文档介绍：浅析影响混凝土结构耐久性的因素及应对措施
浅析影响混凝土结构耐久性的因素及应对措施
【摘要】混凝土结构的耐久性直接影响建筑物的使用寿命,控制水灰比、外加剂渗量和施工操作可达到一定的效果。
【关键词】材料外部环境
混凝土作为土建工程中用途最广,用量最大的建筑材料之一,其强度不断提高, 且混凝土结构的耐久性问题也愈来愈被人们所关注。所谓混凝土结构的耐久性, 是指混凝土结构在自然环境、使用环境及材料内部因素的作用下, 在设计要求的目标使用期内, 不需要花费大量资金加固处理而能保持其安全、使用功能和外观要求的能力。
混凝土的主要技术性能分为:和易性、强度和耐久性。混凝土结构耐久性是指混凝土结构对破坏过程的抵抗能力。由于混凝土的缺陷(例如裂隙、气泡、孔洞等),环境中的水及侵蚀性介质可能渗入混凝土内部,产生碳化、冻融、锈蚀作用而影响结构的受力性能。混凝土结构的耐久性问题表现为:混凝土损伤(裂缝、破碎、酥裂、磨损、溶蚀等);钢筋的锈蚀、脆化、疲劳;以及钢筋与混凝土之间粘结锚固作用削弱等三个方面。从短期而言,这些问题影响结构的外观和使用功能,从长远看,则会降低结构安全度,成为发生事故的隐患,影响结构的使用寿命。
1影响混凝土结构耐久性的主要因素
内在因素
混凝土材料的自身特性、混凝土结构的设计与施工质量是决定其耐久性的内因。混凝土的材料组成,如水灰比、水泥品种和数量、骨料的种类与级配都直接影响混凝土结构的耐久性,混凝土的外表缺陷会造成水分和侵蚀性物质渗入混凝土内部,与混凝土发生物理化学作用,同样影响混凝土结构的耐久性。
外界因素
混凝土结构所处的环境条件和防护措施,是影响混凝土结构耐久性的外因。外界环境因素对混凝土结构的破坏是环境因素对混凝土结构物理化学作用的结果。环境因素引起的混凝土结构损伤或破坏主要有:
混凝土的碳化
混凝土的碳化是指混凝土中氢氧化钙与渗透进混凝土中的二氧化碳和其它酸性气体发生化学反应的过程,一般情况下混凝土呈碱性,在钢筋表面形成碱性薄膜,保护钢筋免遭酸性气体的侵蚀,起到了“钝化”保护作用。碳化的实质是混凝土的中性化,使混凝土的碱性降低,钝化膜被破坏,在水分和其它有害介质侵入的情况下,钢筋就会发生锈蚀。
氯离子的侵蚀
氯离子对混凝土的侵蚀是氯离子从外界环境侵入已硬化的混凝土造成的。海水是氯离子的主要来源(沿海地区有部分混凝土采用海砂做细骨料,海砂必须经过除氯处理),氯离子对混凝土的侵蚀属于化学侵蚀,对结构的危害是多方面的,但最终表现为对钢筋的锈蚀。
碱―骨料反应
碱―骨料反应一般是指水泥的碱和骨料中的活性硅发生反应,生成碱―硅酸盐凝胶,并吸水产生膨胀力,造成混凝土开裂。其引起的混凝土结构破坏程度,比其他耐久性破坏发展更快,后果更严重,一旦发生,很难加以控制,一般不到两年就会使结构出现开裂。
冻融循环破坏
渗入混凝土中的水在低温下结冰膨胀,从内部破坏混凝土的微观结构,经多次冻融循环后,损伤积累将使混凝土剥落酥裂,混凝土强度降低。在反复冻融循环后,混凝土中的裂缝会互相贯通,其强度也会逐渐减低,最后甚至完全丧失,使混凝土由表及里遭受破坏。
钢筋锈蚀
钢筋腐蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性和使用寿命的重要