混凝土的耐久性

1、|2.4 2.4 混凝土的耐久性混凝土的耐久性 混凝土抵抗環(huán)境介質(zhì)作用混凝土抵抗環(huán)境介質(zhì)作用并長期保持其良好的使用性能并長期保持其良好的使用性能的能力稱為混凝土的耐久性。的能力稱為混凝土的耐久性。提高混凝土耐久性，對于延長提高混凝土耐久性，對于延長結(jié)構(gòu)壽命，減少修復工作量，結(jié)構(gòu)壽命，減少修復工作量，提高經(jīng)濟效益具有重要的意義。提高經(jīng)濟效益具有重要的意義。|2.4.12.4.1混凝土的抗?jié)B性混凝土的抗?jié)B性 混凝土的抗?jié)B性是指混凝土抵抗壓力混凝土的抗?jié)B性是指混凝土抵抗壓力水滲透的能力。水滲透的能力。 混凝土滲水的原因，是由于內(nèi)部孔隙混凝土滲水的原因，是由于內(nèi)部孔隙形成連通的滲水孔道。這些孔道主要來

2、源形成連通的滲水孔道。這些孔道主要來源于水泥漿中多余水分蒸發(fā)而留下的氣孔、于水泥漿中多余水分蒸發(fā)而留下的氣孔、水泥漿泌水所產(chǎn)生的毛細管孔道、內(nèi)部的水泥漿泌水所產(chǎn)生的毛細管孔道、內(nèi)部的微裂縫以及施工振搗不密實產(chǎn)生的蜂窩、微裂縫以及施工振搗不密實產(chǎn)生的蜂窩、孔洞，這些都會導致混凝土滲漏水?？锥?，這些都會導致混凝土滲漏水。|混凝土的抗?jié)B性以抗?jié)B等級來表示?？?jié)B混凝土的抗?jié)B性以抗?jié)B等級來表示?？?jié)B等級是以等級是以2828齡期的標準抗?jié)B試件，按規(guī)齡期的標準抗?jié)B試件，按規(guī)定方法試驗，以不滲水時所能承受的最大定方法試驗，以不滲水時所能承受的最大水壓力來表示，劃分為水壓力來表示，劃分為P2P2、P4P4、P6

3、P6、P8P8、P12 P12 等等級，它們分別表示能抵抗等等級，它們分別表示能抵抗0.20.2、0.40.4、0.60.6、0.80.8、1.2 MPa1.2 MPa的水壓力而不滲的水壓力而不滲透。透。 混凝土的抗?jié)B性與水灰比有密切關(guān)系，混凝土的抗?jié)B性與水灰比有密切關(guān)系，還與水泥品種、骨料級配、施工質(zhì)量、養(yǎng)還與水泥品種、骨料級配、施工質(zhì)量、養(yǎng)護條件以及是否摻外加劑、摻合料有關(guān)。護條件以及是否摻外加劑、摻合料有關(guān)。|2.4.22.4.2混凝土的抗凍性混凝土的抗凍性 混凝土的抗凍性是指混凝土在水飽和狀態(tài)混凝土的抗凍性是指混凝土在水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用而不破壞，同時下，能經(jīng)受多次凍融

4、循環(huán)作用而不破壞，同時也不嚴重降低強度的性能。也不嚴重降低強度的性能。混凝土抗凍性一般以抗凍等級表示。抗凍等級混凝土抗凍性一般以抗凍等級表示?？箖龅燃壥遣捎谬g期是采用齡期2828的試塊在吸水飽和后，承受反的試塊在吸水飽和后，承受反復凍融循環(huán)，以抗壓強度下降不超過復凍融循環(huán)，以抗壓強度下降不超過2525，而，而且質(zhì)量損失不超過且質(zhì)量損失不超過 時所能承受的最大凍融時所能承受的最大凍融循環(huán)次數(shù)來確定的。循環(huán)次數(shù)來確定的。50164925016492將混凝土將混凝土劃分為以下抗凍等級：劃分為以下抗凍等級：1010、F15F15、F25F25、F50F50、F150F150、F200F200、F250

5、F250、F300F300等九個等級，分別表等九個等級，分別表示混凝土能夠承受反復凍融循環(huán)次數(shù)為示混凝土能夠承受反復凍融循環(huán)次數(shù)為1010、2525、2525、5050、100100、150150、200200、250250和和300300次。次。|混凝土受凍融作用破壞的原因，是混凝混凝土受凍融作用破壞的原因，是混凝土內(nèi)部的孔隙水在負溫下結(jié)冰后體積膨土內(nèi)部的孔隙水在負溫下結(jié)冰后體積膨脹造成的靜水壓力，因冷凍水蒸汽壓的脹造成的靜水壓力，因冷凍水蒸汽壓的差別推動未凍水向凍結(jié)區(qū)的遷移造成的差別推動未凍水向凍結(jié)區(qū)的遷移造成的滲透壓力，當這兩種壓力所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)滲透壓力，當這兩種壓力所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過混凝

6、土抗拉強度時，混凝土就會力超過混凝土抗拉強度時，混凝土就會產(chǎn)生裂縫，多次凍融使裂縫不斷擴展直產(chǎn)生裂縫，多次凍融使裂縫不斷擴展直至破壞。至破壞。|影響混凝土抗凍性的因素有：影響混凝土抗凍性的因素有：（）混凝土強度愈高，抵抗凍融破壞的能力越強，（）混凝土強度愈高，抵抗凍融破壞的能力越強，抗凍性越好?？箖鲂栽胶?。（）混凝土密實度、混凝土孔隙構(gòu)造及數(shù)量。密（）混凝土密實度、混凝土孔隙構(gòu)造及數(shù)量。密實度越小，開口孔隙愈多，水分愈易滲入，靜水壓實度越小，開口孔隙愈多，水分愈易滲入，靜水壓力越大，抗凍性越差。力越大，抗凍性越差。（）混凝土孔隙充水程度。飽水程度愈高，凍結(jié)（）混凝土孔隙充水程度。飽水程度愈高，

7、凍結(jié)后產(chǎn)生的凍脹作用就大，抗凍性越差。后產(chǎn)生的凍脹作用就大，抗凍性越差。（）水灰比。水灰比與孔隙率成正比，水灰比越（）水灰比。水灰比與孔隙率成正比，水灰比越大，且開口孔隙率大，抗凍性越差。大，且開口孔隙率大，抗凍性越差。（）外加劑。在混凝土中摻入引氣劑，可在水泥（）外加劑。在混凝土中摻入引氣劑，可在水泥石中形成無數(shù)細小、均勻的氣泡，使之成為壓力水石中形成無數(shù)細小、均勻的氣泡，使之成為壓力水進出的進出的“水庫水庫”，使靜水壓力和滲透壓力得以釋放，使靜水壓力和滲透壓力得以釋放，對冰凍破壞起到很好的緩沖作用。適宜的引氣量以對冰凍破壞起到很好的緩沖作用。適宜的引氣量以為宜。為宜。|2.4.32.4.3

8、抗侵蝕性抗侵蝕性抗侵蝕性是指混凝土在含有侵蝕抗侵蝕性是指混凝土在含有侵蝕性介質(zhì)環(huán)境中遭受到化學侵蝕、性介質(zhì)環(huán)境中遭受到化學侵蝕、物理作用不破壞的能力。物理作用不破壞的能力。混凝土的抗侵蝕性主要取決于水混凝土的抗侵蝕性主要取決于水泥的品種、混凝土密實度與孔隙泥的品種、混凝土密實度與孔隙特征等。特征等。|2.4.4 2.4.4 混凝土的碳化混凝土的碳化混凝土的碳化作用是指空氣中的二氧化碳混凝土的碳化作用是指空氣中的二氧化碳與水泥石中的氫氧化鈣作用，生成碳酸鈣與水泥石中的氫氧化鈣作用，生成碳酸鈣和水。碳化又叫中性化。和水。碳化又叫中性化。碳化對混凝土性能有明顯的影響，首先是碳化對混凝土性能有明顯的影

9、響，首先是減弱對鋼筋的保護作用。由于水泥水化過減弱對鋼筋的保護作用。由于水泥水化過程中生成大量氫氧化鈣，使混凝土孔隙中程中生成大量氫氧化鈣，使混凝土孔隙中充滿飽和的氫氧化鈣溶液，其充滿飽和的氫氧化鈣溶液，其 值可值可達到達到12.612.61313。這種強堿性環(huán)境能使混凝。這種強堿性環(huán)境能使混凝土中的鋼筋表面生成一層鈍化薄膜，從而土中的鋼筋表面生成一層鈍化薄膜，從而保護鋼筋免于銹蝕。碳化作用降低了混凝保護鋼筋免于銹蝕。碳化作用降低了混凝土的堿度，當值低于土的堿度，當值低于1010時，鋼筋表面時，鋼筋表面鈍化膜破壞，導致鋼筋銹蝕。鈍化膜破壞，導致鋼筋銹蝕。|其次，當碳化深度超過鋼筋的保護層時，鋼

10、其次，當碳化深度超過鋼筋的保護層時，鋼筋不但易發(fā)生銹蝕，還會因此引起體積膨脹，筋不但易發(fā)生銹蝕，還會因此引起體積膨脹，使混凝土保護層開裂或剝落，進而又加速混使混凝土保護層開裂或剝落，進而又加速混凝土進一步碳化。凝土進一步碳化。碳化作用還會引起混凝土的收縮，使混凝土碳化作用還會引起混凝土的收縮，使混凝土表面碳化層產(chǎn)生拉應(yīng)力，可能產(chǎn)生微細裂縫，表面碳化層產(chǎn)生拉應(yīng)力，可能產(chǎn)生微細裂縫，從而降低了混凝土的抗折強度。從而降低了混凝土的抗折強度。|影響混凝土碳化速度的主要因素有：影響混凝土碳化速度的主要因素有：（1 1）水泥品種水泥品種。摻混合材的水泥，因其。摻混合材的水泥，因其氫氧化鈣含量較少，碳化比普

11、通水泥快。氫氧化鈣含量較少，碳化比普通水泥快。（2 2）水灰比水灰比。水灰比大的混凝土，因孔。水灰比大的混凝土，因孔隙較多，二氧化碳易于進入，碳化也快。隙較多，二氧化碳易于進入，碳化也快。（3 3）環(huán)境濕度環(huán)境濕度。在相對濕度為。在相對濕度為50507575的環(huán)境時，碳化最快。相對濕度小于的環(huán)境時，碳化最快。相對濕度小于2525或達到或達到100100時，碳化停止。因為碳化需時，碳化停止。因為碳化需要水分，但不能堵塞二氧化碳的通道。此要水分，但不能堵塞二氧化碳的通道。此外，空氣中外，空氣中二氧化碳濃度二氧化碳濃度越高，碳化速度越高，碳化速度也越快。也越快。|（4 4）硬化條件硬化條件。空氣中或

12、蒸?？諝庵谢蛘羝叙B(yǎng)護的混凝土，比在潮濕汽中養(yǎng)護的混凝土，比在潮濕環(huán)境或水中養(yǎng)護的混凝土碳化環(huán)境或水中養(yǎng)護的混凝土碳化快。因為前者促使水泥石形成快。因為前者促使水泥石形成多孔結(jié)構(gòu)或產(chǎn)生微裂縫，后者多孔結(jié)構(gòu)或產(chǎn)生微裂縫，后者水化程度高，混凝土較密實。水化程度高，混凝土較密實?；炷恋奶蓟疃却篌w上與碳混凝土的碳化深度大體上與碳化時間的平方成正比。為防止化時間的平方成正比。為防止鋼筋銹蝕，必須設(shè)置足夠的鋼鋼筋銹蝕，必須設(shè)置足夠的鋼筋保護層。筋保護層。2.4.5. 堿一骨料反應(yīng)堿一骨料反應(yīng) 堿一骨料反應(yīng)是指混凝土中所含的堿堿一骨料反應(yīng)是指混凝土中所含的堿（Na2O或或K2O）與骨料的活性成分（活）與

13、骨料的活性成分（活性性SiO2），在混凝土硬化后潮濕條件下逐），在混凝土硬化后潮濕條件下逐漸發(fā)生化學反應(yīng)，反應(yīng)生成復雜的堿漸發(fā)生化學反應(yīng)，反應(yīng)生成復雜的堿硅硅酸凝膠，這種凝膠吸水膨脹，導致混凝土酸凝膠，這種凝膠吸水膨脹，導致混凝土開裂的現(xiàn)象。堿一骨料反應(yīng)的反應(yīng)速度很開裂的現(xiàn)象。堿一骨料反應(yīng)的反應(yīng)速度很慢，需幾年或幾十年，因而對混凝土的耐慢，需幾年或幾十年，因而對混凝土的耐久性十分不利。久性十分不利。 14|骨料中含有活性二氧化硅的礦物有：蛋白骨料中含有活性二氧化硅的礦物有：蛋白石、玉髓、鱗石英等。含有活性氧化硅的石、玉髓、鱗石英等。含有活性氧化硅的巖石有：安山巖、凝灰?guī)r、流紋巖等。用巖石有：安

14、山巖、凝灰?guī)r、流紋巖等。用這種骨料配制混凝土時，必須用低堿水泥，這種骨料配制混凝土時，必須用低堿水泥，控制混凝土堿含量（折算成控制混凝土堿含量（折算成Na2O）小于）小于0.6，或采用摻混合材的水泥。對有懷疑的，或采用摻混合材的水泥。對有懷疑的骨料，需做堿一骨料試驗，防止混凝土出骨料，需做堿一骨料試驗，防止混凝土出現(xiàn)堿一骨料反應(yīng)而破壞?，F(xiàn)堿一骨料反應(yīng)而破壞。 15|2.4.6提高混凝土耐久性的主要措施提高混凝土耐久性的主要措施（）合理選擇水泥品種（）合理選擇水泥品種（）適當控制混凝土的（）適當控制混凝土的水灰比水灰比及及水泥用量水泥用量 水灰比水灰比的大小是決定混凝土密實性的主要因素，的大小是

15、決定混凝土密實性的主要因素，它不僅影響混凝土的強度，而且也嚴重影響其它不僅影響混凝土的強度，而且也嚴重影響其耐久性，故必須嚴格控制水灰比。耐久性，故必須嚴格控制水灰比。 保證足夠的水泥用量，同樣可以起到提高混保證足夠的水泥用量，同樣可以起到提高混凝土密實性和耐久性的作用。凝土密實性和耐久性的作用。普通混凝土配普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程合比設(shè)計規(guī)程（JGJ552000）對建筑工程）對建筑工程所用混凝土的最大水灰比及最小水泥用量作了所用混凝土的最大水灰比及最小水泥用量作了規(guī)定，見表規(guī)定，見表48(p126表表425)。 16|（3）選用質(zhì)量良好的砂石骨料）選用質(zhì)量良好的砂石骨料 質(zhì)量良好、技術(shù)條件合格的砂、石骨料，是保質(zhì)量良好、技術(shù)條件合格的砂、石骨料，是保證混凝土耐久性的重要條件。改善粗細骨料級配，證混凝土耐久性的重要條件。改善粗細骨料級配，在允許的最大粒徑范圍內(nèi)盡量選用較大粒徑的粗在允許的最大粒徑范圍內(nèi)盡量選用較大粒徑的粗骨料，可減小骨料的空隙率和比表面積，也有助骨料，可減小骨