文档介绍：砼耐久性和高性能砼介绍
(三) 环境的影响
对砼结构耐久性影响起决定性作用的是结构砼周围(以厘米距离计)的微观气侯和与砼接触的环境水或环境土的状况.
足够的水份, 水中有害物质和温度是环境特征的三个主要因素.

气、水和含在气水中物质的迁移是扩散过程, 动力为浓度差.
二氧化碳气扩散进孔,与孔壁的氢氧化钙反应生成碳酸钙, 二氧化碳浓度降低.
环境湿度增加或混凝土干燥时, 水或汽的扩散过程不断进行.
水中***化物的扩散在孔壁水膜或充水孔中进行, 扩散速率随混凝土含水率减少而显著减慢.
2. 雨水环境下的水气迁移
毛细吸引---动力是毛细孔表面能, 孔径越小, 比表面能越大, 竖直吸引高度H越大. 水平方向吸引取决于表面水的过剩量.
雨水环境下由于毛细吸引和扩散作用, 砼表面很快达到水饱和状态, 水中物质被迁移, 气体扩散停止.
水通过毛细吸引被砼吸收的速率远大于被蒸发的速率.
3. 浸渍环境下的水气迁移
动力---毛细吸引、水压力透渗、蒸发
溶解在水中的***化物、硫酸盐、碳酸盐一起迁移, 在水蒸发区浓度不断增加, 直至盐析结晶.
在砼中有害盐类的浓缩加剧了化学侵蚀的速度, 这是主要的; 其次, , 由于环境水矿化度很高, 气侯干燥,昼夜温差大,在毛细吸附区砼的盐类结晶性破坏将占主导地位.
三砼的开裂
(一) 砼开裂的机理
(二) 裂缝类型
1. 荷载引起的开裂
2. 变形引起的开裂
3. 膨胀引起的开裂
4. 裂缝和钢筋
(一) 砼开裂机理
砼受到的拉应变超过其抗拉应变能力(极限延伸率), 砼就会开裂.(＞)
砼抗拉强度约为1/10~1/12的抗压强度.
~
应变产生的主要原因有: 砼由于各种收缩和温差引起的变形; 砼由于钢筋锈蚀,硫酸盐腐蚀,碱骨料反应引起的局部膨胀; 外部荷载或基础不均匀沉降产生的变形.
砼抗拉应变能力随硬化龄期和应变作用速度的改变而变化.
砼的收缩变形
1. 塑性收缩: 、沉降收缩、蒸发收缩.
2. 自生收缩: 砼在绝热绝湿条件下水泥水化产生的化学收缩, 约为(~)×10-4, 如果游离CaO和MgO过量,自缩值可能为负值(膨胀).
: 即失水收缩,最大可达8×10-4.
:热胀冷缩,砼热膨胀系数10×10-6.
: Ca(OH)2碳化生成CaCO3.
(二) 裂缝类型
1. 荷载引起的开裂
纯弯曲
纯拉伸
剪切
扭转
粘结
集中荷载
基础不均匀沉降
2. 变形引起的开裂
①温度应力------由于水泥水化热温升, 砼内外层温差过大, 外层产生的拉应力超过硬化早期的很低抗拉强度, 就可能开裂. 这类裂缝多为龟裂, 很浅; 当墙壁这类构件,下部受到限制, 当降温过快收缩过大时会产生贯穿构件的竖直大裂缝.

②收缩应力------由于干燥收缩受到外部限制, 当超过砼极限应变就产生分割裂缝; 砼表面干燥, 内外层产生收缩差, 表面产生拉应力内部产生压应力, 这类收缩裂缝也是龟裂.
干燥收缩率一般为3~8/万
③塑性收缩开裂---浇筑2~4h内, 表面蒸发失水超过泌水提供的水时, 孔隙水中产生毛细张力而体积缩小, 如表面的粗骨料或钢筋产生约束, 就可能开裂. 路面和楼板常见此类裂缝, 宽度大约2~3mm, 分布不规则, 多为平行或45度角.
④塑性沉降开裂---如泌水严重, 砼体积沉降收缩并受到钢筋或模板阻碍就可能开裂. 这种裂缝多为沿着厚板上部钢筋方向或柱子横截面箍筋处产生. 当钢筋间距很小时可能出现水平沉降裂缝, 引起钢筋保护层分层, 以后如偶冻害或钢筋锈蚀, 保护层可能无预兆剥落.
3. 膨胀引起的开裂
钢筋锈蚀