混凝土结构耐久性措施
混凝土耐久性的措施
混凝土耐久性的措施混凝土作为一种常见的建筑材料,具有较高的强度和耐久性。
但长时间的使用和受到自然环境的影响会导致其耐久性下降,甚至出现各种问题,如开裂、龟裂、脱落等。
因此,我们需要采取措施来提高混凝土的耐久性,以保证其长期的使用寿命。
1. 设计合理的结构在建筑设计阶段,应根据使用环境和预期使用寿命合理设计混凝土结构。
如在海滨地区应采用耐盐雾混凝土;在气候潮湿的地区,应采用防潮混凝土等。
预留适当的伸缩缝和预留管道孔,以适应结构的变化和维护等。
2. 选用高质量的混凝土材料混凝土的材料质量对于其耐久性有很大的影响。
应选用符合要求的优质砂、骨料和水泥,同时应避免使用掺杂有碎石、泥土等杂物的原材料。
3. 优化混凝土的配合比混凝土配合比的优化可以大大提高混凝土的品质和耐久性,同时还可以提高其抗渗性、抗裂性和抗压强度等。
应根据实际使用环境和要求,适量增加掺合料、添加剂等。
4. 加强混凝土的养护混凝土的养护是确保其耐久性的重要环节。
应在施工后对混凝土进行充分的养护,包括浇水、遮荫等措施。
尤其是在温度低于5℃或高于35℃时,养护更应严格。
5. 进行混凝土防水处理防水处理可以提高混凝土的抗渗性和耐久性,降低混凝土结构遭受水侵害的概率。
采用防水剂、聚合物涂料、沥青贴膜等方法都能够实现混凝土的防水处理。
6. 定期维护保养随着时间的推移,混凝土结构难免会出现损坏和老化等问题。
应定期对其进行维护和保养,包括清洁、修补、加固等措施,以保证其正常使用和延长使用寿命。
以上就是提高混凝土耐久性的一些措施。
混凝土的耐久性不仅关系到建筑的安全和使用寿命,还与环境保护紧密相关。
在建筑中应根据实际情况积极采取上述措施,使混凝土结构具有更好的耐久性和可靠性。
混凝土耐久性质量保障措施
混凝土耐久性质量保障措施混凝土是一种由水泥、粗骨料、细骨料和外加剂组成的复合材料,具有高强度、耐久性好等特点,广泛应用于建筑工程中的结构部位。
然而,在使用过程中,由于多种客观因素的影响,混凝土可能会出现一些问题,影响其耐久性,因此需要采取一系列的质量保障措施来提高混凝土的耐久性。
一、原材料的质量保障1.水泥:选择正规生产厂家生产的优质水泥,严格按照标准比例使用。
2.粗骨料:选择颗粒均匀、骨料强度好的石料,避免含有大量软性细沙和有机物。
3.细骨料:选择颗粒形状良好、粒径分布合理的细沙,避免含有过多粉状物。
4.外加剂:使用经过质量检测合格的外加剂,并按照规定的用量使用。
二、混凝土配合比的设计和调整根据混凝土使用的条件和要求,合理设计配合比,以提高混凝土的耐久性。
在配合比设计过程中,需要考虑以下几个因素:1.强度要求:根据工程要求确定混凝土的设计强度,并合理选择水胶比。
2.抗渗性要求:根据工程环境和使用条件,选择合适的抗渗措施,如添加高效减水剂、增加细骨料等。
3.耐久性要求:根据工程所在地的气候条件、水质状况等,选择合适的外加剂和添加剂,提高混凝土的耐久性。
三、混凝土生产过程的质量保障1.搅拌过程:严格控制搅拌时间、搅拌速度和搅拌比例,保证混凝土搅拌均匀,避免存在大颗粒骨料的积聚。
2.浇筑过程:控制浇筑速度和流动性,避免出现浇注不均匀、分层或堆积现象,保证混凝土的密实度和一致性。
3.养护过程:严格按照规定的养护周期和方法进行养护,保证混凝土的养护品质和养护效果,避免出现开裂和脱落现象。
四、施工过程的质量保障1.模板安装:严格控制模板的精度和尺寸,避免模板变形和不平整,保证混凝土的成型质量。
2.钢筋布置:按照设计要求进行钢筋的详细布置和约束,保证混凝土结构的受力分布和整体强度。
3.浇筑和振捣:控制浇筑速度和振动时间,保证混凝土的密实性和内部质量。
4.温度和湿度控制:根据实际情况进行控制,避免混凝土的过早脱模或过早干燥,影响其耐久性。
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。
提高混凝土结构耐久性的技术措施
提高混凝土结构耐久性的技术措施混凝土结构的设计寿命要求一般为40~50年,有的要求上百年。
而现实中,处于腐蚀环境中的混凝土远远达不到设计寿命要求,有的在15~20年就出现了钢筋锈蚀破坏,甚至不足五年就开始修复。
此方面的花费是惊人的,已经是一个重大经济问题。
因此,提高混凝土结构耐久性的意义是不言而喻的。
提高混凝土结构耐久性措施主要包括两大类:基本措施和补充措施。
基本措施的基本内容是:通过仔细设计与施工,最大限度地提高混凝土本身的耐久性,在使用中保持低渗透性,以限制环境侵蚀介质渗透混凝土,从而预防钢筋锈蚀。
①最大限度地改善混凝土本身性能,是提高混凝土结构耐久性的许多措施中最经济合理的。
(1)结构采用耐久性设计。
(2)提高混凝土保护层厚度和质量。
(3)采用高性能混凝土。
②补充措施是指:环境侵蚀作用特别严重时,或设计、施工不当,单靠上述基本措施还不能保护混凝土结构必要的耐久性时,需要另外增加的其他防护措施。
有以下几方面:(1)采用耐腐蚀钢筋。
(2)对混凝土进行表面处理。
(3)混凝土中掺加阻锈剂。
(4)电化学保护结构设计1、结构选型和细部设计频繁地干温交替会加剧钢筋锈蚀,所以在结构选型和细部设计时,应昼限制混凝土表面、接缝和密封处积水,加强排水,尽量减少受潮和溅湿的表面积。
由于环境侵蚀介质在构件棱角或突出部分可以同时从多方面侵入混凝土,而凹入部分易积存侵蚀介质、应力异常,因此从提高混凝土结构耐久性角度出发,混凝土构件选型应力戒单薄、复杂和多棱角。
预计腐蚀破坏严重的构件应便于检测、维护和更换。
2、控制裂缝不可控制的裂缝包括混凝土塑性收缩、沉降或过载造成的裂缝,常为较宽的裂缝,应针对成因采取措施预防开裂,即使难以预料也应加以引导,使其发生于次要部位或便于处理的位置。
可控制裂缝是靠传统的结构设计知识,按结构几何尺寸与荷载可以合理预防和控制的裂缝。
七、提高海工混凝土耐久性的技术措施国内外相关科研成果和长期工程实践调研显示,当前较为成熟的提高海洋钢筋混凝土工程耐久性的主要技术措施有:(1)高性能海工混凝土其技术途径是采用优质混凝土矿物掺和料和新型高效减水剂复合,配以与之相适应的水泥和级配良好的粗细骨料,形成低水胶比,低缺陷,高密实、高耐久的混凝土材料。
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。
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1. 混凝土材料本身的质量:混凝土材料的配合比、水胶比、水泥种类和掺合料的选用等都会直接影响混凝土的耐久性。
合理的材料配合比可以保证混凝土的强度和耐久性。
2. 结构设计:混凝土结构的设计要考虑到使用环境的特点,考虑到荷载、温度变化、湿度等因素对结构的影响。
合理的结构设计可以减少应力集中和裂缝的产生,从而提高混凝土结构的耐久性。
3. 施工质量:混凝土的施工质量直接影响着结构的耐久性。
混凝土浇筑要保证均匀密实,避免空隙和分离。
施工过程中要注意防止结冰、防止混凝土过早干燥和过早脱模等情况的发生。
4. 环境因素:混凝土结构的使用环境对其耐久性有着重要影响。
如气候条件、化学腐蚀、气体和液体的侵蚀、地下水表面水的渗透等等。
对于不同环境,可以采取相应的防护措施,如防水、防腐、防霉等等。
5. 日常养护:混凝土结构在使用过程中需要进行定期的养护,保持其表面的完整性和防水性。
养护措施可以包括喷涂防水涂料、定期检查和维修等。
1. 选择合适的材料:根据具体情况选择合适的水泥种类、骨料种类和掺合料,合理配合,控制水胶比,保证混凝土的质量。
2. 加强结构设计:在设计过程中充分考虑结构应力分布和变形情况,合理设置伸缩缝和抗裂构造,预留防水层和耐久防护层。
3. 强化施工质量:严格控制混凝土浇筑过程,保证浇筑质量。
同时采取措施防止温度抬升过快、防止裂缝的形成。
4. 做好耐久性防护:根据实际情况采取防水、防腐、防霉等措施。
采用外加剂或覆盖涂料增加混凝土的防水性和耐久性。
5. 定期养护和维修:定期对混凝土结构进行检查和维修,及时修复混凝土表面的损坏,延长混凝土结构的使用寿命。
通过以上的有效控制措施,可以保证混凝土结构的耐久性,延长结构的使用寿命,提高工程质量。
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1. 材料的性能混凝土的品质直接影响结构的耐久性。
水泥的品质决定了混凝土的强度和耐久性。
水泥的优质与否对混凝土的抗压强度、抗渗透性和耐久性有直接影响。
骨料的种类和质量、砂浆中的状态等也对混凝土的性能有很大的影响。
2. 施工质量混凝土结构的施工质量直接关系着结构的使用寿命。
包括浇筑质量、干缩裂缝的控制、混凝土的养护等都对混凝土结构的耐久性有着不可忽视的影响。
3. 结构设计结构设计的合理性也是影响混凝土结构耐久性的一个重要因素。
结构设计应当充分考虑结构的使用环境、荷载和变形等因素,确保结构在使用寿命内能够安全可靠地使用。
4. 使用环境混凝土结构所处的使用环境也对其耐久性有着显著的影响。
紧邻海洋的结构会受到盐雾腐蚀的影响;而在盐碱地区,地下水位较高的地方,混凝土结构容易受到硫酸盐侵蚀等。
5. 外部力的作用混凝土结构在长期使用过程中受到外部力的作用,如荷载效应、温度变化和开裂等,这些都会对混凝土结构的耐久性产生影响。
二、有效控制措施选用优质的水泥、骨料等原材料,以及采取合理的掺合材,提高混凝土的抗压强度和耐久性。
合理控制混凝土配合比和施工工艺,确保混凝土的质量。
严格控制混凝土结构的施工过程,包括浇筑、养护、干缩裂缝控制等,确保混凝土的强度和耐久性。
在混凝土结构的设计过程中,应当充分考虑结构的使用环境及外部荷载的作用,减少结构的应力和变形,确保结构的长期稳定性。
4. 采取防护措施针对不同的使用环境,采取不同的防护措施,如在海洋环境中采用防腐蚀材料,对于地下水位较高的地方,采取防水措施等。
5. 定期维护混凝土结构在使用过程中应当定期进行维护,对已经出现的裂缝、损伤等进行修复防止进一步扩大影响结构的稳定性。
6. 加强监测通过定期的结构监测,采取及时的维护措施,发现问题及时处理,确保混凝土结构的长期稳定使用。
通过以上的控制措施的实施,可以有效地提高混凝土结构的耐久性,确保结构的长期使用。
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。
混凝土结构中的耐久性技术规程
混凝土结构中的耐久性技术规程一、前言混凝土结构是建筑中使用最广泛的材料之一,其耐久性是保证其长期使用的关键。
本技术规程旨在为混凝土结构的耐久性提供具体的技术要求和措施,以确保混凝土结构在使用过程中能够保持其稳定性和安全性。
二、材料选择1. 水泥:应选用符合国家标准的普通硅酸盐水泥或矿渣水泥,其标号应不低于P.O 42.5。
2. 砂:应选用符合国家标准的天然河沙或人造砂,粒径应在0.15-2.0mm之间。
3. 石子:应选用符合国家标准的天然鹅卵石或碎石,粒径应在5-20mm之间。
4. 水:应选用符合国家标准的自来水或地下水,其PH值应在6-9之间,且不应含有对混凝土有害的物质。
三、混凝土配合比设计1. 混凝土配合比根据工程要求进行设计,应符合国家标准的要求。
2. 在设计配合比时,应考虑到混凝土的强度、耐久性和抗渗性等因素,以保证混凝土结构的安全性和耐用性。
3. 配合比中水灰比应合理控制,一般不应大于0.5。
四、混凝土施工1. 混凝土施工前,应对模板进行检查,确保其符合设计要求。
2. 在浇筑混凝土时,应尽量减少混凝土的流动距离,以防止混凝土分层和偏析。
3. 浇注混凝土时,应采用振捣器进行振捣,以保证混凝土的密实性和均匀性。
4. 混凝土浇筑完毕后,应对其进行养护,一般应持续养护7-14天,以保证混凝土的强度和稳定性。
五、混凝土结构防水措施1. 混凝土结构在设计时应考虑到其防水要求,采取相应的措施进行防水。
2. 在混凝土结构表面应涂刷防水涂料或进行防水砂浆涂层处理。
3. 在混凝土结构内部应采用防水层进行防水处理,以保证其耐久性和稳定性。
六、混凝土结构维护1. 混凝土结构在使用过程中应定期进行检查和维护。
2. 在检查和维护过程中,应注意混凝土表面是否出现裂缝、脱落和鼓起等现象,及时进行修补。
3. 在混凝土结构使用寿命结束后,应进行全面的修复或更换。
七、总结混凝土结构的耐久性是保证其长期使用的关键,需要在材料选择、配合比设计、混凝土施工、防水措施和维护等方面进行科学的规划和措施,以确保混凝土结构在使用过程中能够保持其稳定性和安全性。
钢筋混凝土结构耐久性保证措施
钢筋混凝土结构耐久性保证措施满足混凝土结构的整体使用年限,在各种因素作用下使混凝土结构长期维持其应有功能,是本工程的重要指标要求之一。
为实现耐久性目标,混凝土结构的设计与施工控制需遵循以下原则:配制满足耐久性指标及工作性能要求的高性能混凝土,控制混凝土的原材料质量及搅拌、运输、浇筑和振捣作业程序,强化混凝土的保湿保温养护过程,加强搬运、储存及防护管理,防止结构开裂,是保证结构耐久性最重要的技术措施。
7.4.9.1 混凝土的质量控制1)原材料选择选用质量稳定并有利于改善混凝土抗裂性能的低水化热、低碱含量的抗硫酸盐水泥以及低碱活性骨料、低碱外加剂等原材料。
采用粗细骨料为非碱活性的骨料。
粗骨料级配优越、吸水率低、空隙率小、针片状颗粒含量低,骨料为二级级配。
细骨料为级配合理、质地均匀、坚固的中粗砂,细度模数为2.9。
适量掺用规定品质的优质粉煤灰、磨细矿渣粉等矿物掺和料或复合矿物掺和料。
专用复合外加剂应具有减水率高、坍落度损失小、适量引气、能细化混凝土孔结构、能明显改善或提高混凝土耐久性、与水泥有良好的适应性等性能。
2)配合比设计本工程地处一般地区,对不同部位混凝土的耐久性进行了不同要求,重点是考虑其抗碳化、抗氯离子渗透性能、体积稳定性能、抗渗性能、耐腐蚀性能、抗碱—骨料反应性和抗裂性能。
本工程混凝土结构为耐久混凝土,混凝土结构使用寿命达到100年。
混凝土配合比设计要求在混凝土浇筑前至少90d完成。
当混凝土的原材料有改变时,须重新设计配合比,在新配合比使用前必须获得监理工程师的批准。
由于混凝土的耐久性指标检验周期较长,考虑试验周期和可能出现的原材料变化等因素,要求原材料均有备用种类,提前进行不同组合材料间配合比的选定工作。
3)混凝土施工控制确保高性能混凝土质量,本工程混凝土全部采用拌和站集中搅拌。
搅拌、运输、振捣等设备根据拌合时间、搅拌能力、运输距离、浇筑数量、连续浇筑等因素进行综合配套。
混凝土施工要求按特殊工序的程序处理,施工前先需进行工序能力验证,检查人员、设备、工艺是否满足施工需要,混凝土施工关键操作人员要求固定,振捣经验丰富,经培训合格。
浅论钢筋混凝土结构耐久性及其改善措施
浅论钢筋混凝土结构耐久性及其改善措施提纲:一、钢筋混凝土结构耐久性概述二、耐久性不良的原因分析三、几种钢筋混凝土结构耐久性改善措施及效果分析四、新型材料在提高钢筋混凝土结构耐久性中的应用五、加强钢筋混凝土结构耐久性管理的必要性一、钢筋混凝土结构耐久性概述钢筋混凝土是一种常见且广泛应用的建筑材料,常常用来建造大型高层建筑、桥梁、道路及其它公共工程标志物。
钢筋混凝土结构的强度和耐久性是其使用中最重要的两个指标,它们直接决定了钢筋混凝土结构能否安全使用并长期保持稳定。
强度指标是快速反应的,但耐久性是慢性损伤,因此容易被忽视。
总体上,钢筋混凝土结构的耐久性受到很大的关注和重视,是建筑材料的一个重要研究领域。
二、耐久性不良的原因分析2.1 氯盐侵蚀氯盐侵蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的主要原因之一,可以导致混凝土钢筋锈蚀、其它金属腐蚀、混凝土龟裂和剥落等现象。
氯盐主要来源于原料、水源和环境污染等,若混凝土中的氯离子浓度超过一定值,则会发生氯盐离子渗入,导致混凝土出现腐蚀现象,严重时会引起混凝土颜色变黑、变另外一些颜色等。
2.2 酸碱侵蚀混凝土的弱酸性对混凝土中的钢筋有一定的保护作用,但在一定条件下,如雨水中的酸雨或工业废气产生的酸性气体等与混凝土结构接触,就会加速钢筋的腐蚀过程。
酸碱侵蚀会导致混凝土表面出现坑洼,甚至使混凝土龟裂或剥落。
2.3 结构设计不合理结构设计的不恰当也是导致钢筋混凝土结构耐久性下降的原因之一。
如果设计不合理,结构将面临长期的应力状态,最终导致结构的裂纹和变形,进而影响结构的耐久性和安全性。
2.4 施工质量施工质量对结构耐久性也有很大的影响。
比如如果在钢筋混凝土结构施工过程中,混凝土搅拌或浇筑时浆料配比不当,混凝土的品质受到影响导致强度低下;或混凝土的压实优化不当也会导致耐久性降低,甚至是严重的耐久性问题。
三、几种钢筋混凝土结构耐久性改善措施及效果分析3.1 防水防腐层防水层和防腐层是显著提高钢筋混凝土结构耐久性的最基础和有效的措施之一。
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。
提高混凝土结构耐久性的主要途径
提高混凝土结构耐久性的主要途径影响钢筋混凝土结构耐久性的主要因素有结构设计和结构构造、材料性能、施工质量、构件养护和运营维护等。
结构构造和设计结构设计是结构耐久性的根本,主要从以下几方面采用措施提高钢筋混凝土结构的耐久性:(1)适当增加钢筋的混凝土保护层厚度,推延氯离子渗透到钢筋表面的时间。
(2)控制结构裂纹宽度,减少外界氯离子渗透。
(3)提高混凝土的强度,密实性,抗渗性,降低孔隙率。
附加措施(1)采用钢筋混凝土构件表面涂层:阻止氯离子向混凝土内部渗透,一般可以增加10-20年的使用寿命,部分暴露在空气中的构件露出根据需要间隔时间复涂。
(2)钢筋表面采用致密材料涂覆,如环氧涂层钢筋等,成本较高、质量控制较难,质量良好则能够推迟钢筋锈蚀开始的时间。
(3)混凝土中钢筋预留阴极保护措施,降低钢筋锈蚀开始以后的锈蚀速率。
混凝土材料(1)掺入高效减水剂。
在保证混凝土拌和物所需流动性的同时,尽可能降低用水量,减小水灰比,使混凝土的总孔隙率,特别是毛细管孔隙率大幅度降低。
(2)混凝土中掺加钢筋阻锈剂,能够阻止或延缓氯离子对钢筋钝化膜的破坏,与低渗透性混凝土一起使用效果好。
(3)掺入高效活性矿物掺料。
目的在于改善水化胶凝物质的组成,消除游离石灰的目的。
有些超细矿物掺料,其平均粒径小于水泥粒子平均粒径,能填充于水泥粒子之间的空隙中,使水泥石结构更为致密,并阻断可能形成的渗透路。
(4)消除混凝土自身的结构破坏因素。
限制或消除从原材料引入的碱、SO3、CL-等可以引起结构破坏和钢筋锈蚀物质的含量,加强施工控制环节,避免混凝土的化学收缩和干缩过大引起的开裂及水化热过高引起的温度裂缝产生,提高混凝土的耐久性。
混凝土结构耐久性措施
混凝土结构耐久性措施增强结构耐久性的主要措施为:配制耐久混凝土、施工中加强裂缝控制与养护。
本次仅针对施工单位提出有关增强结构耐久性的要求,承包人应制订质量措施,加强施工过程中的质量控制与质量保证。
1配制耐久混凝土的一般途径1)选用低水化热、含碱量偏低、品质稳定的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,避免使用早强水泥和高C3A(铝酸三钙)含量的水泥。
2)矿物掺和料是配制耐久混凝土的必需组分;应使用优质粉煤灰、矿渣等矿物掺和料或复合矿物掺和料。
3)优先选用吸水率低、线胀系数小的骨料,尽量采用碎石;应特别重视混凝土骨料的级配合理粒形良好,并保持洁净。
4)限制单方混凝土中胶凝材料的用量,并尽量减少混凝土胶凝材料中的硅酸盐水泥用量。
5)外加高效减水剂,尽量降低拌和水用量。
6)在正式施工前的混凝土试配中,应进行混凝土和胶凝材料抗裂性能的对比试验,并择优选择抗裂性良好的混凝土原材料和配比。
2耐久混凝土的配制要求1)为了便于控制混凝土中矿物掺和料的质量与数量,宜选用纯硅酸盐水泥与自选的矿物掺和料作为胶凝材料,如使用含有矿物混合材料的水泥,应了解水泥中矿物混合料的品种、质量与掺量,与配制混凝土时加入的矿物掺和料一起计算混合、掺和料占胶凝材料总量的份额百分比。
2)水泥中C3A (铝酸三钙)含量不宜超过8%,水泥细度(比表面积)不超过350m2/kg,游离氧化钙不超过1.5%,水溶氯离子含量不超过胶凝材料重的0.2%(钢筋混凝土)和0.06%(预应力混凝土),水泥含碱量不宜超过水泥质量的0.6%。
混凝土内总含碱量不得大于3.0kg/m3,宜控制在1.8kg/m3以下。
3)C30混凝土中胶凝材料最小用量应大于300kg/m3,最大用量不宜超过400kg/m3,水胶比在0.36~0.45之间选取。
C40混凝土中胶凝材料最小用量应大于320kg/m3,最大用量不宣超过450kg/m3,水胶比在0.32~0.36之间选取。
C50混凝土中胶凝材料最小用量应大于380kg/m3最大用量不宜超过450kg/m3,水胶比在0.30~0.32之间选取。
混凝土结构耐久性
混凝土结构耐久性混凝土结构是现代建筑中常用的一种结构形式,具有较好的抗压性能和耐久性。
在建筑工程中,保证混凝土结构的耐久性是至关重要的,因为结构的耐久性直接关系到建筑的使用寿命、安全性和经济效益。
本文将探讨混凝土结构的耐久性问题,并提供一些提高混凝土结构耐久性的方法和措施。
一、耐久性问题1.1 混凝土的化学侵蚀混凝土结构在使用过程中可能会遭受化学侵蚀,如大气中的二氧化硫和氯化物、地下水中的硫酸盐等。
这些化学物质会侵蚀混凝土中的钙化合物和水泥基质,导致混凝土结构的强度和耐久性下降。
1.2 冻融循环在寒冷地区或高海拔地区,混凝土结构容易受到冻融循环的影响。
冻融循环会造成混凝土内部孔隙中的水在冻结时膨胀,导致混凝土产生裂缝,进而破坏混凝土的力学性能和耐久性。
1.3 碳化作用混凝土结构中含有的碳酸盐会与大气中的二氧化碳发生反应,生成碳酸盐。
这种化学反应称为碳化作用,会降低混凝土的碱度和抗碱性能,从而导致钢筋锈蚀和混凝土结构的劣化。
二、提高混凝土结构耐久性的方法和措施2.1 选用适当的混凝土材料在设计和施工混凝土结构时,应选择合适的水泥、砂、石等原材料,并按照标准的配合比进行配制。
同时,可以使用掺合料和化学掺合剂,如矿渣粉、矿渣砂、硅灰等,来改善混凝土的性能,提高其抗化学侵蚀、耐冻融和抗碳化的能力。
2.2 加强混凝土结构的防水措施在混凝土结构的施工中,应注重加强防水措施。
例如,在混凝土表面施加防水涂层、使用防水剂以及采取防水隔离层等手段,防止水分和化学物质渗透到混凝土内部,降低混凝土结构受化学侵蚀的风险。
2.3 控制碳化作用为了有效控制混凝土结构的碳化作用,可以采取以下措施:(1)增加混凝土覆盖层的厚度,减少二氧化碳进入混凝土的量;(2)使用高性能的水泥,降低混凝土碳化的速度;(3)采用防护涂层或防护剂,提高混凝土表面的抗碳化性能;(4)增加混凝土结构的通风和排湿措施,减少内部湿度,降低碳化作用发生的可能性。
建筑工程中混凝土结构耐久性的影响因素及控制措施
建筑工程中混凝土结构耐久性的影响因素及控制措施摘要:混凝土结构的耐久性是建筑工程中至关重要的因素之一,直接关系到结构的使用寿命和维护成本。
本文探讨了影响混凝土结构耐久性的关键因素,并提出了相应的控制措施。
首先,本文分析了混凝土质量、环境因素、设计和施工质量等因素对混凝土结构耐久性的影响。
其次,针对这些因素,提出了一系列控制措施,包括合理选择混凝土配合比、采取防护措施减少环境侵蚀、严格监控施工过程等。
最后,强调了定期维护和检测的重要性,以确保混凝土结构的长期稳定性。
通过对这些影响因素的深入研究和有效的控制措施的实施,可以提高混凝土结构的耐久性,延长其使用寿命,降低维护成本,从而为建筑工程的可持续发展提供了有力支持。
关键词:混凝土结构、耐久性、质量控制、环境因素、维护与检测引言:混凝土结构的耐久性一直是建筑工程领域备受关注的核心问题。
随着城市化进程的不断推进,建筑物的使用寿命和维护成本成为了极为重要的考虑因素。
本文旨在深入探讨混凝土结构耐久性的关键因素及其控制措施。
我们将聚焦于混凝土质量、环境因素、设计和施工质量等方面,为读者提供有效的解决方案,以延长混凝土结构的使用寿命,降低维护成本,从而为建筑工程的可持续性发展贡献力量。
通过本文的研究,我们将帮助读者深刻理解混凝土结构的耐久性问题,为未来建筑工程的规划和实施提供有益的指导。
一、混凝土质量对结构耐久性的影响混凝土作为建筑工程中最常见的材料之一,其质量对结构的耐久性有着重要的影响。
混凝土质量的好坏直接关系到结构的使用寿命和性能稳定性。
在本节中,将探讨混凝土质量对结构耐久性的关键影响因素。
1、混凝土的配合比是影响质量的重要因素之一。
不合理的配合比会导致混凝土中的材料比例不当,从而影响混凝土的强度和耐久性。
例如,水灰比过高会导致混凝土易开裂,而水灰比过低则可能导致混凝土不易施工和充分密实。
因此,合理选择和控制配合比是确保混凝土结构耐久性的重要步骤。
2、原材料的质量对混凝土的质量也有着直接的影响。
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技术规程
混凝土结构的耐久性技术规程一、前言混凝土结构的耐久性是指混凝土结构在正常使用条件下,能够保持结构完整性和稳定性的能力,包括耐久性和防护性。
混凝土结构的耐久性是保障结构整体性的重要因素,在工程设计、施工、养护等各个环节都需要注意,以确保混凝土结构的安全可靠性。
二、技术规程1.混凝土材料的选择(1)水泥:应选择符合国家标准的水泥,且保证水泥品种、强度等级、生产厂家、生产日期等信息明确。
(2)骨料:应选择密实、坚硬、无损伤、无泥土、无软质、无冰块、无腐烂等缺陷的骨料。
(3)水:应选择干净、无杂质、无色泽、无臭味、无毒性的自来水。
(4)掺和料:应选择符合国家标准的掺和料,且按照设计要求进行掺合。
2.混凝土配合比的设计混凝土配合比的设计应遵循以下原则:(1)符合工程设计、施工要求;(2)达到混凝土强度等级要求;(3)保证混凝土的耐久性和防护性;(4)符合节能、环保要求。
3.混凝土施工(1)混凝土浇筑前应先进行模板的检查和清理工作,确保模板表面平整、无松动、无腐蚀、无损伤等缺陷。
(2)混凝土浇筑前,应对模板进行充分的润湿处理,防止混凝土与模板发生粘连。
(3)混凝土浇筑应均匀,且应避免出现堆积、漏浇等现象。
(4)混凝土浇筑后应进行充分的压实和振捣,以确保混凝土的密实性和均匀性。
(5)混凝土浇筑后,应及时对混凝土表面进行养护,防止混凝土表面过早干裂、龟裂等现象。
4.混凝土养护混凝土养护是保证混凝土结构耐久性的重要环节,应遵循以下原则:(1)养护时间应符合设计要求;(2)养护环境应符合设计要求,避免直接日晒、雨淋等现象;(3)养护过程中应定期对混凝土进行检查,及时发现和处理混凝土表面出现的缺陷;(4)养护结束后,应进行养护质量检查,确保混凝土表面无明显缺陷。
5.混凝土结构的维护混凝土结构的维护是保证混凝土结构耐久性的重要保障,应遵循以下原则:(1)定期对混凝土结构进行检查,及时发现和处理混凝土结构表面出现的缺陷;(2)对混凝土结构进行适当的保养,如清洗、刷漆等;(3)对混凝土结构进行加固、修补等维护工作,以延长混凝土结构的使用寿命。
混凝土耐久性的检测方法和改善措施
混凝土耐久性的检测方法和改善措施一、前言混凝土是建筑工程中的重要材料,而混凝土结构的耐久性是影响其使用寿命的重要因素。
因此,混凝土结构的耐久性检测和改善措施具有重要意义。
本文将介绍混凝土耐久性的检测方法和改善措施,旨在帮助读者了解混凝土结构的耐久性问题,并提供解决方案。
二、混凝土耐久性检测方法1. 目视检查目视检查是最基本的混凝土结构耐久性检测方法之一。
通过目视检查,可以发现混凝土表面的裂缝、空鼓、龟裂等缺陷,以及混凝土表面的腐蚀、变色等问题。
2. 钻孔检测钻孔检测是混凝土结构耐久性检测中较为常用的方法之一。
通过钻取混凝土样品,可以分析混凝土的组成、强度、密度等指标,从而判断混凝土结构的耐久性。
3. 穿透检测穿透检测是一种无损检测方法,可以通过穿透混凝土表面,获取混凝土内部的信息。
常用的穿透检测方法包括超声波检测、电子探伤、X 射线检测等。
4. 水分含量检测混凝土中的水分含量是影响其耐久性的重要因素之一。
通过检测混凝土中的水分含量,可以评估混凝土结构的干燥程度和内部结构的健康状况。
三、混凝土耐久性改善措施1. 增加混凝土强度混凝土强度是其耐久性的重要保证。
因此,在混凝土结构设计和施工过程中,应该采取措施增加混凝土的强度,从而提高混凝土结构的耐久性。
2. 优化混凝土配合比混凝土配合比的合理设计可以提高混凝土结构的耐久性。
在设计混凝土配合比时,应该考虑混凝土的强度、耐久性、抗渗性等因素,从而制定出合理的配合比。
3. 加强防护措施混凝土结构的防护措施可以有效地提高其耐久性。
常见的防护措施包括防水、防腐、防火等,可以根据具体情况采取相应的措施。
4. 维护保养混凝土结构的维护保养也是其耐久性的重要保障。
在使用过程中,应该定期对混凝土结构进行检查和维护,及时修复损坏部位,保证混凝土结构的健康状况。
四、结语混凝土结构的耐久性是其使用寿命的重要因素,因此,对混凝土结构的耐久性进行检测和改善措施具有重要意义。
通过本文介绍的方法和措施,可以有效地提高混凝土结构的耐久性,延长其使用寿命,并确保建筑工程的安全和稳定。
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。
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混凝土结构耐久性措施本文主要从东海大桥商品混凝土结构特点和环境条件出发,研究并提出东海大桥商品混凝土结构耐久性策略和实施方案。
基于上海地区已有原材料情况,配制和研究高性能海工商品混凝土的性能特点。
并以此为基础,提出高性能海工商品混凝土在东海大桥工程中的质量保证措施和质量控制重点。
一、前言上海为了建设全国乃至世界的物流中心和开发海洋自然资源,海洋工程的发展十分迅速。
上海深水港的建设已为世人瞩目,对上海经济持续高速发展将起到十分重要的拉动作用。
作为上海深水港重要组成之一的东海大桥南起浙江崎岖列岛小洋山岛的深水港区,北至上海南汇芦潮港的海港新城,跨越杭州湾北部海域,全长31公里,是我国较为罕见的大型海洋工程。
由于东海大桥是连接港区和大陆的集装箱物流输送动脉,对上海深水港的正常运转起到不可或缺的支撑保障作用,因此在国内首次采用100年设计基准期,可谓世纪工程。
为保证东海大桥商品混凝土结构的耐久性,工程采取了以高性能商品混凝土技术为核心的综合耐久性技术方案。
然而我国目前大型海洋工程超长寿命服役的相关技术规范,高性能商品混凝土的设计、生产、施工技术在工程中的应用方面尚为空白,因此结合东海大桥工程的具体需要,研究跨海大桥商品混凝土结构耐久性策略和高性能商品混凝土的应用技术极为迫切和重要。
二、东海大桥商品混凝土结构布置和耐久性设计背景1、东海大桥商品混凝土结构布置东海大桥跨海段通航孔部分预应力连续梁、桥塔、墩柱和承台均采用现浇商品混凝土;非通航孔部分以预制商品混凝土构件为主,其中50~70m的预应力商品混凝土箱梁是重量超过1000吨的巨型构件;陆上段梁、柱和承台亦采用现浇商品混凝土。
商品混凝土的设计强度根据不同部位在C30~C60之间。
2、东海大桥附近海域气象环境东海大桥地处北亚热带南缘、东北季风盛行区,受季风影响冬冷夏热,四季分明,降水充沛,气候变化复杂,多年平均气温为15.8℃,海区全年盐度一般在10.00~32.00‰之间变化,属强混合型海区,海洋环境特征明显。
3、东海大桥面临的耐久性问题在海洋环境下结构商品混凝土的腐蚀荷载主要由气候和环境介质侵蚀引起。
主要表现形式有钢筋锈蚀、冻融循环、盐类侵蚀、溶蚀、碱-集料反应和冲击磨损等。
东海大桥位于典型的亚热带地区,严重的冻融破环和浮冰的冲击磨损可不予考虑;镁盐、硫酸盐等盐类侵蚀和碱骨料反应破坏则可以通过控制商品混凝土组分来避免;这样钢筋锈蚀破环就成为最主要的腐蚀荷载。
商品混凝土中钢筋锈蚀可由两种因素诱发,一是海水中Cl-侵蚀,二是大气中的使商品混凝土中性化。
国内外大量工程调查和科学研究结果表明,海洋环境CO2下导致商品混凝土结构中钢筋锈蚀破坏的主要因素是Cl-进入商品混凝土中,并在钢筋表面集聚,促使钢筋产生电化学腐蚀。
在东海大桥周边沿海码头调查中亦证实,海洋环境中商品混凝土的碳化速度远远低于Cl-渗透速度,中等质量的商品混凝土自然碳化速度平均为3mm/10年。
因此,影响东海大桥结构商品混凝土耐久性的首要因素是商品混凝土的Cl-渗透速度。
三、提高海工商品混凝土耐久性的技术措施国内外相关科研成果和长期工程实践调研显示,当前较为成熟的提高海洋钢筋商品混凝土工程耐久性的主要技术措施有:(1)高性能海工商品混凝土其技术途径是采用优质商品混凝土矿物掺和料和新型高效减水剂复合,配以与之相适应的水泥和级配良好的粗细骨料,形成低水胶比,低缺陷,高密实、高耐久的商品混凝土材料。
高性能海工商品混凝土较高的抗氯离子渗透性为特征,其优异的耐久性和性能价格比已受到国际上研究和工程界的认同。
(2)提高商品混凝土保护层厚度这是提高海洋工程钢筋商品混凝土使用寿命的最为直接、简单而且经济有效的方法。
但是保护层厚度并不能不受限制的任意增加。
当保护层厚度过厚时,由于商品混凝土材料本身的脆性和收缩会导致商品混凝土保护层出现裂缝反而削弱其对钢筋的保护作用。
(3)商品混凝土保护涂层完好的商品混凝土保护涂层具有阻绝腐蚀性介质与商品混凝土接触的特点,从而延长商品混凝土和钢筋商品混凝土的使用寿命。
然而大部分涂层本身会在环境的作用下老化,逐渐丧失其功效,一般寿命在5~10年,只能作辅助措施。
(4)涂层钢筋钢筋表面采用致密材料涂覆,如环氧涂层环氧涂层钢筋在欧美也有一定的应用,其应用效果评价不一。
主要不利方面是,环氧涂层钢筋与商品混凝土的握裹力降低35%,使钢筋商品混凝土结构的整体力学性能有所降低;施工过程中对环氧涂层钢筋的保护要求极其严格,加大了施工难度;另外成本的明显增加也是其推广应用受到制约。
(5)阻锈剂阻锈剂通过提高氯离子促使钢筋腐蚀的临界浓度来稳定钢筋表面的氧化物保护膜,从而延长钢筋商品混凝土的使用寿命。
但由于其有效用量较大,作为辅助措施较为适宜。
(6)阴极保护该方法是通过引入一个外加牺牲阳极或直流电源来抑制钢筋电化学腐蚀反应过程从而延长海工商品混凝土的使用寿命。
但是,由于阴极保护系统的制造、安装和维护费用过于昂贵且稳定性不高,目前在海工钢筋商品混凝土结构中很少应用。
四、东海大桥结构商品混凝土耐久性策略改善商品混凝土和钢筋商品混凝土结构耐久性需采取根本措施和补充措施。
根本措施是从材质本身的性能出发,提高商品混凝土材料本身的耐久性能,即采用高性能商品混凝土;再找出破坏作用的主次先后,对主因和导因对症施治,并根据具体情况采取除高性能商品混凝土以外的补充措施。
而二者的有机结合就是综合防腐措施。
大量研究实践表明,采用高性能商品混凝土是在恶劣的海洋环境下提高结构耐久性的基本措施,然后根据不同构件和部位,经可能提高钢筋保护层厚度(一般不小于50mm),某些部位还可复合采用保护涂层或阻锈剂等辅助措施,形成以高性能海工商品混凝土为基础的综合防护策略,有效提高大桥商品混凝土结构的使用寿命。
因此,东海大桥商品混凝土结构的耐久性方案的设计遵循的基本方案是:首先,商品混凝土结构耐久性基本措施是采用高性能商品混凝土。
同时,依据商品混凝土构件所处结构部位及使用环境条件,采用必要的补充防腐措施,如内掺钢筋阻锈剂、商品混凝土外保护涂层等。
在保证施工质量和原材料品质的前提下,商品混凝土结构的耐久性将可以达到设计要求。
对于具体工程而言,耐久性方案的设计必须考虑当地的实际情况——如原材料的可及性、工艺设备的可行性等,以及经济上的合理性。
也就是说应该采取有针对性的,因地制宜的综合防腐方案。
根据设计院提出的东海大桥主要部位构件的强度等级要求、构件的施工工艺和环境条件,对各部位商品混凝土结构提出具体与普通商品混凝土相比较,高性能海工商品混凝土具有优良的工作性能、相近的物理力学性能和优异的耐久性能,尤其是其耐海水腐蚀性能,商品混凝土氯离子扩散系数可小于2.0~1.0E-12m2/s。
六、高性能商品混凝土的质量保证措施高性能海工商品混凝土工程耐久性是一项系统工程。
为保证整个设计的系统性、完整性、规范性、科学性和可行性,必然需要一个完善的整体思路和框架。
因此,在建设过程中我们遵循了一个以预先质量控制与评估(PreQC&QA),耐久性方案设计(Design link to SLP)和质量控制与评估(QC&QA)的思想。
为确保商品混凝土结构耐久性的目标,须从图1中所示三大环节进行控制,即: (1)预先质量控制与评估(PreQC&QA),是在了解工程背景、使用环境以及商品混凝土材料在海洋环境中的性能特点的基础上,通过对材料性能的试验研究,建立商品混凝土结构耐久性设计的数据和依据,并预测商品混凝土结构的实际使用性能(2)耐久性方案设计(Design link to SLP),充分考虑各种可变因素对钢筋商品混凝土结构使用寿命的影响,如环境温度、商品混凝土内应力、裂缝等,以建立使用寿命预测系统,为耐久性方案的设计提供指导和依据。
再以使用寿命预测系统为基础,制定有针对性的耐久性解决方案。
(3)质量控制与评估(QC&QA),是指在方案的实施过程中如何控制各方面的质量以及如何对已完成部分的质量进行评估的过程。
在质量控制与评估环节中,主要需要确立各种质量控制措施和实施标准,建立各种性能试验的评价体系,保证商品混凝土性能符合方案设计要求。
对于实际施工过程中,质量控制与评估(QC&QA)将是重中之重。
相对普通商品混凝土的质量控制而言,高性能商品混凝土施工质量控制主要涉及原材料质量、配合比、拌和、施工、保护层厚度、养护等方面,其重点和难点在于保护层厚度和养护等方面。
(1)高性能商品混凝土保护层厚度质量控制和保证措施高性能商品混凝土保护层垫块采用变形多面体形式,高性能细石商品混凝土预制,垫块材料的强度及抗渗透性均不低于本体高性能商品混凝土的技术标准。
如下图所示的商品混凝土垫块是其中一种形式。
(2)高性能商品混凝土的养护在试验过程中发现,顶面商品混凝土由于阳光直射温度较高产生温差过大的现象,同时由于风速较大也容易造成商品混凝土表面失水过快,商品混凝土表面收缩较大而导致商品混凝土开裂。
因此,在实际施工过程中,箱梁商品混凝土浇注完毕后即在顶面加盖塑料薄膜顶棚以保温保湿。
对于预制箱梁等大型预制构件,由于预制场地的限制和施工进度要求,采用低温蒸养的方式。
对于现浇商品混凝土,商品混凝土成型抹面结硬后立即覆盖土工布,砼初凝后立即进行浇水养护,养护用水为外运淡水,拆模前12小时拧松加固螺栓,让水从侧面自然流下养护,侧面拆模不小于48小时。
七、结语根据工程调研和环境条件分析,影响东海大桥结构商品混凝土耐久性的首要因素是商品混凝土的Cl-渗透速度。
针对这一具体情况,并考虑当地的实际情况——如原材料的可及性、工艺设备的可行性等,以及经济上的合理性,东海大桥工程采取以高性能商品混凝土技术为核心的综合耐久性策略和方案。
通过符合现阶段工程实际情况和技术水平的施工措施和质量保证措施,确保了高性能商品混凝土的质量符合耐久性设计的要求。