文档介绍：第20章耐久性
11工程中的问题:
砼的主要原材料使其比木、钢结构更为耐久
工程中也发现个别结构,未达预期使用期限前,因各
种原因出现不同程度的损伤和局部破裂现象。如开裂、掉
皮,棱角破损,强度下降,钢筋保护层剥落、裸露和锈蚀
构件弯曲下垂等,妨碍结构的继续使用,甚至造成承载力
损失,威胁安全。如沿海地区结构受***盐侵;冬季撒放除
冰盐而腐蚀公路和桥梁中的钢筋;砼遭受反复冻融作用而
胀裂。
以上都属于砼结构耐久性裂化和失效。
概念
耐久性:在结构及其各组成部分,在所处的自然环
境和使用条件等因素的长期作用下,抵抗材料性能劣
化、仍能维持结构的安全和适用功能的能力。
使用寿命:结构在正常使用条件下,不须重大维修
而仍能维持安全和适用功能所延续的时间,可作为表
达结构耐久性的数量指标。
12耐久性失效的特点
本质上并非外力所致
(1)外界介质或材料内部对混凝土的物理和化学作用的
结果(CO2、CL离子、碱质等)
(2)耐久性失效是个缓慢积累的过程
(3)引起失效的诸因素相互关联,相互影响
(4)耐久性首先受控于正常使用极限状态,而非承载能
力极限状态
耐久性失效的严重性在很大程度取决于混凝土材料内部结构
的多孔性和渗透性。
砼内部空隙是其施工配置和水泥水化凝固过程的必然产物,因其产
生原因和条件不同,孔隙尺寸、数量、分布和孔型(封闭或开放式)的
区别,对砼的渗透性有很大影响
孔的种类:
表20-1混凝土空陳结构的类型和特性
序号孔隙类型
主要形成原因
典型尺寸/pm占总体积/%
凝胶孔
水泥水化的化学收缩
~3
~10
大部分封闭
2毛细孔
水分蒸发遗留
10~15
大部分开放
内泌水孔
钢筋或骨料周界的离析
10~100
大部分开放
4水平裂隙
分层离析
(~1)×10
大部分开放
引气剂专门引入
3~10
大部分封闭
气孔
搅拌、浇注、震捣时引入(-5)×10°
大部分封闭
收缩
(1~5)×10
开放
6微裂缝
温度变化
(1~20)×10°
开放
7大孔洞和缺陷漏震,捣不实
(1~500)×10
开放
影响孔结构和孔隙率的因素
1水灰比:越大,孔直径明显增大,总孔隙率就越大
:水泥中粗颗粒多,凝胶孔、毛细孔
的尺寸和体积率都增大。
:天然岩石粗骨料,内部孔隙率小,封闭
天然和人工轻骨料,本身孔隙率大,多开放孔型。
4,配制质量:搅拌、运输、浇筑、振捣操作不善,易
产生大孔洞和缺陷
:及时充分,利于水泥水化,减小毛细孔孔
径和总孔隙率。加热养护,温湿度都影响毛细孔结构
梯度大而引起内部裂缝,增大孔隙率。
202若干耐久性问题
21渗透
:当混凝土与周围介质存在压力差时,高压一方的气
体或液体将向低压方迁移的现象。
渗透性的强弱取决于混凝土结构的孔结构和孔隙率
2抗渗性:混凝土抵抗气体或液体渗透的能力。
混凝土的抗水性:试件在单位时间、单位水头(cm)作用下、通过单位截
面积F(cm2)、滲透过L(cm)厚度的渗水量Q(cm3/s)。用渗透系数k
(cm/s)作为定量指标。,QL
hF
Q=k
不易渗水的密实砼:对标准试件施加水压,按规定速度()缓慢
增压,当一组试件6个中的3个在背水面出现水珠或湿点,记下水压H(MPa)。
抗渗标号计算式:S=10H-1
表20-2抗渗(水)标号和渗透系数的换算
抗渗标号
透系数0m6m78
1771290767026
控制防水混凝土
55=060
~
~
水灰比水工混凝土<-~~
22冻融
混凝土环境温度的周期性降低和升高,使内部水冻成冰
冰融成水,反复循环。
-损伤积累-裂缝扩张、延伸甚至贯通—破裂由
表及里-混凝土强度降低
。
砼的抗冻标号:用28天龄期的标准试件进行慢冻法,在每次冻融循
环后测定其重量和抗压强度。同时达到重量损失5%和强度损失25%的
最大冻融循环次数。如D25,D100。
,含水饱和程度,
受冻龄期等。
提高抗冻性方法
降低水灰比,掺加优质粉煤灰和硅粉,