文档介绍：建筑构造对结构耐久性的影响- 结构理论
建筑构造对结构耐久性的影响
摘要:结构耐久性问题是土木工程的重要问题,而通过建筑构造来考虑和影响结构耐久性是解决结构耐久性问题的一个重要途径和思路。本文通过分析建筑构造对结构耐久性损伤的分析,揭示了建筑构造在建筑中的用药作用,明确了建筑构造对结构耐久性的影响。
关键字:耐久性;建筑构造;损伤;功能
1结构耐久性定义
结构耐久性的定义为:结构在规定的使用年限内,在各种环境条件作用下,由于结构构件材料性能随时间劣化,但不需要额外的费用加固处理而保持其安全性、正常使用性和可接受的外观的能力。耐久性在实质上是研究在满足结构的安全性和适用性最低可靠度条件下,结构对气候作用、化学侵蚀、物理作用或其他破坏过程的抵抗能力,即材料老化及损伤的年限,该年限为建筑物在正常维护状态下的建筑物使用寿命。
2结构耐久性损伤类型
混凝土碳化是混凝土中的Ca(OH)2及其他水泥熟料与环境中的CO2在温度相宜时发生化学反应生成CaCO3和水的过程也称混凝土的中性化。一方面,碳化后的混凝土使混凝土的碱性降低,~9时,混凝土即已碳化,从而失去了对钢筋的保护作用,为混凝土中钢筋的锈蚀创造了前提条件。另一方面,混凝土碳化反应的结果是生成的CaCO3和其他固态物质堵塞在混凝土孔隙中,使混凝土的孔隙率下降,大孔减少从而减弱了后续的CO2扩散,使混凝土的密实度得到提高。
钢筋锈蚀是混凝土结构最常见和量最大的耐久性问题。新成型混凝土的孔隙溶液中含有氢氧化钙,pH值较高,呈碱性。在这种情况下,钢筋表面可形成钝化膜,钢筋处于钝化状态。钝化膜对钢筋起到保护作用,处于钝化状态的钢筋不会锈蚀。当钝化膜遭到破坏时,钢筋则具备锈蚀条件。混凝土碳化后,钢筋表面的钝化膜遭到破坏,在适当的条件下(如果有足够的氧和水),钢筋产生锈蚀。锈蚀钢筋与混凝土的粘结作用下降,破坏它们共同工作的基础,从而严重影响混凝土结构的安全性和正常适用性。
碱骨料反应是指水泥水化过程中释放出来的碱与骨料中的碱活性成分发生化学反应,生成物重新排列和吸水膨胀所产生的应力诱发产生裂缝,最后造成混凝土结构的破坏。
化学物质的侵蚀是混凝土结构耐久性中最为复杂的问题复杂的原因是在于化学物质的种类多,随机性强,对混凝土的作用效应不易准确确定。但归纳起来,化学物质的侵蚀可分成酸侵蚀、碱侵蚀和硫酸盐侵蚀三大类。
有三种情况会引起混凝土表面磨损;机械磨耗、冲磨、空蚀磨损的结果是造成结构表面的混凝土剥落。
3建筑构造对结构耐久性的影响原因
造成结构耐久性损伤的影响因素除了混凝土和钢筋自身的条件,设计因素,施工质量外,那就是环境因素:相对的温湿度、覆盖层的厚度及材料性质、酸碱盐环境,有无裂缝通道等。而许多建筑构造的功能正是从考虑建筑物环境因素影响设置的。从已有的大量建筑工程事故和耐久性损伤例子来看,由于建筑构造原因造成结构耐久性损伤主要体现在以下几个方面:
防水构造不良产生渗漏的结果造成建筑物的结构充分与水接触,而从前面结构耐久性损伤的成因来看,大多数混凝土结构的耐久性问题都与水有关。