文档介绍：浅谈混凝土结构耐久性
【摘要】随着港口建设的发展,混凝土结构耐久性的问题日益突出,本文通过对混凝土内部结构的分析,得出提高混凝土耐久性的措施,以方便工作中运用。
【关键词】混凝土;耐久性;措施
在预定作用和预期的维护与使用条件下,结构及其部件能在预定的期限内维持其所需的最低性能要求的能力,称之为混凝土结构的耐久性。
近年来,随着我国经济建设的加速发展,沿海城市正在进行大规模的基础设施建设。在过去改革开放的30年中,建设项目普遍存在重建设、轻维护的现象。以海港城市为例,由于受潮汐区、浪溅区干湿交替及海水冲刷,负温及冻融循环等因素的影响,基础设施中的钢筋混凝土的腐蚀破坏严重。港口、码头和桥梁一般10~20年即需大修,且费用高昂。例如山东青岛栈桥始建于1892年,之后陆续进行大修、改建、重建工程,年份分别为1901年、1931年、1942年、1952年、1977年、1984年和1998年,其中1998年的花费为350万元。目前,破坏又十分明显。
按照钢筋混凝土腐蚀的“五倍定律”,建设中如果不当节省1美元,那么发现锈蚀时采取措施需要花费5美元,顺筋开裂时采取措施需要花费25美元,严重破坏时采取措施则需要花费125美元。对于基础设施工程,考虑钢筋混凝土耐久性并且严格执行,工程的初始造价可能增加1%~5%。如果不考虑或不重视钢筋混凝土的耐久性,维护和大修等费用可能高达工程造价的5~10倍。
另外,由于维护和大修影响使用,浪费了资源、时间、能源,又会产生废料,对环境和社会都十分不利。据统计,我国每年因腐蚀造成直接经济损失为6000亿元,其中钢筋混凝土腐蚀损失每年超过1000亿元;我国的腐蚀损失占gdp的比例已经接近6%。据专家预测,不久的将来(10年~20年)将迎来混凝土结构破坏的高峰期,届时我国将难以承受维修和重建的任务。
普通混凝土不能满足耐久性的根本原因在于普通混凝土的内部结构。通过分析可得出提高混凝土耐久性的主要途径。
1. 影响混凝土耐久性的首要原因是
为了满足混凝土水量大、水灰比高的施工要求,因而导致混凝土的孔隙率很高,约占水泥总体积的25%~40%,特别是其中毛细孔占相当大部分,毛细孔是水分、氧气、二氧化碳、各种侵蚀介质及其它有害物质进入混凝土内部的通道,引起混凝土耐久性的不足。例如:大气中的二氧化碳时刻在向混凝土的内部扩散,与混凝土中的氢氧化钙等发生反应,生成碳酸盐或者其他物质,从而使水泥石原有的强碱性降低;硫酸盐溶液与水泥石中的氢氧化钙及水化铝酸钙发生化学反应生成石膏和硫铝酸钙,产生体积膨胀,使混凝土瓦解;当水中溶有一些酸类时,水泥石就受到浸析和化学溶解双重作用,使混凝土的侵蚀明显加速。酸溶液与水泥石中的氢氧化钙作用生成水和可溶性钙盐,同时能直接与硅酸盐、铝酸盐作用使之分解,使混凝土结构遭到严重的破坏。
2. 泥石中的水化物稳定性不足也会对耐久性产生影响
在水化物中还有数量很大的游离石灰,它的强度极低、稳定性极差,在侵蚀条件下,是首先被侵蚀的部分。要大幅度提高混凝土的耐久性,就必须减少或消除这些稳定性低的组分,特别是游离石灰。
3. 经过分析,可以得出提高混凝土耐久性的一些措施
、浪溅区和大气区的混凝土构件宜采用高性能混凝土,也可同时采用其他防腐蚀措施。2012