混凝土耐久性实例分析

混凝土结构耐久 性案例分析
一 建筑物的耐久性内容
环境层次
材料层次 包括
构件层次 结构层次
二 案例工程概况
Generation
1：浙江某电厂濒临东海，厂区处于甬江下游河口段，属于海洋性气 候，秋季受台风潮汐影响较大，历年平均受台风影响3次，每次均在 2—4天，长则6天，风力一般8—10级，最大风力可达12级以上；甬 江属于不规则半日潮混合港，最大含氯36.5%。 2：电厂已建30年，常年受氯离子侵蚀，各期混凝土结构均有开裂， 剥落及钢筋锈蚀等现象。特别有些混凝土保护层出现了较宽的纵向 锈胀裂缝，钢筋严重锈蚀。针对电厂的破坏现状和程度，了解其破坏 原因以及厂房剩余寿命，对该电站进行混凝土结构耐 久性分析，进而提出相应的维修加固决策。
三 结构检测情况
构件箍筋锈蚀常见；主筋锈蚀引起的锈胀裂缝多发生在角区； 未见明显的受力裂缝；桁架耐久性损伤最为严重；混凝土柱迎 风面和背风面风化剥蚀严重；70%混凝土柱和25%梁有耐久性 损伤。通风口处的9号框架损伤程度更大。
外观检测
混凝土强度
通过混凝土回弹法测得各个混凝土构件强度在C20以下。
氯离子含量测定
图9.6
增加钢筋本身抵抗
锈蚀的能力，也是
提高钢筋混凝土结 构耐久性的有效措
施。
3—努力提高设计、施工水平
重视后张灌浆不密实而 将结构的高耐久性作 产生的结构耐久性问题 ； 完善无粘结预应力工艺； 加强张拉端和固定端锚 具的选用和防腐措施 ； 确保全密封方面的技术
为重要的设计原则,统一
考虑合理的结构布局和 构造细节,强调使结构易 于检查、维修,寻求新的 结构设计理念和施工方 法。
（3）质量控制与评估 （4） 工程质量检测
2：提高钢筋混凝土结构耐久性的新途径
1) 采用高性能混凝土： 高性能混凝土减小了骨料与胶凝材料 间的孔隙率, 改善了混凝土的渗透性, 大大提高了混凝土的 耐久性。 2) 掺入耐久性改善剂：掺入混凝土中的耐久性改善剂, 可填充 混凝土空隙, 提高混凝土的密实度与抗渗性, 并能进一步降 低混凝土的干缩, 提高混凝土的抗冻性及耐酸性。 3) 钢筋表面涂刷防腐蚀涂层或使用耐侯钢：防腐涂层的致密度 性好, 涂层与钢筋间粘结力好, 有良好的物理力学性能。耐侯钢 是在钢中加入少量的合金元素, 提高了钢材的耐腐蚀性能。 4) 结构表面涂层：使具有足够的弹性, 热稳定性, 并能适应裂缝 的开合而不断裂, 与混凝土表面有足够的粘结力, 并能抗侵蚀环 境的腐蚀。
氯离子平均含量为0.1657%。无钢筋构件氯离子含量在0.1%。 在钢筋附近的氯离子含量一般超过0.2%，部分超过0.7%。 大部分随深度x增加而增加。
钢筋锈蚀率
一般来说，构件中的箍筋锈蚀较严重。在混凝土构件边角处的 受力主筋，以及混凝土表面剥蚀严重的地方，钢筋有较高的锈 蚀率。最高达15.82%，最低有3.31%。
措施;重视梁、板中收缩
和温度构造配筋要求,
4—进行结构维护
是砼结构最常用最有 阴极 效的电化学保护方法
保护 法
在新建结构物中直接 钢筋 加入或涂覆与表面
阻锈 （效果如图9.7所示） 剂
混凝土 表层处 理
海水 质无污染，高比表面 耐蚀 积高性能的混凝土外 剂 加剂，专用于抗海水
和盐类的侵蚀。
它是一种不含有害物
四 响耐久性的原因分析
环境层次原因
电厂处于近海环境，为中亚热带海洋性季风气候，空中带有一定含 量的氯离子。在这种高温，潮湿，有侵蚀性介质的环境中，构件容 易发生耐久性破坏。
材料层次原因混凝Βιβλιοθήκη 碳化；氯盐破坏；碱—集料反应；钢筋锈蚀
构件层次原因
混凝土锈胀开裂；构件承载力下降；粘结性能衰退。
结构层次原因
耐久性设计和验算不科学；制定的构造措施不完善；耐久性评估可 靠度不高。
五 提高混凝土结构耐久性的措施
1— 严格控制砼原材料
为了确保砼耐久性,除了对水泥强度与安定性、集料的 级配与含泥量等常规指标严格控制外,还应重点考虑碱集 料反应问题。在砼中合理使用粉煤灰、矿渣等矿物掺合料 也是重要的技术手段。
2—增加钢筋本身抵抗锈蚀的能力
谢谢！
对于修补过的或新浇 注的结构，涂覆混凝 土作为第一道防线
5—定期检测
•对混凝土结构应作定期检查，尽早发现问题，制定合理维修 方案，对延长工程寿命有显著效果。如下图所示：图9.8
六 工程实例总结与展望
（1）预先质量控制与评估。
（2） 耐久性方案设计。
1：为确保混凝土结构 耐久性的目标, 须从四 大环节进行控制：