影响混凝土耐久性因素及其应对措施
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。
混凝土的耐久性及其保护措施
混凝土的耐久性及其保护措施混凝土是建筑业中广泛使用的一种材料,其在建筑中的使用早已经历了上百年的历史。
然而,随着时间的推移,建筑中使用的混凝土会腐蚀,受损和退化,从而影响到建筑的结构稳定性和安全性。
本文将介绍混凝土的耐久性问题以及保护措施。
1. 混凝土的耐久性问题混凝土的主要成分为水泥、砂、碎石和水,其中含有各种各样的化学物质和氧化金属离子等,这些都是导致混凝土腐蚀的因素。
混凝土在使用过程中,会受到多种力的作用,如自重、风、水、冰、碱、腐蚀、旧化等。
这些因素会导致混凝土表面开裂,降低其强度和密度,从而出现龟裂、渗水、开裂、碳化、腐蚀等问题,这些问题会严重影响混凝土建筑物的使用寿命。
2. 混凝土的保护措施为了延长混凝土建筑物的使用寿命,预防混凝土的老化,需要采取适当的保护措施,包括以下几个方面:(1)加强混凝土质量控制。
要求建筑方严格按照相关标准操作,建筑材料要达到相应质量标准要求,确保混凝土成品的质量优良。
(2)混凝土表面防水处理。
选用优质的表面防水材料,比如沥青或专业的混凝土防水涂料,对混凝土表面进行防水处理,防止混凝土受到水分的侵蚀,从而减缓混凝土的老化。
(3)使用防寒防腐蚀剂。
在寒冷的环境下,混凝土会受到冰的侵害,导致混凝土表面起破损和龟裂现象。
使用防寒剂可以有效降低混凝土的冰冻性,防寒剂中还有防腐蚀成分,可以对混凝土表面和内部的金属防腐蚀,延长混凝土的使用寿命。
(4)使用防腐剂。
防腐剂可以有效防止混凝土受到各种酸、碱和氧化金属离子的侵蚀,从而减缓混凝土的老化和腐蚀。
(5)加强定期检查维护。
定期对混凝土建筑物进行检查和维护,有助于发现混凝土的问题,及时采取措施,延长混凝土建筑物的使用寿命。
综上所述,混凝土作为建筑业中广泛使用的一种材料,具有重要的作用。
但是,由于混凝土自身的缺陷和在使用过程中会遇到多种恶劣的环境,混凝土会出现各种问题,严重影响建筑物的使用寿命。
因此,对混凝土建筑物的保护应引起我们的高度重视,采取适当的措施,延长混凝土建筑物的使用寿命,保障人民生命财产安全。
混凝土的耐久性原理及提高方法
混凝土的耐久性原理及提高方法一、混凝土的耐久性原理混凝土是一种常见的建筑材料,具有较高的强度和耐久性。
混凝土的耐久性主要取决于以下因素:1. 水泥的品种和质量:水泥是混凝土的主要胶结材料。
水泥的品种和质量会直接影响混凝土的强度和耐久性。
普通硅酸盐水泥和高性能混凝土用水泥等高强度水泥可以提高混凝土的耐久性。
2. 骨料的质量:骨料是混凝土的主要骨架材料。
骨料的质量会直接影响混凝土的强度和耐久性。
优质的骨料应具有一定的硬度和韧性,且不能含有过多的杂质。
3. 混凝土的配合比:混凝土的配合比会直接影响混凝土的强度和耐久性。
合理的配合比应根据工程需求和材料性能进行调整,以达到最佳的耐久性。
4. 混凝土的养护:混凝土的养护是保证混凝土强度和耐久性的重要措施。
养护期间应保持混凝土表面湿润,以防止混凝土表面龟裂。
5. 环境因素:混凝土的耐久性还受到环境因素的影响。
例如,气候条件、水质、土壤条件等都会影响混凝土的强度和耐久性。
二、提高混凝土的耐久性的方法1. 选择优质材料:在混凝土施工中,应选择优质的水泥、骨料等材料,并进行质量检测。
水泥的品种和质量应符合国家标准要求,骨料应具有一定的硬度和韧性,且不能含有过多的杂质。
2. 合理配合比:混凝土的配合比应根据工程需求和材料性能进行调整,以达到最佳的耐久性。
在混凝土的配合比中,应控制水灰比,降低混凝土的渗透性和开裂倾向。
3. 引入掺合料:掺合料是提高混凝土耐久性的常用方法之一。
掺合料可以改善混凝土的性能,例如增加混凝土的强度和耐久性等。
常用的掺合料有矿物掺合料、化学掺合料等。
4. 加强混凝土的养护:混凝土的养护是保证混凝土强度和耐久性的重要措施。
在混凝土养护期间,应保持混凝土表面湿润,以防止混凝土表面龟裂。
养护时间应根据混凝土的强度和环境条件进行调整。
5. 加强混凝土的防护:混凝土的防护是保证混凝土耐久性的重要措施。
在混凝土表面覆盖一层防护材料,可以防止混凝土表面受到外界侵蚀,延长混凝土的使用寿命。
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混凝土结构是建筑中广泛使用的一种结构,由于其具有良好的耐久性和可靠性,因此在建筑工程中使用得非常普遍。
然而,在长期使用过程中,混凝土结构也会遇到各种耐久性问题,因此如何有效地控制和预防这些问题非常重要。
本文将介绍影响混凝土结构耐久性的因素以及有效的控制措施。
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一个关键因素。
混凝土材料中的成分和配比会对混凝土的质量产生很大影响。
如果混凝土材料中的配比不合理或者原材料质量不好,将会严重影响混凝土的强度和耐久性。
因此,应制定科学合理的混凝土配比,并确保原材料的质量,以提高混凝土结构的耐久性。
2. 混凝土的设计和施工混凝土结构的设计和施工质量也是影响混凝土结构耐久性的重要因素。
在混凝土结构的设计中,应充分考虑结构受力情况和施工过程中的应力状态。
在施工中,应确保混凝土浇筑均匀,充实密实,并注意混凝土的抗裂性和密实性。
3. 混凝土结构的维护和保养混凝土结构的维护和保养也是保证混凝土结构耐久性的重要措施。
在混凝土结构的日常维护中,应注意及时检查表面是否有渗漏、裂缝等问题,并采取及时的修复措施。
在保养上,应注意控制温度和湿度,以避免混凝土结构受到冷热混合和潮湿导致腐蚀而受到损坏。
4. 环境因素环境因素也是影响混凝土结构耐久性的一个重要因素。
不同的环境会对混凝土结构产生不同的影响。
例如,热带气候下的高温和多湿会导致混凝土表面的龟裂和渗漏。
冷冻地区的低温环境会使混凝土受到冻融循环的影响,容易产生裂缝和损坏。
因此,应根据不同的环境要素对混凝土结构进行针对性的设计和维护,以确保混凝土结构的稳定性和耐久性。
总之,影响混凝土结构耐久性的因素很多,有效的控制措施也多种多样。
在混凝土结构的设计、材料选用、施工和维护过程中,应充分重视上述因素,并采取科学的控制措施,以提高混凝土结构的耐久性和可靠性,保证建筑结构的安全和稳定。
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。
浅谈影响混凝土耐久性的因素及改善措施
[] 1 任洞天等. 煤矿通风与安全. 北京: 煤炭工业 出版社 ,93 1 9. [] 2 张国框 通风安全学[ ] M 徐州: 中国矿业大学 出版社 ,04 20 . [] 3 俞君香 矿 井瓦斯防治[ ] M . 徐州: 中国矿业大学出版社 ,9 2 19
浅 谈 影 响 混 凝土 耐久胜 硇 因素 及改 善 措 旋
天津 市公路 处 季剑 华
[ 摘 要] 混凝 土的密实度是影响混凝土耐久性的重要 因素。降低 水灰 比、 严格按有关技术条款和规范进行混凝土的施工 , 在混凝土 终凝前做 好表 面处理均有利 于提高混凝土的密实度 , 从而提高混凝土的耐久性 [ 关键 词] 混凝 土 耐久性 影响 因素 改善措施
科技信息
表 1
工 程 技 术
实。 第二 : 降低 范 围大 ; 本 消 除 了瓦 斯 积 聚 的 空 间 。 基
使 用 导 风 筒前 测 点 号 第 一 次 %
1 2 3 3 3 35 . 11 .
使用 导 风筒 后 第 一 次 %
0- 3 O2 . 08 .
第 二 次 %
30 . 2. 8 14 .
第 二 次 %
02 .5 O5 . 07 .6
4
5 6
O.2 3
06 . 01 .4
O5 .
O5 . 02 -
O5 .
05 .6 02 .5
O5 .
O8 . O_5 2
第三: 可调性强 ; 也就是 说 , 根据上隅角积聚瓦斯浓度 的高低 和体 积的大小 , 通过调节风窗面积, 使之得以解决 。 第四: 具有连续性 ; 利用导风 简导出和稀释瓦斯 , 可以保证不管是 工作面的生产处于哪个环节 , 它都 能连续不断 的工作 , 而使用局扇和挡 风帘则不然 。当工作面尾部放炮时 , 就会崩破挡风帘和风简 , 不仅造成 材料上 的浪费 , 更重要 的是保证不 了连续排瓦斯 , 并且正是在放炮这个 危 险时刻容易出现瓦斯积聚 , 造成事故的危险 l 生就越大 , 而使用铁风筒 则克服 了这个致命的弱点 。 第五 : 使用导风筒和使用局扇排瓦斯相 比其明显的优点还在 于: 一 旦 当局扇因某 种原 因停风时 ,其导风状态下的上隅角瞬间由负压变为 相 对 正 压 , 抑制 采 空 区 内的 瓦斯 突然 涌 出 和 积 聚 。 使 用 局扇 一 旦 停 能 而 风, 上隅角瞬间由正压变为相对负压 , 造成采空区内瓦斯大量.
浅谈钢筋混凝土耐久性的影响因素及对策
浅谈钢筋混凝土耐久性的影响因素及对策摘要:混凝土结构是应用非常广泛的一种结构形式,但是由于其结构自身和使用环境的特点,使得混凝土存在严重的耐久性问题。
本文论述了影响混凝土结构耐久性的因素及其对混凝土的破坏机理,并针对混凝土的碳化、冻融破坏、侵蚀性介质的腐蚀、混凝土碱集料反应、钢筋锈蚀等方面提出了预防的措施。
关键词:混凝土耐久性破坏机理预防措施1 混凝土耐久性的概念混凝土耐久性是指混凝土在设计寿命周期内,在正常维护下,必须保持适合于使用,而不需要进行维修加固,即指混凝土在抵抗周围环境中各种物理和化学作用下,仍能保持原有性能的能力。
混凝土工程的耐久性与工程的使用寿命相联系,是使用期内结构保持正常功能的能力,这一正常功能不仅仅包括结构的安全性,而且更多地体现在适用性上。
混凝土耐久性主要包括以下几方面:一是抗渗性。
即指混凝土抵抗水、油等液体在压力作用下渗透的性能。
二是抗冻性。
混凝土的抗冻性是指混凝土在饱水状态下,经受多次抵抗冻融循环作用,能保持强度和外观性的能力。
三是抗侵蚀性。
混凝土暴露在有化学物质的环境和介质中,有可能遭受化学侵蚀而破坏。
2 影响混凝土耐久性的主要因素一般混凝土工程的使用年限约为50年至100年,但实际中有不少工程在使用10年至20年,有的甚至在使用几年后即需要维修,这就是由于混凝土耐久性低造成的。
影响混凝土耐久性的原因错综复杂,除去社会因素、人为因素外,技术方面的主要因素有以下两点。
(1)混凝土的碳化。
几乎所有混凝土表面都处在碳化过程中。
它是空气中CO2与水泥石中的碱性物质相互作用,使其成分、组织和性能发生变化,使用机能下降的一种很复杂的物理化学过程。
混凝土碳化本身对混凝土并无破坏使用,其主要危害是使混凝土失去对钢筋的保护作用,使混凝土中钢筋锈蚀,混凝土的碳化还会加剧混凝土的收缩,这些都可能导致混凝土的裂缝和结构的破坏。
(2)混凝土的冻融破坏。
混凝土毛细孔的自由水就是导致混凝土遭受冻害的主要因素,因为水遇冷冻结成冰后会发生体积膨胀,引起混凝土内部结构的破坏。
影响混凝土耐久性的重要因素及防冶
影响混凝土耐久性的重要因素及防冶摘要:影响混凝土结构耐久性的内部因素是混凝土与水发生的物理化学作用,混凝土结构的工作环境可分为六种类型,分别是大气环境、土壤环境、海洋环境、化学侵蚀环境、水环境、特殊工作环境。
评价混凝土结构的耐久性需要结合多方面的影响因素进行综合性分析,如结构承载能力、结构性能变化情况等。
关键词:混凝土;耐久性;重要因素1 影响混凝土结构耐久性的因素1.1 内在因素内在因素主要指混凝土或建筑自身的因素。
混凝土材料的耐久性会受到自身特性、建筑结构、施工质量等方面的影响。
例如在混凝土材料的配置方案中,规定的水灰比、水泥品种、数量要求、骨料级配等都会对混凝土结构的耐久性产生较大影响。
如果混凝土结构存在缺陷,渗入内部的侵蚀物质会影响混凝土结构的质量,导致混凝土结构的耐久性降低。
1.2 外在因素(1)环境温度。
环境温度对混凝土的碳化反应影响较大,在环境的相对湿度和二氧化碳浓度相同的情况下,混凝土的碳化速度会随温度升高而加快。
温度降低使混凝土结构的冻融循环速度提升,容易破坏混凝土结构。
在硫酸盐的侵蚀作用下,二氧化硫离子的扩散速度会随着温度升高而加快,同时反应速度也会随之提升,所以温度过高会对水泥热化、硫酸盐侵蚀作用产生影响。
每种碱集料的反应都存在温度限值,在限值内,温度升高,混凝土结构膨胀值增大,如果温度超过限值继续升高,膨胀值反而会降低。
混凝土的渗透性、耐久性都会受到温度的影响。
(2)环境相对湿度。
水浸润混凝土表面后可以增加混凝土结构的渗透性,使混凝土结构内部的空隙水增加。
混凝土孔隙水的饱和度很大程度上受环境相对湿度的影响,如果混凝土结构所处环境相对湿度较大或者气候多雨,混凝土内部孔隙水的饱水度会随之提升,混凝土的碳化速度也会受环境相对湿度的影响而发生变化。
目前很多学者对混凝土碳化和相对湿度的关系进行研究,发现两者为抛物线关系。
研究表明,当相对湿度为65%时,混凝土结构的碳化速度最快。
混凝土构件在氯离子侵蚀条件下空隙水会以吸收、扩散、渗透等方式向内部结构扩散。
如何提高混凝土的强度和耐久性
如何提高混凝土的强度和耐久性摘要:混凝土广泛用于工程建设当中,它的各种性质决定了工程的质量及可靠度,尤其是混凝土的强度和耐久性。
随着科技的发展,对混凝土的强度和耐久性的研究也取得了诸多成果。
从决定混凝土的强度和耐久性的根本原因入手,讨论如何提高混凝土的强度和耐久性。
关键词:混凝土耐久性强度原因分析措施一、影响混凝土强度的因素及改善措施1、水泥对混凝土强度的影响水泥标号对混凝土强度的作用是人们所熟知的, 同样配合比, 水泥标号愈高, 混凝土强度愈高, 水泥标号愈低, 混凝土强度愈低。
关于水泥用量对混凝土强度的影响, 一般认为“水泥越多混凝土强度越高”。
这个认识是不确切的: 一是没有前提。
这个前提应该是在水灰比不变的情况下。
如果水灰比不同,就无法谈高低问题。
二是两者间关系不是永恒的。
在水灰比不变的情况下, 混凝土强度有随水泥用量增加而提高的可能。
但当水泥用量增加到某一极限量时, 混凝土强度不但没有提高, 反而有下降的趋势。
从水泥用量对水泥石孔隙的影响来分析, 在某一水灰比时,水泥用量如果恰在水泥全部水化限度内, 则水泥石的孔隙率是最小的, 也就是水泥石强度是最高的。
如果水泥用量增加, 相应地水也要增加。
所以, 孔隙率不会再少, 相反地增加了水泥石在混凝土整个体积中的比例。
在混凝土中, 水泥石的强度远较集料强度低, 因此,过多的增加水泥不但不会提高混凝土的强度, 很可能要降低强度, 同时还要浪费水泥, 这在技术上和经济上都是不可取的。
2. 集料对混凝土强度的作用集料本身强度一般都高于混凝土强度, 所以集料强度对混凝土强度没不利影响。
但是集料的一些物理性质, 特别是集料的表面情况, 颗粒形状对混凝土强度有较大的影响, 相对地讲, 对混凝土的抗拉强度影响更大一些。
集料品种对混凝土强度的影响, 又与水灰比有关。
当水灰比小于0.4, 用碎石制成的混凝土强度较卵石要高, 两者相差值可达30%以上。
随着水灰比的增大, 集料品种的影响减小,当水灰比为0.65时, 用碎石和卵石制成的混凝土在强度上没有差异。
混凝土耐久性的影响因素及提高措施
影 响 ,其主要 由施工工艺水平决定 。例如 ,混凝土搅拌 不匀 、
混凝 土离析 、坍落度不适宜、振捣不到位 、配合 比不当、施工
缝处理不 当、表面没有压实抹 光、表面麻面蜂窝孔洞漏筋 、养
()选用合适 品种的水泥和质量级配 良好的骨料。 6
护不充分、表面 出现裂缝等均会降低混凝土耐久性 ,因此施工
因素也 是影 响混凝土耐久性的重要原 因。
一
()针对不同的腐蚀环境应设计不同的保护层厚度 。例如 , 7
类环境 ( 室内正常环境)下 ,设计使用年限为 10年的结 构 0
混凝土应符合下列规定 :混凝土保 护层厚度应按规范要求增加
3 提高混凝土耐久性 的工程措施
()预防钢筋锈蚀 。常用的方法为环 氧涂层钢筋 ,采用静 1 电喷涂环氧树脂 粉末工艺 ,在钢筋表面形成一定厚度 的环氧树
易侵入 ,抗碳化 能力强 ,所 以拌和水用量对混凝土抗碳化性能 有 直接影响 ;水 泥 中碱 的含量高 ,骨料 中含有活 性氧化 硅成
()加 强施工 管理 。严格控制 施工配 合 比,搅 拌必须 均 3
匀 ,振捣必须到位 ,要严格遵守养护制度 ,可以用表面养护剂
分 ,会 引发碱 一骨料反 应 ,这属 于混凝 土胀裂 ,它能显 著降
构构件在设计合理使用年限内能完成 预定功能 ,需要在设计时
前只有加气混凝 土才能有效提高混凝 土的抗冻性 。引气是提高 混凝土抗冻性 的主要手段 。一般混凝 土的引气量为 4 ~8 % %,
同时应避免采用吸水率较高的骨料 ,加强排水 以免混凝土结构
考虑混 凝土耐久性 的要求 。其通常采取 的方法包括 :选定建筑
用提出要求 ,在骨料选用上应选用 非碱 活性骨料 。
钢筋混凝土的耐久性分析
钢筋混凝土的耐久性分析
引言
钢筋混凝土是广泛应用于建筑和基础设施的一种重要材料,其
耐久性对于建筑物的寿命和安全性至关重要。
本文将对钢筋混凝土
的耐久性进行分析,并讨论一些可能的影响因素和保护措施。
钢筋混凝土的耐久性问题
钢筋混凝土在使用过程中可能面临的耐久性问题包括但不限于:混凝土的龟裂、钢筋锈蚀、碳化、氯盐侵入和冻融损伤等。
这些问
题都可能导致结构的强度和稳定性下降,甚至引发严重的安全事故。
影响因素
影响钢筋混凝土耐久性的因素很多,主要包括以下几个方面:
1. 环境条件:包括气候、温度、湿度等;
2. 混凝土质量:如水灰比、骨料等;
3. 钢筋保护措施:如钢筋与混凝土的覆盖层、防腐措施等;
4. 使用和维护:如荷载、震动、维修等。
保护措施
为了提高钢筋混凝土的耐久性,我们可以采取以下保护措施:
1. 控制环境条件:合理设计排水、防潮、防水等系统,保持结构内部的湿度和温度稳定;
2. 优化混凝土配合比:合理控制水灰比、骨料粒径分布等,提高混凝土的抗渗性和抗冻融性;
3. 提高钢筋保护层的厚度和质量:合理设置钢筋与混凝土的覆盖层,采用防腐措施等;
4. 定期检测和维护:对钢筋混凝土结构进行定期检测,修补龟裂、修理锈蚀等问题。
结论
钢筋混凝土的耐久性分析是确保建筑物安全可靠的关键一步。
通过了解耐久性问题的影响因素和采取相应的保护措施,我们可以延长结构的使用寿命,提高建筑物的安全性和可靠性。
以上是对钢筋混凝土耐久性分析的简要介绍,希望对您有所帮助。
参考文献:
1. 文献引用1
2. 文献引用2 ...。
水工混凝土耐久性影响因素与提升措施
水工混凝土耐久性影响因素与提升措施水工混凝土耐久性影响因素与提升措施水工混凝土是一种特殊的混凝土材料,主要用于水电工程、堤防、港口和码头等水利工程中的建筑结构。
它具有强度高、耐水性好、抗冻性强等特点,但随着使用时间的增加,其耐久性也将逐渐下降,从而影响结构的安全性和使用寿命。
因此,研究水工混凝土的耐久性影响因素和提升措施具有重要的意义。
一、水工混凝土耐久性的影响因素水工混凝土的耐久性受到许多因素的影响,主要包括以下几个方面:1.原材料水泥、骨料和沙子是水工混凝土的主要原材料。
如果使用劣质材料或掺杂有害杂质,可能会影响混凝土的强度和抗渗性能,并缩短混凝土的使用寿命。
2.水灰比水灰比是混凝土强度和耐久性的重要参数之一。
如果水灰比过高,将导致混凝土的抗渗性能变差,并降低混凝土的耐久性。
3.砂率和石料粒径砂率和石料粒径的组合将影响混凝土的流动性和强度,同时也会影响混凝土的耐久性。
4.配合比混凝土的配合比是关键因素,它将直接影响混凝土的强度和耐久性。
如果配合比不合理,将使混凝土易开裂、易碳化,从而降低混凝土的耐久性。
5.施工工艺混凝土施工的过程中,如果工艺不正确或不严格执行标准,会对混凝土的强度和抗渗性能产生负面影响,从而缩短混凝土的使用寿命。
6.外部环境混凝土结构在外部环境中长时间受到水、气、阳光、化学物质等作用,也会影响混凝土的强度和耐久性。
例如,混凝土长时间曝露在潮湿环境中会容易引发混凝土胶凝材料的溶解,短时间曝露在高温环境中则会导致混凝土的开裂。
7.设计参数混凝土的结构设计参数也是影响混凝土耐久性的因素之一。
如果设计参数不合理,将导致混凝土结构的受力不平衡,可能会出现裂缝和变形,从而降低混凝土的耐久性。
二、水工混凝土耐久性提升措施为了提高水工混凝土的耐久性,应采取以下提升措施:1.合理选材应优先选择优质材料,不使用劣质材料或掺杂有害杂质的原材料,并在实际操作中进行检查和测试。
2.控制水灰比控制水灰比是提高混凝土耐久性的有效途径。
混凝土耐久性论文:混凝土耐久性的提高措施
混凝土耐久性论文:混凝土耐久性的提高措施一、引言混凝土作为现代建筑中广泛使用的材料,其耐久性对于建筑物的长期性能和安全性至关重要。
然而,在实际应用中,混凝土常常面临着各种劣化因素的挑战,如化学侵蚀、冻融循环、钢筋锈蚀等,这些因素会导致混凝土结构的性能逐渐下降,缩短其使用寿命。
因此,研究和采取有效的措施来提高混凝土的耐久性具有重要的现实意义。
二、影响混凝土耐久性的因素(一)化学侵蚀化学侵蚀是指混凝土与外部环境中的化学物质发生反应,导致其性能劣化。
常见的化学侵蚀包括酸、碱、盐等物质的侵蚀。
例如,酸雨会使混凝土中的氢氧化钙溶解,破坏混凝土的结构;硫酸盐会与水泥水化产物反应,生成膨胀性产物,导致混凝土开裂。
(二)冻融循环在寒冷地区,混凝土结构经常遭受冻融循环的作用。
水在混凝土孔隙中冻结时会产生膨胀应力,多次冻融循环会使混凝土内部产生微裂缝,从而降低其强度和耐久性。
(三)钢筋锈蚀钢筋在混凝土中起到增强作用,但当混凝土保护层不足或存在裂缝时,外界的氧气和水分会进入混凝土,导致钢筋发生锈蚀。
钢筋锈蚀会产生膨胀力,进一步加剧混凝土的裂缝和破坏。
(四)碱骨料反应某些骨料中的活性成分与混凝土中的碱发生化学反应,产生膨胀性产物,导致混凝土开裂和破坏。
(五)施工质量施工过程中的不当操作,如振捣不密实、养护不到位等,会使混凝土内部存在缺陷和孔隙,从而影响其耐久性。
三、提高混凝土耐久性的措施(一)原材料的选择与优化1、水泥选择合适类型和标号的水泥是提高混凝土耐久性的基础。
优先选用低水化热、抗硫酸盐性能好的水泥品种。
2、骨料选用坚固、级配良好、吸水率低的骨料。
避免使用含有活性成分的骨料,以防止碱骨料反应。
3、掺合料适量掺入粉煤灰、矿渣粉等掺合料,可以改善混凝土的微观结构,提高其抗渗性和抗化学侵蚀性能。
(二)优化混凝土配合比1、降低水胶比水胶比是影响混凝土耐久性的关键因素之一。
降低水胶比可以减少混凝土中的孔隙率,提高其密实度和抗渗性。
混凝土的耐久性原理及其影响因素
混凝土的耐久性原理及其影响因素一、混凝土的耐久性概述混凝土是一种广泛应用于建筑、桥梁、道路等工程中的材料,具有较好的强度和耐久性。
然而,在使用过程中,混凝土易受到环境因素的影响,导致其耐久性下降,从而影响工程的使用寿命和安全性。
因此,研究混凝土的耐久性原理及其影响因素对于延长混凝土工程的使用寿命和提高工程的安全性至关重要。
二、混凝土的耐久性原理混凝土的耐久性是指其在特定环境条件下长期使用的能力,即在特定环境下不断地承受外部环境因素的影响而不失去其性能和功能。
混凝土的耐久性主要受以下因素的影响:1.化学侵蚀混凝土中的水泥基材料容易受到化学侵蚀,如酸、碱、盐等物质的侵蚀,导致混凝土的性能下降。
化学侵蚀会导致混凝土中的钙石灰石和水泥胶体破坏,从而导致混凝土的强度和耐久性下降。
2.物理侵蚀混凝土受物理因素的影响也会导致其耐久性下降,如风化、水蚀、冻融循环等。
风化是指由于风和气候变化引起的混凝土表面剥落和破裂的现象;水蚀则是指由于水流或水压引起的混凝土表面的侵蚀和破坏;冻融循环则是指由于温度变化引起的混凝土内部产生收缩和膨胀的现象。
3.生物侵蚀混凝土还容易受到生物侵蚀的影响,如微生物、真菌、藻类等。
这些生物会在混凝土表面形成生物膜,从而导致混凝土的性能下降。
4.热膨胀和收缩混凝土受温度变化的影响也会导致其耐久性下降,主要表现为热膨胀和收缩。
在高温下,混凝土会膨胀,从而导致混凝土中的水泥胶体破坏;在低温下,混凝土会收缩,从而导致混凝土中的钢筋和混凝土之间的黏结力下降。
三、混凝土的耐久性影响因素混凝土的耐久性主要受以下因素的影响:1.材料因素混凝土的材料包括水泥、砂、石子和其他添加剂等,这些材料的质量和配合比例对混凝土的强度和耐久性有着重要影响。
例如,水泥的种类、品牌和用量等都会影响混凝土的强度和耐久性;砂和石子的质量和粒径分布等也会影响混凝土的强度和耐久性。
2.施工因素混凝土的施工质量和工艺也会影响其强度和耐久性。
钢筋混凝土耐久性影响因素及对策
工1201 李科 49钢筋混凝土结构耐久性影响因素及技术对策所谓混凝土结构耐久性,是指混凝土结构在自然环境、使用环境及材料内部因素的作用下,在设计要求的目标试用期内,不需要花费大量资金加固处理而保持安全、使用功能和外观要求的能力。
大量结构失效的实例表明、引起结构耐久性失效的原因存在于结构设计、施工及维护的各个环节。
钢筋混凝土结构耐久性影响因素主要包括如下:(1)混凝土冻融破坏混凝土冻融破坏,是由于混凝土中的游离水受冻结冰后体积膨胀,在混凝土内部产生应力,由于反复作用或内应力超过混凝土抵抗强度致使混凝土破坏。
混凝土中有游离水也有结晶水,结晶水结合在材料的内部,在温度较低的时候不会像自由水一样产生膨胀。
自由水在温度低于0℃的时候会产生膨胀,其膨胀的比率是9%,这个程度的膨胀会对混凝土内部结构产生很大的应力。
当温度高于0℃的时候,结冰的游离水又会融化,将混凝土内部的应力降低,混凝土的膨胀作用也会消失。
在频繁的冻融情况下,就会使混凝土疲劳导致破坏。
冻融破坏的主要防治措施:(1)提高混凝土密实度(防止环境水进入混凝土内部);(2)加入引气剂,提高混凝土含气量(需要形成封闭的微小气泡,且在混凝土中均匀分布);(3)提高混凝土强度。
途径:减少水灰比、掺加外加剂、掺入粉煤灰等掺合料;(4)使用渗透结晶型防水剂,阻止水进入到混凝土内部。
(5)混凝土早期受冻可用加强养护、掺入防冻剂等方法防止。
(2)混凝土碱骨料反应碱骨料反应是指水泥中的碱性氧化物含量较高时,会与骨料中所含的二氧化硅发生化学反应,并在骨料表面生成碱-硅酸凝胶,吸水后会产生较大的体积膨胀,导致混凝土胀裂现象。
主要防治措施是采用低碱水泥,或掺用粉煤灰等掺和料和降低混凝土中的碱性。
对活性成分的骨料加以控制。
(3)侵蚀性介质的腐蚀侵蚀性介质腐蚀主要包括(一)硫酸盐腐蚀(二)酸腐蚀(三)海水腐蚀(四)盐类结晶型腐蚀,这些侵蚀性介质会对混凝土和钢筋产生不同程度的破坏,从而大大影响混凝土耐久性。
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。
浅谈混凝土耐久性
浅谈混凝土耐久性提纲:1.混凝土耐久性概述2.影响混凝土耐久性的因素3.提高混凝土耐久性的方法4.混凝土耐久性保养维护技巧5.混凝土耐久性案例分析一、混凝土耐久性概述混凝土的耐久性是指在一定的使用环境中,混凝土材料能够维持其设计寿命的一种性能。
混凝土是建筑中最广泛使用的材料之一,其耐久性直接关系到建筑的使用寿命和质量。
在复杂的使用环境和恶劣的气候条件下,混凝土的使用寿命可能会受到很大的影响,甚至会出现裂缝、硬度降低和腐蚀等问题,从而影响建筑结构的稳定性与安全性。
二、影响混凝土耐久性的因素1.环境因素。
混凝土的使用环境对其耐久性有着很大的影响,如气温、湿度、风、雨、冰雪等气候条件。
2.设计与施工因素。
混凝土的设计构造、选用配合比、施工质量等都会直接影响混凝土的耐久性。
3.材料因素。
混凝土中的原材料(水泥、骨料、细集料和外加剂等)的质量、配比和破碎度等因素都是影响混凝土耐久性的重要因素。
4.使用与保护因素。
混凝土的使用和保护条件对其耐久性也有着直接的影响,如机械荷载、化学腐蚀、日晒雨淋等。
三、提高混凝土耐久性的方法1.选用高质量的建筑原材料。
采用高品质的水泥、骨料等原材料,以保证混凝土的质量。
2.优化配合比。
科学合理的配合比可以使混凝土具有更好的耐久性。
3.正确施工。
合理施工可以避免混凝土在施工过程中出现裂缝、缺陷等问题。
4.加强养护。
良好的养护可以加速水泥的化学反应,使混凝土更加紧密,从而增强其耐久性。
5.使用保护材料。
选择适当的保护材料,如防水涂料、防腐剂等,可以有效地减少混凝土的腐蚀和劣化问题。
四、混凝土耐久性保养维护技巧1.定期检查。
对需要长期使用的混凝土建筑进行定期检查,及时发现问题并采取解决措施。
2.适当养护。
适当的养护包括治理损伤、防止新的劣化、弥补老的缺陷等,以保证混凝土的正常使用寿命和稳定性。
3.清洁维护。
及时清理混凝土表面的杂物,避免杂物进入混凝土内部,从而导致混凝土的破坏。
4.涂层保养。
混凝土的耐久性
混凝土的耐久性混凝土是建筑材料中常见且重要的一种,具有优良的耐久性,广泛用于各种建筑结构的施工中。
本文将重点探讨混凝土的耐久性,包括其耐久性的原因和影响因素等内容。
一、混凝土的耐久性原因混凝土具有良好的耐久性的原因主要有以下几点:1. 化学性能稳定:混凝土主要由胶凝材料、骨料、水和掺合料等组成,其中胶凝材料起着胶结作用。
混凝土的主要胶凝材料是水泥,其化学性能稳定,能够有效地与水和其他成分反应,形成水化产物,从而增强混凝土的强度和耐久性。
2. 密实性高:混凝土在浇筑后,经过养护过程,能够形成致密的结构,具有较好的抗渗透性能。
这种高密实性可以有效阻止外界有害物质的渗入,提高混凝土的耐久性。
3. 抗冻融性好:混凝土的水泥凝固过程中会产生水化热,从而使混凝土内部温度升高。
这种升温过程可以有效防止混凝土的冻融损伤,提高其抗冻融性能。
二、混凝土耐久性影响因素混凝土的耐久性受多种因素的影响:1. 材料性能:混凝土的质量和性能直接影响其耐久性。
合理选择优质的胶凝材料、骨料和掺合料,确保其符合规定的技术要求,并进行严格的质量控制,能够提高混凝土耐久性。
2. 施工工艺:混凝土施工的过程中,包括浇筑、振捣、养护等环节,会影响混凝土的密实性和强度发展。
因此,合理的施工工艺和技术操作,对于保证混凝土的耐久性具有重要作用。
3. 环境因素:混凝土所处的环境条件,如气候、水质、大气污染物等,也会对其耐久性产生影响。
例如,高盐度环境容易导致混凝土的腐蚀,而酸雨也会侵蚀混凝土表面。
4. 维护保养:混凝土建筑结构在使用过程中需要进行定期的维护保养,及时修补和预防措施,可以延长混凝土的使用寿命,提高其耐久性。
三、提高混凝土耐久性的措施为了提高混凝土的耐久性,可以采取以下措施:1. 选择合适的材料:选用优质的胶凝材料、骨料和掺合料,确保其质量和性能符合要求,从源头上提升混凝土的耐久性。
2. 合理的配合比:根据实际工程要求和环境条件,合理调配水泥、骨料和掺合料等成分的配合比,以满足力学性能和耐久性的要求。
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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建筑材料小论文题目:影响混凝土耐久性的因素及其应对措施班级:建筑与艺术设计学院城市规划091班姓名:***学号:******日期:2011/5/7目录摘要 (I)绪论 (I)一、耐久性问题的提出 (I)二、耐久性的重要性 (I)三、影响混凝土结构耐久性的主要因素1.环境因素 (I)2.材料因素 (I)3.设计因素 (I)4.施工因素 (I)四、提高混凝土耐久性的措施 (I)1.渗透性 (I)2.抗冻融性 (I)3.抗侵蚀性 (I)4.碱-集料反应 (I)结论 (I)摘要:混凝土结构是应用非常广泛的一种结构形式,但是由于其结构自身和使用环境的特点,使得混凝土存在严重的耐久性问题。
本文通过提出混凝土耐久性问题,说明其重要性,然后重点分析了其影响因素及其预防措施。
关键字:混凝土耐久性、影响因素、性能、抗渗、抗冻、抗侵蚀、)碱—集料反应绪论:混凝土的工程应用至今已有一百多年的历史,是当今世界上最广泛使用的建筑材料。
鉴于经济能源和资源等因素,高耐久性一直是人们不断追求的目标。
混凝土结构物建成后,随其使用时间的延长,其各项物理性能逐渐降低,这种质量的劣变通常称之为老化,混凝土抵抗老化的能力称为耐久性,一般认为是混凝土在环境介质的作用下保持其使用功能的能力,或混凝土抵抗随时间引起的性能与状态改变的能力[1]。
混凝土工程的耐久性与工程的使用寿命相联系,是使用期内结构保持正常功能的能力,这一正常功能不仅仅包括结构的安全性和结构的适用性,而且更多地体现在适用性上。
混凝土耐久性主要包括以下几方面:(1)抗渗性:混凝土抵抗水、油等液体在压力作用下渗透的性能。
(2)抗冻性:是指混凝土在饱水状态下,经受多次抵抗冻融循环作用,能保持强度和外观性的能力。
(3)抗侵蚀性:混凝土暴露在有化学物的环境和介质中,有可能遭受化学侵蚀而破坏。
(4)碱—集料反应:某些含有活性组分的骨料与水泥水化析出的KOH和NaOH相互作用,对混凝土产生破坏性膨胀,是影响混凝土耐久性最主要的因素之一[2]。
一、耐久性问题的提出本世纪建造的混凝土结构物由于种种原因,例如温变收缩、干缩、冻融循环、钢筋锈蚀、碱骨料反应和硫酸盐侵蚀等,据估计使用寿命达不到 100年。
而自 40 年代以来,通过硅酸盐水泥成分的变化以及混凝土技术的快速进步,混凝土的强度显著提高,但从钢筋保护和混凝土耐冻、耐腐蚀角度看则与强度并不匹配。
也就是说,当今更多的混凝土结构,比 50 年前更不耐久[3]。
据综合估计,我国的某些混凝土结构,例如混凝土坝的平均寿命仅约为 30 年~50 年[4]。
相反,某些 2 000 多年前用火山灰和石灰作为水硬性胶凝材料建造的罗马古建筑现在仍呈现完好状态。
为什么混凝土技术大大进步了,混凝土的强度普遍提高了而混凝土的耐久性问题却变得日益突出,甚至变得更为严重了呢?这不能不成为一个值得人们深刻思考的问题。
二、耐久性的重要性混凝土工程因其工程量浩大,将会因耐久性不足对未来社会造成极为沉重的负担。
我国 20 世纪 50 年代所建设的混凝土工程已使用 40 余年,如果我国混凝土工程的平均寿命按 30 年~50 年计,在今后的 10 年~30 年内,为了维修建国以来所建基础设施的费用,将是极其巨大的。
目前,我国的基础设施建设工作规模宏大,每年投资高达 20 000 亿元人民币以上,那么,约在 30 年~50 年后,这些工程也将进入维修期,所需的维修费或重建费,将更为巨大。
作为 21 世纪的混凝土,高性能混凝土,更要从提高混凝土耐久性即超耐久入手,免除巨额的维修和重建费用[5]。
三、影响混凝土结构耐久性的主要因素混凝土结构耐久性是指混凝土结构在自然环境、使用环境及材料内部因素的作用下,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[6]。
影响混凝土结构耐久性的主要因素可概括为环境因素、材料因素、设计因素和施工因素等四个方面(见图2一l)图2一1混凝土结构耐久性影响因素分析图1.环境因素恶劣的环境是导致混凝土结构耐久性降低的主要原因之一。
2002年出版的新规范增补了有关结构耐久性的规定,对混凝土结构所处的环境类别进行了划分[7],从表2一1中可以看出,环境等级越高,说明结构所处的环境越恶劣,对结环境类别条件一室内正常环境二 A 室内潮湿环境;非严寒和非寒冷地区的露天环境、与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境B 严寒和寒冷地区的露天环境、与无侵蚀性的水或土壤直接接触的的环境三使用除冰盐的环境;严寒和寒冷地区冬季水位变动的环境;滨海室外环境四海水环境五受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境环境对结构耐久性的影响主要表现在以下两个方面:一是环境的物理作用造成了混凝土的开裂和剥落,如我国北方寒冷地区的混凝土结构,长期处于冻融交替循环之中,其毛细管中的水结冰时体积增大产生静水压力,导致结构产生局部开裂,严重时,会造成表层混凝土的大面积脱落,影响结构的正常使用;二是环境的化学作用使混凝土分解和钢筋锈蚀,如:①盐类直接侵蚀混凝土,与材料中的某些成分发生化学反应,生成结晶膨胀物或易溶于水的物质,导致结构开裂或溶蚀;②某些可溶性阴离子,特别是氯离子通过保护层渗透到钢筋周围,当其含量达到一定程度时,会使钢筋发生电化学腐蚀;③酸性气体或液体侵蚀混凝土结构,破坏了混凝土的高碱性环境,当PH值降到9以下时,钝化膜就遭到破坏,一旦外界条件具备,钢筋就很容易发生锈蚀[8]。
2.材料因素原材料品质对混凝土结构耐久性的影响至关重要,如原材料控制不严,会导致某些组份之间发生化学反应,特别是碱骨料反应,对结构耐久性十分不利。
另外,原材料中氯离子含量超标,也容易导致钢筋的锈蚀。
3.设计因素影响结构耐久性的设计因素主要包括:结构的设计形状与构造型式、结构的保护层厚度、混凝土的设计水灰比及混凝土的强度等。
由于混凝土结构的许多腐蚀过程与自由水的存在有关,因此,结构的设计形状与构造型式对于结构耐久性就显得非常重要。
4.施工因素施工过程是确保混凝土结构耐久性的重要环节,正确合理的拌制、浇筑、震捣、养护对混凝上结构的耐久性十分有利。
首先,严格控制施工中的拌制过程可以使骨料之间结合更加紧密,骨料间的粘结作用是耐久性得以改善的有力保障:其次,适当的浇筑设备和震捣程序能保证混凝土高度密实而不离析,这一点对混凝土的保护层尤为重要;最后,适当的养护工艺可以降低混凝土的渗透性并使水泥充分水化而增加其耐久性。
以上具体分析了几种影响混凝土结构耐久性主要因素。
实际工程中,导致混凝土结构耐久性下降的原因是多方面的,它们之间相互作用,相互影响,最终导致了结构的破坏。
四、提高混凝土耐久性的措施针对影响混凝土耐久性的因素,采取的措施多种多样,归纳起来主要有:(1) 在混凝土中,渗透性是一个综合指标。
它是指气体、液体或者离子受压力、化学势或者电场的作用,在混凝土中渗透、扩散或迁移的难易程度。
混凝土渗透性与耐久性之间有着密切的关系,混凝土获得高耐久性与长寿命的关键是提高混凝土的抗渗性[28]。
因此,对已有建筑来说,表面处理是一种简单有效的方法。
掺加高效减水剂,在保证混凝土拌和物所需工作性的同时,尽可能降低用水量,减小水灰比,使混凝土的总孔隙率,特别是毛细孔隙率大幅度降低;掺入高效活性矿物掺和料,如硅灰、粉煤灰等,改善混凝土中水泥石的胶凝物质的组成,使水泥石结构更为致密,有效地阻断可能形成的渗透通道;提高混凝土强度,增强混凝土自身抵抗环境侵蚀破坏的能力[9]。
(2) 冻融破坏在我国北方寒冷地区大量出现。
防止冻融破坏的主要措施是降低水灰比、使用引气技术(加引气剂)。
但是,由于引入空气微泡会降低混凝土强度,加之市场上引气剂品种繁多,质量参差不齐,故在工程使用时应慎重选用;(3) 在我国侵蚀性介质对混凝土结构危害最严重的应是氯盐的影响,提高混凝土抗氯离子渗透能力的措施是:限制水灰比,保证最低水泥用量以确保碱度,掺入适量优质掺和料(粉煤灰、磨细矿渣、硅灰)等;(4) 混凝土碱-集料[10]反应危害很大,而且一旦发生很难修复。
但在我国发现碱集料反应引起开裂的实例很少见。
这是因为我国混凝土强度等级较国外低,水泥用量少,总碱量低。
另外,我国水泥中普遍掺有 15%以上水淬矿渣、粉煤灰、沸石粉等混合料,有效抑制了可能发生的碱集料反应。
但随着混凝土强度提高,水泥用量增加,同时水泥生产工艺的改变,混凝土含碱量已在明显提高。
由于大量基建项目的兴建,骨料来源减少,劣质骨料可能被采用,施工队伍素质等因素也将提高碱集料反应机率,应采取有效预防措施。
当混凝土使用有碱活性反应的骨料时,配合比必须控制混凝土中的总碱含量以保证混凝土的耐久性;粉煤灰能抑制碱集料反应,但是如掺量小于10%,有时反会增加膨胀。
外加剂特别是早强剂会带来高含量的碱。
我国目前仅外加剂提供的碱量有时竟高于国外限制混凝土总碱量,如复合早强剂( 硫酸钠、氧化钠、氧化钙、亚硝酸钠为主要成分 ) 带入混凝土的碱为3.13kg/m3~6.80kg/m3,早强减水剂(硫酸钠、木质素为主要成分)带入混凝土的碱为 1.31kg/m3~3.93kg/m3。
目前,混凝土施工常因工期要求掺入早强剂等外加剂,为预防碱集料反应,在设计上应对外掺剂的使用提出要求;以上主要说了前面提到的四个方面,其实影响混凝土的耐久性还有很多方面,其措施也就还有很多。
如钢筋锈蚀问题、碳化问题等,这里就不一一列举。
结论:目前,提高结构的安全性和耐久性已经成为全世界关注的重大课题,特别是我国正处于大规模基础设施建设的历史性时期,加强结构耐久性研究,将有助于进一步推动我国基础设施建设和管理的科学化、理论化、系统化进程,为实现工程结构发展战略提供科学的理论和技术支持。
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