文档介绍：浅谈混凝土结构耐久性
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【摘要】混凝土结构因具有可塑性较强、整体性较好以及后期需要的维修费用较少等优势而备受青睐,被广泛应用在建设工程中。本文概述了混凝土土的碳化的因素
概括来说,混凝土碳化主要有两方面的影响因素:(1)混凝土的材料因素,水泥不同,其矿物组成等成分就会有差别,会对水泥中活性以及混凝土的碱度产生直接影响,从而影响了碳化的速度。混凝土的碳化速度会因为水泥较多熟料而减慢。若材质较为致密坚实,且骨料混凝土级配好,能使碳化速度减慢。(2)环境条件因素,当外界温度大幅度降低时,混凝土的表面就会因收缩而产生一定的拉力。若超过混凝土的抗拉强度,表面会开裂,会使更多的二氧化碳和水分掺入,使混凝土碳化的速度加快。当温度增高时,同样也会使碳化速度加快。

碱骨料反应有三种:(1)碱与硅酸反应,此反应分布最广且对其研究也最多。碱硅酸反应是混凝土的碱组分和骨料中活性强的二氧化硅间发生反应,致使出现侵蚀骨料的情况。在反应过程中会有碱硅酸凝胶生成,能吸收周围的水分而使混凝土膨胀开裂。(2)碱硅酸盐反应,混凝土的碱组分和硅酸盐矿物质间发生化学反应致使混凝土开裂。碱与硅酸盐反应实质是骨料的白云石和孔溶液中的碱在骨料颗粒的内部中发生反应,水镁石中的氢氧化镁晶体排列和黏土吸水膨胀两方面的压力导致混凝土内部出现应力,出现开裂。(3)碱与硅酸盐反应,混凝土中的碱和部分骨料具有层状结构的硅酸盐间发生反应,致使层间距变大,骨料出现膨胀情况,混凝土开裂。

站在碱骨料反应发生的条件的角度考虑,主要有三方面的影响因素造成混凝土出现开裂膨胀的情况:(1)活性骨料因素,混凝土具有碱活性的骨料是导致混凝土碱集料反应的主要因素。所以应尽可能选择无碱活性的骨料应用于施工中。(2)活性掺合料因素,混凝土中掺用硅灰、矿渣等活性掺合料,能有效抑制碱骨料反应。其中活性掺合料和混凝土结构中的碱发生反应的产物,会在混凝土中分散比较均匀,而非在骨料表面集中。所以其膨胀就不会破坏混凝土,还能使混凝土的含碱量有效降低,起到较好的抑制作用。(3)水分因素,若碱骨料反应中没有水分参与,就会使其大幅度减少,甚至出现完全停止的情况。所以,应采取有效的措施防止混凝土结构中掺入外界水分[2]。

当混凝土中钢筋的钝化膜遭到破坏,会在有足量的水和氧气时出现电化腐蚀。混凝土中钢筋表面因锈蚀疏松,锈蚀物会向混凝土孔隙扩散,详见图1。混凝土的钢筋锈蚀不仅会减小钢筋有效截面,还会使混凝土保护层出现膨胀开裂和脱落的状况,使钢筋和混凝土间的黏合作用明显降低。当混凝土中钢筋表面的钝化膜遭到破坏后,主要有三方面因素会影响钢筋锈蚀:(1)混凝土液的pH值会对钢筋锈蚀速度较大影响。混凝土液的pH值小于4,钢筋锈蚀速度就会增加。(2)混凝土密实度以及保护层厚度,若混凝土较密实会使破坏性介质难以进入,会抑制钢筋腐蚀。保护层厚度越大会有效减少钢筋锈蚀,但保护层厚度也有严格的规定。(3)水泥品种以及掺合料,粉煤灰等矿物掺合料能够使混凝土的碱性降低,对钢筋锈蚀破坏产生影响[3]。