计 局和建设部对全国城乡28个省市自治区的323个城市和5000个 镇进行普查表明:目前我国已有城镇房屋建筑面积46.76亿m2, 占全部建筑面积的60%,已有工业厂房约5亿m2,覆盖的固 定资产超过5000亿元,这些建筑物中约有23亿m2需要分期分 批进行评估与加固,而其中半数以上继续维修加固之后才能 正常使用。 国外学者曾用“五倍定律”描述结构耐久性设计的重要性, 即设计阶段对钢筋防护节省1美元,那就意味着发现钢筋锈 蚀时采取措施将追加维修费5美元;混凝土表面顺筋开裂时 采取措施将追加维修费25美元;严重破坏时采取措施将追加 维修费125美元。
1 问某大桥,建于1975年,为混凝土双曲拱桥,横跨兰江,该桥的 耐久性损伤主要由于桥梁的排水系统工作不好,桥面积水渗水,多 处立柱与盖梁交界处出现竖向裂缝,部分立柱甚至出现露筋现象。 (a)边角处有混凝土保护层大块脱落现象;(b)框架盖梁段普遍出现混 凝土大块剥落,钢筋严重腐蚀。
1 问题的严重性
钢结构混凝土基础
露天钢筋混凝土结构
露天钢筋混凝土结构
西部地区电线杆
1 问题的严重性
(a)
( b)
( d)
(c)
浙江宁波市镇海区电厂升压站混凝土结构, 建厂近26年,常年受氯离子侵蚀,70%混凝 土柱(a)25%混凝土梁;(b)75%的柱; (c)牛腿; ;(d) 100%桁架混凝土剥落, 钢筋外露。
1 问题的严重性
1.2 国内
我国公路和高速公路工程、桥梁工程、水电工程、铁道工程、 港口工程、隧道工程、地下工程、国防防护工程、治山治水 与治沙治海工程、南水北调和西气东输工程正在全面大规模 兴建。 公路通车里程由2005年192万公里扩大到2010年的274万公里; 铁道建设到2020年将有2005年7.5万公里扩大到14万公里; 高速公路由2005年4.1万公里扩大到2010年的6.5万公里;电 气工程由2005年5×108kW扩大到2049年的15×108kW;建设规 模十分宏伟。到2050城市人口将从现在的40%扩大到80%。 不论是基础工程大规模兴建,还是城市化高速推进,都与混 凝土工程密切相关,如不提高土木工程材料的耐久性,延长 工程服役寿命,必将给国家造成巨大经济损失。
1 问题的严重性
某市海上旅馆基础破坏图(建于2000年) 北京西直门立交桥桥墩落水口钢筋锈蚀
北京西直门立交桥桥底冻融破坏
嘉和大桥损伤梁之破坏形态(建于1974年)
1 问题的严重性
302国道长沙-萍乡段断板和开裂
山东潍坊白浪和大桥因氯盐扩散引起的锈蚀
宁波北仓码头混凝土梁锈蚀
沈阳山海关高速公路冬季撒盐
1 问题的严重性
日本运输省检查103座混凝土海港码头,发现凡是 有20年历史的,有相当大的顺筋锈裂。 澳大利亚调查62座海岸混凝土结构,查明耐久性 的许多问题与浪溅区的钢筋异常严重的腐蚀有关。 德国柏林议会大厦预应力混凝土房顶倒塌,分析 表明,是预应力钢丝周围水泥浆体灌注不好,导 致析氢的应力腐蚀。 香港房管局1989年调查1000栋公寓,其中156栋需 要修补,主要是混凝土碳化和厕所用海水冲洗系 统的渗漏。
2 混凝土耐久性研究的回顾
近期: ACI1957年成立ACI201,负责并指导混凝土耐久性方面的 研究; 1987年,日本土木工程师学会混凝土结构委员会提出关于 混凝土耐久性的使用设计方法; 1989年,欧洲混凝土结构委员会发表了“耐久混凝土结构 设计指南”; 1982年,国际材料与结构实验室联合会(RILEM)和国际 建筑研究与文献协会(CIB)联合组成了建筑材料与构件使用 寿命预测委员CIBW80/RILEM71-PSL,共同研究结构的寿命 预测问题,1987年又成立新的委员会CIBW80/RILEM100PSL,以进一步推进此项工作。 鉴于混凝土结构耐久性研究的重要意义,国内外有关机构专 门组织人力物力对混凝土结构耐久性进行大规模试验和研究。
1 问题的严重性
近期国内调查资料也充分显示 ,我国钢筋混凝土工业建筑平均 寿命约为25-30年,50年代建造的工业建筑 ,大多数已严重锈蚀 破坏。交通部调查了23万座桥梁 ,其中有 5000座是危桥;海港 码头等钢筋混凝土结构因遭受严重腐蚀破坏使用寿命只有25年。 我国因腐蚀造成直接经济损失为 5000亿元/年 ,仅钢筋锈蚀引起的 混凝土结构损伤破坏的损失就达 1000亿元/年之多。
1 问题的严重性
美国1975 年由于腐蚀引起的损失达700 亿美元, 1985 年则达1 680 亿美元。 英国英格兰岛中部环形快车道上11 座混凝土高架 桥, 当初建造费2 800 万英镑, 到1989 年因为维 修而耗资4 500 万英镑,是造价的1. 6 倍,估计以 后15 年还要耗资1. 2 亿英镑,累计接近当初造价 的6 倍。 1962-1964年,挪威海滨700座混凝土结构桥梁耐 久性调查发现:浪溅区立柱断面损失率大于30% 达到14%,10%—30%达到20%
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