混凝土的耐久性能

1、1混凝土的耐久性能混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)混凝土耐久性檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)混凝土耐久性試驗(yàn)方法123報(bào)告提綱混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分混凝土耐久性的定義混凝土耐久性 混凝土抵抗環(huán)境介質(zhì)作用并長(zhǎng)期保持其良好的使用性能和外觀完整性，從而維持混凝土結(jié)構(gòu)的安全、正常使用的能力?；炷翗?gòu)筑物的服役壽命 混凝土構(gòu)筑物受到其服役環(huán)境因素的侵蝕和破壞，導(dǎo)致其使用性能下降到最低設(shè)計(jì)值時(shí)，所經(jīng)歷的時(shí)間(年)?；炷聊途眯韵嚓P(guān)知識(shí)第一部分總體要求：結(jié)構(gòu)耐久性100年混凝土結(jié)構(gòu)耐久性現(xiàn)狀第一部分海洋環(huán)境（氯鹽腐蝕）混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分混凝土結(jié)構(gòu)耐久性現(xiàn)狀凍融環(huán)境橋面板凍脹破壞紐約高速公路大橋除冰鹽破壞基礎(chǔ)結(jié)冰凍脹，面板

2、剪壞箱梁底部?jī)鋈谄茐膬鋈诤罅旱淄獠縿兟浠炷聊途眯韵嚓P(guān)知識(shí)第一部分混凝土結(jié)構(gòu)耐久性現(xiàn)狀鹽湖、化學(xué)腐蝕西部鹽湖地區(qū)混凝土損傷青藏公路橋梁墩柱腐蝕破壞混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)硫酸鹽侵蝕破壞第一部分混凝土結(jié)構(gòu)耐久性現(xiàn)狀堿骨料反應(yīng)空心板梁梁底因骨料膨脹而產(chǎn)生沖剪裂縫形態(tài)，放射形裂縫交點(diǎn)內(nèi)部有一膨脹源（膨脹骨料） 混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分混凝土結(jié)構(gòu)耐久性現(xiàn)狀結(jié)構(gòu)開(kāi)裂混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)混凝土耐久性基本理論混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分保證混凝土構(gòu)筑物運(yùn)行的安全性延長(zhǎng)混凝土構(gòu)筑物的服役壽命節(jié)約混凝土構(gòu)筑物維護(hù)成本節(jié)約自然資源，減少消耗改善人類居住的環(huán)境條件 混凝土耐久性的重要性混凝土耐久性基本理論混凝土耐久

3、性相關(guān)知識(shí)第一部分混凝土性能劣化的模式組成改變體積膨脹、裂縫表面開(kāi)裂表面剝落溶蝕磨損結(jié)構(gòu)酥松承載力下降彈性模量降低質(zhì)量損失體積增長(zhǎng)混凝土耐久性基本理論混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分混凝土耐久性問(wèn)題的產(chǎn)生原因內(nèi)在因素 硅酸鹽水泥礦相和水化產(chǎn)物：高堿、不穩(wěn)定 混凝土結(jié)構(gòu)：多孔和不均質(zhì)，有害物質(zhì)容易進(jìn)入外在因素 環(huán)境因素：有害離子、凍融和干濕循環(huán)（溫度、濕度）等 人為因素：設(shè)計(jì)與施工問(wèn)題、負(fù)荷超標(biāo)準(zhǔn)等混凝土耐久性基本理論混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分混凝土耐久性基本理論混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分混凝土的劣化 劣化：材料性能隨時(shí)間的逐漸衰減。 分為兩大類： 第一類，由水、空氣和其它侵蝕性介質(zhì)滲透或擴(kuò)散進(jìn)

4、入混凝土的速率所決定。 包括化學(xué)的：鋼筋銹蝕、堿-骨料反應(yīng)、硫酸鹽、海水和酸的侵蝕；物理的：凍融、鹽結(jié)晶、火災(zāi)等。 第二類，是磨耗、沖磨與空蝕。 混凝土內(nèi)部可蒸發(fā)水的可逆性和隨之引起或產(chǎn)生的有害作用是導(dǎo)致混凝土劣化的重要原因?；炷聊途眯韵嚓P(guān)知識(shí)第一部分混凝土耐久性的主要內(nèi)容混凝土耐久性主要指標(biāo)堿骨料反應(yīng)抗?jié)B性抗凍性抗侵蝕性碳化抗氯離子侵蝕、抗硫酸鹽侵蝕、化學(xué)腐蝕等空氣中CO2和混凝土中的堿性物反應(yīng)凍融環(huán)境下混凝土遭到破壞長(zhǎng)期處于潮濕和水環(huán)境中水泥中堿和骨料中SiO2反應(yīng)混凝土抗?jié)B性混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分定義：混凝土抵抗壓力水(油、液體)滲透的能力，稱為抗?jié)B性。評(píng)價(jià)指標(biāo)：抗?jié)B標(biāo)號(hào)P以28

5、d齡期的混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件，按標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行抗?jié)B試驗(yàn)，以6個(gè)試件中4個(gè)試件未出現(xiàn)滲水時(shí)的最大水壓確定，計(jì)算式如下： P = 10H 1 式中：P抗?jié)B標(biāo)號(hào)； H6個(gè)試件，3個(gè)試件出現(xiàn)滲水時(shí)的水壓力(MPa)。 水的滲透與混凝土的劣化：對(duì)許多建筑材料來(lái)說(shuō)，水是它們生產(chǎn)過(guò)程的重要原料之一，同時(shí)也是它們破壞過(guò)程的主要介質(zhì)。水也是多數(shù)結(jié)構(gòu)混凝土出現(xiàn)耐久性問(wèn)題的核心。不僅物理劣化過(guò)程與水有關(guān)；同時(shí)作為傳輸侵蝕性離子的介質(zhì)，水又是其化學(xué)劣化過(guò)程的一個(gè)根源?；炷恋目?jié)B性是反映混凝土耐久性的一個(gè)重要指標(biāo)混凝土抗?jié)B性混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分為什么混凝土?xí)B水 混凝土內(nèi)部存在孔隙通道是其滲水的根本原因！ 孔隙通道包

6、括：混凝土中可蒸發(fā)水蒸發(fā)后留下的孔道；拌合物泌水時(shí)在骨料和鋼筋下方形成的水囊與水膜；混凝土各種原因引起的體積變形所產(chǎn)生的收縮裂縫；混凝土在荷載作用下的變形孔隙率、孔隙特征與滲透性的關(guān)系混凝土抗?jié)B性混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分混凝土抗?jié)B性的影響因素工程實(shí)踐證明： 采用適宜的原材料及良好的生產(chǎn)、澆筑與養(yǎng)護(hù)操作，當(dāng)水泥用量為300350Kg/m3、水灰比0.450.55，制備出28d抗壓強(qiáng)度為3540MPa的混凝土，在大多數(shù)環(huán)境條件下可以呈現(xiàn)足夠低的滲透性和良好的耐久性能。 混凝土的配合比水灰比膠凝材料(水泥礦物外加劑)用量澆注成型工藝混凝土的攪拌混凝土的震搗養(yǎng)護(hù)條件濕度溫度齡期混凝土抗?jié)B性混凝土耐

7、久性相關(guān)知識(shí)第一部分 最初幾周，硬化水泥漿體的滲透性下降幾個(gè)量級(jí)臨界區(qū) 滲透性水灰比的關(guān)系混凝土抗?jié)B性混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分混凝土的抗?jié)B性與吸水性硬化水泥漿體或混凝土因毛細(xì)作用(而不是壓力梯度)吸收或吸附水份于其孔隙里的性質(zhì)，稱為吸水性。試驗(yàn)表明：吸水性大小主要反映混凝土靠近表層的抗?jié)B性?；炷量箖鲂曰炷聊途眯韵嚓P(guān)知識(shí)第一部分 定義：在吸水飽和狀態(tài)下，混凝土能夠經(jīng)受多次凍融循環(huán)而不破壞，也不顯著降低其強(qiáng)度的性能，稱為混凝土的抗凍性。什么引起凍害?混凝土內(nèi)部孔中的水結(jié)冰水結(jié)冰使體積膨脹9%。凍害破壞影響到水泥石和骨料凍害破壞的外觀模式剝落 龜裂、分層構(gòu)筑物的什么位置最易受損?北方氣候混凝

8、土路面、橋面板、擋土墻混凝土抗凍性混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分混凝土的凍融破壞原因與模式 原因：混凝土中大毛細(xì)孔里的水結(jié)冰時(shí)，體積大約要膨脹9 %如果體內(nèi)沒(méi)有足夠的空間容納，就會(huì)產(chǎn)生可能引起開(kāi)裂的壓力作用于孔縫的壁上，導(dǎo)致孔縫擴(kuò)展和連接反復(fù)的凍融循環(huán)使危害擴(kuò)大和積累，孔縫不斷增多，并擴(kuò)展和連通，造成強(qiáng)度下降破壞模式：表面出現(xiàn)缺棱、掉角、脫皮等現(xiàn)象質(zhì)量損失強(qiáng)度、彈性模量下降混凝土抗凍性混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分凍害造成D-型裂縫混凝土抗凍性混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分路面受鹽凍剝落混凝土抗凍性混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分鐵路橋梁的凍害剝落破壞鐵路橋梁的凍害剝落破壞鐵路橋梁的凍害剝落破壞混凝土抗

9、凍性混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分混凝土的凍害機(jī)理水結(jié)冰產(chǎn)生壓力的機(jī)理：水壓滲透壓毛細(xì)孔中冰結(jié)晶生長(zhǎng)壓混凝土抗凍性混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分混凝土的凍害機(jī)理1、靜水壓假說(shuō)混凝土中除了有凝膠孔和孔徑大小不等的毛細(xì)孔外，還有在攪拌和成型過(guò)程中引入的空氣，以及摻加引氣劑或引氣型減水劑引入的空氣泡。由于毛細(xì)孔力的作用，孔徑小的毛細(xì)孔容易吸滿水，孔徑較大的空氣泡在常壓下不容易吸水飽和。在某個(gè)負(fù)溫下，部分毛細(xì)孔水結(jié)成冰，體積會(huì)隨之增大，這個(gè)增加的體積產(chǎn)生一個(gè)水壓力把水推向空氣泡方向流動(dòng)。當(dāng)冰凍時(shí)多余水受水壓力推動(dòng)向附近氣泡（逃逸邊界）排除時(shí)，材料本身將受到推移水分前進(jìn)的反作用力（后坐力），可能導(dǎo)致材料（孔

10、隙器壁）受拉破壞。混凝土抗凍性混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分混凝土的凍害機(jī)理GFagerlund模型： 設(shè)混凝土中某兩個(gè)空氣泡之間的距離為d，兩空氣泡之間的毛細(xì)孔吸水飽和并部分結(jié)冰。在空氣泡之間的某點(diǎn)，距空氣泡為x。由于結(jié)冰生成的水壓力為。 說(shuō)明靜水壓力的模型 混凝土抗凍性混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分混凝土的凍害機(jī)理靜水壓力水壓力的大小取決于結(jié)冰處至“逸出邊界”的距離（d）、材料的滲透系數(shù)（k）以及結(jié)冰速率（ ）、降溫速度（ ）。 混凝土抗凍性混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分混凝土的凍害機(jī)理2、滲透壓假說(shuō) 滲透壓是由孔內(nèi)冰和未凍水兩相的自由能之差引起的。冰的蒸氣壓小于水的蒸氣壓，這個(gè)壓差使附近尚未凍

11、結(jié)的水向凍結(jié)區(qū)遷移，并在該凍結(jié)區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)楸?。此外，混凝土中的水含有各種鹽類，凍結(jié)區(qū)水結(jié)冰以后，未凍溶液中鹽濃度增大，與周圍液相中鹽的濃度的差別也產(chǎn)生一個(gè)滲透壓?；炷量箖鲂曰炷聊途眯韵嚓P(guān)知識(shí)第一部分混凝土的凍害機(jī)理3、毛細(xì)孔中冰結(jié)晶生長(zhǎng)壓水泥漿中包含的一般是鹽類稀溶液，一旦冰凍后變?yōu)榧儽蜐舛雀叩娜芤?；隨著溫度下降，濃度不斷提高。另一方面鄰近凝膠中水分始終保持不凍，其溶液濃度保持原有的水平，于是在毛細(xì)孔溶液和凝膠水之間出現(xiàn)濃度差。濃度差使得溶劑向溶液中自發(fā)擴(kuò)散滲透，即溶質(zhì)向凝膠水中擴(kuò)散，而凝膠水向毛細(xì)孔中濃溶液轉(zhuǎn)移。其結(jié)果毛細(xì)孔中水分增加，和冰接觸的溶液稀釋，冰晶逐漸生長(zhǎng)，長(zhǎng)大。當(dāng)毛細(xì)孔穴充

12、滿冰和溶液時(shí)，冰晶進(jìn)一步生長(zhǎng)必將產(chǎn)生膨脹壓力，導(dǎo)致破壞。因此，作為施于混凝土的破壞力的滲透壓是冰水蒸氣壓差以及鹽濃度差兩者引起的。 混凝土抗凍性混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分混凝土的凍害機(jī)理 綜上所述：凍結(jié)對(duì)混凝土的破壞力是水結(jié)冰體積膨脹造成的靜水壓力及冰水蒸氣壓差和溶液中鹽濃度差造成的滲透壓兩者共同作用的結(jié)果。多次凍融交替循環(huán)使破壞作用累積，猶如疲勞作用，使凍結(jié)生成的微裂紋不斷擴(kuò)大?；炷量箖鲂曰炷聊途眯韵嚓P(guān)知識(shí)第一部分提高混凝土抗凍性的方法水泥石抗凍性：低水灰比保證混凝土良好的養(yǎng)護(hù)引氣劑骨料的抗凍性選用抗凍骨料混凝土抗凍性混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分混凝土中孔隙尺寸和水的存在引入的氣孔:

13、攪拌中引入的孔隙孔徑為10mm-1cm; 通常是空的。外加劑引入的氣孔孔徑為0.1-0.2 mm; 一般是干燥的。毛細(xì)孔：由可蒸發(fā)水揮發(fā)留下的孔徑為0.01-5mm; 含水; 水的冰點(diǎn)為-1C -8C ，取決于孔隙水中離子濃度。凝膠孔： C-S-H凝膠內(nèi)部的孔，其孔徑為 1-10nm; 含有化學(xué)結(jié)合水; 由于化學(xué)鍵而抗凍，典型冰點(diǎn)為-78C不是混凝土中的孔都對(duì)凍害有利?；炷量箖鲂曰炷聊途眯韵嚓P(guān)知識(shí)第一部分水壓很高，可使毛細(xì)孔間的水泥石破壞引入的氣孔可以釋放水壓，避免高壓水的產(chǎn)生大量的空氣泡減小了水釋放的平均距離引起的氣孔有利于混凝土抗凍害性能的改善引氣的目的在于增多內(nèi)部逃逸邊界，減少漿層厚

14、度，保證氣泡間距小于臨界尺寸。引入的氣孔作用機(jī)理混凝土抗凍性混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分摻引氣劑前摻引氣劑后可提高抗凍性混凝土硫酸鹽侵蝕混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分什么導(dǎo)致混凝土硫酸鹽侵蝕： 硫酸根離子與混凝土中水泥水化物之間的化學(xué)反應(yīng)，形成有害化合物，而導(dǎo)致混凝土組成和結(jié)構(gòu)的破壞、強(qiáng)度下降、表面剝離等。硫酸根離子的來(lái)源：海水有機(jī)物環(huán)境(垃圾、生活污水)工業(yè)廢料土壤和地下水水泥熟料混凝土硫酸鹽侵蝕混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分劣化模式 體積膨脹 開(kāi)裂 (從構(gòu)件的邊緣和角上開(kāi)始) 表面剝落、質(zhì)量損失 強(qiáng)度下降 外觀劣化發(fā)白最易發(fā)生的部位大壩橋墩地下基礎(chǔ)水工設(shè)施混凝土硫酸鹽侵蝕混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第

15、一部分受硫酸鹽侵蝕的混凝土或砂漿試件外觀劣化混凝土硫酸鹽侵蝕混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分混凝土硫酸鹽侵蝕機(jī)理鈣礬石型石膏型碳硫硅鈣石型C-S-H分解型混凝土硫酸鹽侵蝕混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分(1)鈣礬石型侵蝕機(jī)理外部硫酸根離子滲入水泥石中；與單硫型硫鋁酸鈣、氫氧化鈣、水反應(yīng)形成鈣礬石： C4AH18+2CH+3SO42+12H = C6A3H32 3C3A3CH+3SO42+29H C6A3H32鈣礬石體積膨脹產(chǎn)生拉應(yīng)力拉應(yīng)力導(dǎo)致混凝土內(nèi)部開(kāi)裂破壞混凝土硫酸鹽侵蝕混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分鈣礬石形成的膨脹機(jī)理結(jié)晶壓力機(jī)理: 膨脹由鈣礬石晶體生長(zhǎng)引起的，產(chǎn)生結(jié)晶壓力作用于水泥石內(nèi)部和骨料表

16、面過(guò)渡區(qū)腫脹理論 Swelling theory: 膨脹是由孔溶液中鈣礬石結(jié)晶生長(zhǎng)引起的，晶體有很大的表面，吸附水而腫脹，導(dǎo)致膨脹壓力?；炷亮蛩猁}侵蝕混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分(2)石膏型侵蝕機(jī)理化學(xué)反應(yīng)： 硫酸根離子滲入混凝土中的水泥石內(nèi)；與氫氧化鈣CH反應(yīng)，形成二水石膏： CH + + H = CH2石膏的形成導(dǎo)致強(qiáng)度降低，接著膨脹、開(kāi)裂，將水泥石轉(zhuǎn)變?yōu)楹隣睢o(wú)膠結(jié)力的物質(zhì)。硫酸鹽溶液中陽(yáng)離子(Na+ 、Mg2+ )的不同，可能將C-S-H凝膠轉(zhuǎn)變?yōu)槭唷Ａ蛩徕c侵蝕:Na2SO4+CH+2H = CaSO4.2H2O+2NaOH硫酸鎂侵蝕：MgSO4+CH+2H = CaSO4.2H2

17、0+Mg(OH)23MgSO4+3C-S-H+18H = 3(CaSO4).2H2O +3Mg(OH)2 +2SiO2.H2O混凝土硫酸鹽侵蝕混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分(3)碳硫硅鈣石型硫酸鹽侵蝕硫酸根離子SO42侵入硬化混凝土中，在碳酸鹽或CO32或CO2的存在下，與C-S-H凝膠反應(yīng)就形成碳硫硅鈣石 ： 3Ca2+ SO42+ CO32+ C-S-H+12H2O Ca3Si(OH)6(CO3) (SO4)12H2O 碳硫硅鈣石是一種糊狀、松軟、毫無(wú)膠凝能力的物質(zhì),因而能使水泥石變成糊狀、無(wú)粘結(jié)力的物體，嚴(yán)重破壞混凝土的結(jié)構(gòu)，降低混凝土的強(qiáng)度。同時(shí)也會(huì)伴有膨脹性破壞，但膨脹性破壞不是碳硫硅

18、鈣石導(dǎo)致的典型破壞。 混凝土硫酸鹽侵蝕混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分碳硫硅鈣石的形成反應(yīng)機(jī)理圖混凝土硫酸鹽侵蝕46混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分碳硫硅鈣石混凝土硫酸鹽侵蝕混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分碳硫硅鈣石型硫酸鹽侵蝕最易發(fā)生的部位低溫環(huán)境下的結(jié)構(gòu)物潮濕環(huán)境下的結(jié)構(gòu)物地下基礎(chǔ)橋墩隧道混凝土硫酸鹽侵蝕混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分(4)C-S-H分解型硫酸鹽侵蝕當(dāng)硫酸鹽溶液或含硫酸鹽的地下水、污水作用于混凝土，將導(dǎo)致混凝土表面水泥石中C-S-H凝膠分解成硅凝膠： 2CaOSiO21.17H2O + SO42 2.83H2O 2CaSO42H2O + SiO2nH2O + OH 破壞C-S-H的膠凝結(jié)

19、構(gòu)，因而使水泥石喪失了粘結(jié)性，混凝土強(qiáng)度降低，表面軟化 混凝土硫酸鹽侵蝕混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分4、如何阻止混凝土的硫酸鹽侵蝕提高混凝土的質(zhì)量和抗?jié)B性(減水劑)限制水泥中 C3A 礦物含量5中低熱水泥抗硫酸鹽水泥 摻加火山灰質(zhì)礦物外加劑15% 偏高嶺土35% 磨細(xì)礦渣6% 硅灰 20% 低鈣粉煤灰表面涂層保護(hù)水泥中C3A含量與混凝土試件體積變化時(shí) 間(年)膨脹率()混凝土膨脹率與水灰比的關(guān)系時(shí)間(年)膨脹率()粉煤灰對(duì)混凝土膨脹率的影響時(shí)間(年)膨脹率()混凝土堿骨料反應(yīng)混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分 最常見(jiàn)、最重要的反應(yīng)是堿硅反應(yīng)(簡(jiǎn)稱ASR)，它是骨料中所含的無(wú)定形硅與孔隙里含堿(鈉、鉀

20、、鈣的氫氧化物)的溶液反應(yīng)，生成易于吸水膨脹的堿-硅凝膠，當(dāng)結(jié)構(gòu)物暴露在潮濕環(huán)境中，混凝土體內(nèi)相對(duì)濕度超過(guò)85%時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)膨脹，直到引起混凝土開(kāi)裂與破壞。混凝土堿骨料反應(yīng)混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分堿硅反應(yīng) (ASR)“混凝土的癌癥”堿硅反應(yīng)是下列物質(zhì)間的反應(yīng) 硅酸鹽水泥中的堿金屬離子 氫氧根離子 骨料中的硅成分混凝土堿骨料反應(yīng)混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分堿骨料反應(yīng)的破壞形式？ASR破壞形式膨脹與開(kāi)裂 Expansion and cracking損失強(qiáng)度 Loss of strength粘性堿硅物質(zhì)的溢出 或滲出Pop-outs and exudation of viscous alkali

21、-silicate fluid發(fā)生的部位濕環(huán)境 (大壩dams, 橋墩bridge piers, 海堤sea walls)暴露環(huán)境Exposed environments (道路roads, 建筑物外部結(jié)構(gòu)building exteriors)混凝土堿骨料反應(yīng)混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分常見(jiàn)的堿骨料反應(yīng)破壞形式混凝土堿骨料反應(yīng)混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分ASR 膨脹機(jī)理氫氧根離子破壞了骨料中的硅氧結(jié)構(gòu).硅形成堿硅凝膠(AS gel)堿硅凝膠與水接觸產(chǎn)生腫脹反應(yīng)速度取決于：骨料中硅的活性水泥中堿含量 (wt% Na2O 等價(jià).)AS 凝膠是膨脹的主體吸附腫脹理論: 骨料周圍形成的堿硅凝膠的吸水腫

22、脹和混凝土孔中水的遷移受阻，因而產(chǎn)生膨脹壓。滲透壓理論 Osmotic pressure theory: 骨料周圍形成的AS 凝膠是一個(gè)半透膜，它只允許一個(gè)方向流動(dòng)：堿金屬離子和OH離子擴(kuò)散進(jìn)入骨料表面，但硅離子不能從骨料表面滲出，產(chǎn)生滲透壓?；炷翂A骨料反應(yīng)混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分當(dāng)膨脹壓超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土將開(kāi)裂。ASR劣化機(jī)理混凝土模型： 水泥石paste 活性硅骨料水泥石中的堿金屬離子與骨料中的活性硅反應(yīng)在骨料表面形成堿硅凝膠ASR 膨脹機(jī)理當(dāng)裂縫到達(dá)混凝土構(gòu)件表面，就產(chǎn)生“龜裂” 即“map cracking” .ASR 膨脹機(jī)理骨料界面過(guò)渡區(qū)未受損的混凝土ASR損壞的

23、混凝土堿硅凝膠(AR Gel)ASR 破壞實(shí)例ASR破壞的鐵路軌枕ASR破壞的橋墩ASR破壞的防護(hù)板，并導(dǎo)致鋼筋銹蝕破壞ASR破壞的道路路面混凝土堿骨料反應(yīng)混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分堿骨料反應(yīng)影響因素水泥或混凝土的含堿量 ；活性氧化硅含量 ；骨料粒徑 ；水分來(lái)源 ；環(huán)境溫度。如果堿含量低于0.6%,膨脹不會(huì)發(fā)生水泥中堿含量對(duì)ASR引起的破壞的影響混凝土中的堿含量與其膨脹的關(guān)系相對(duì)濕度低于80，膨脹很小相對(duì)濕度對(duì)ASR破壞的影響混凝土堿骨料反應(yīng)混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分抑制ASR的措施限制堿含量低堿水泥限制其它來(lái)源：鹽污染的骨料防止海水滲入化冰鹽溶液滲入混凝土中水泥用量限制活性骨料保持干燥混

24、凝土堿骨料反應(yīng)混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分利用火山灰質(zhì)礦物外加劑 25%低鈣粉煤灰 40-50%的礦渣 7-15%硅灰 7-15%天然火山灰引氣劑 引入氣泡緩解膨脹壓力，減少有害膨脹結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)限制水滲入(排水)避免化冰鹽的積累提高密實(shí)度表面質(zhì)量混凝土堿骨料反應(yīng)混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分抑制堿骨料反應(yīng)的措施選擇非活性骨料；選擇含堿量0.6的水泥；摻加活性混合材，如：硅灰、粉煤灰等；提高混凝土的密實(shí)性或阻止水分滲入?；炷量固蓟阅芑炷聊途眯韵嚓P(guān)知識(shí)第一部分定義：碳化是指環(huán)境中的CO2與混凝土水泥石中的Ca(OH) 2作用生成碳酸鈣和水，從而降低混凝土中堿度的現(xiàn)象。危害：由于堿度的降低，混凝土中

25、的鋼筋失去保護(hù)膜，引起鋼筋銹蝕；混凝土表面出現(xiàn)碳化收縮，導(dǎo)致微裂縫的產(chǎn)生，降低混凝土的強(qiáng)度和耐久性。影響因素：CO2濃度、相對(duì)濕度、混凝土的密實(shí)度、水泥品種和摻和料等?；炷撂蓟瘷C(jī)理Ca(OH)2+CO2CaCO3+H2O3CaOSiO2 3H2O+CO2 3CaCO3+2SiO2+3H2O3CaO Al2O3 3CaSO4 32H2O+3CO2 3CaCO3+2Al(OH)3+3CaSO4 H2O+23H2O 大氣中的CO2通過(guò)孔隙向混凝上內(nèi)部擴(kuò)散并在孔隙水中溶解，固態(tài)Ca(OH)2在孔隙水中溶解并向其濃度低的區(qū)域(已碳化區(qū)域)擴(kuò)散；溶解在孔隙水中的CO2與Ca(OH)2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成Ca

26、CO3；同時(shí)，CSH、AFt等水化物也在固液界面發(fā)生碳化反應(yīng)： 液相反應(yīng)，一定濕度條件下發(fā)生。完全干燥或完全飽水的混凝土幾乎不發(fā)生碳化作用?；炷撂蓟瘷C(jī)理混凝土碳化的影響因素1) 材料因素 水灰比：決定CO2有效擴(kuò)散系數(shù)及混凝土碳化速度的主要因素之一；水灰比增加，混凝土的碳化速度加快。 水泥品種與用量: ) 硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥粉煤灰水泥、火山灰水泥和礦渣水泥；B) 水泥用量越大，混凝土碳化速度越慢?；炷撂蓟挠绊懸蛩?骨料粒徑與級(jí)配 : 連續(xù)級(jí)配、顆粒粒徑小的骨料，使混凝土碳化速率減緩?；炷撂蓟挠绊懸蛩?外加劑: 摻減水劑、引氣劑均能有效降低混凝土碳化速度 ?；炷撂蓟挠绊懸蛩?

27、養(yǎng)護(hù)方法與齡期: 保濕養(yǎng)護(hù)齡期越長(zhǎng)，混凝土碳化速率越慢?；炷撂蓟挠绊懸蛩?混凝土強(qiáng)度: 混凝土強(qiáng)度越高，其碳化速度越小；但試驗(yàn)結(jié)果離散較大，主要是由于強(qiáng)度難以反映水泥用量等對(duì)碳化速率的影響。1.2 混凝土碳化的影響因素 施工質(zhì)量：密實(shí)性差及存在蜂窩、麻頂、漏漿、裂縫等缺陷部位的碳化深度比振搗密實(shí)、表面無(wú)缺陷部位大得多。施工質(zhì)量為優(yōu)、良、一般、差四個(gè)等級(jí)所對(duì)應(yīng)的碳化速度比為0.5 0.71.0 1.4?；炷撂蓟挠绊懸蛩?) 環(huán)境因素 溫、濕度: 溫度升高可促進(jìn)混凝土碳化速度；相對(duì)濕度為 5070的中等濕度環(huán)境下，混凝土碳化速度最快?；炷撂蓟挠绊懸蛩?CO2濃度: 碳化速度與空氣中CO

28、2濃度的平方根近似成正比關(guān)系。 混凝土碳化的影響因素 表面覆蓋層: 含可碳化物質(zhì)的覆蓋層(水泥砂漿)，主要通過(guò)消耗其中可碳化物質(zhì)以延緩CO2侵入混凝土速率；不含可碳化物質(zhì)覆蓋層（瀝青、涂料、瓷磚等），因其結(jié)構(gòu)致密，能封堵混凝土表面部分開(kāi)口孔隙，從而延緩碳化速度?；炷撂蓟挠绊懸蛩?受力狀態(tài): 壓應(yīng)力不超過(guò)0.7fc (fc為混凝土的抗壓強(qiáng)度)時(shí)，壓應(yīng)力對(duì)碳化起延緩作用；壓應(yīng)力超過(guò)0.7fc時(shí)會(huì)使碳化速度加快；拉應(yīng)力不超過(guò)0.3 ft (ft為混凝土的抗拉強(qiáng)度)時(shí)，應(yīng)力作用不明顯；當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)0.3ft時(shí)，應(yīng)力越大，碳化速率越快?；炷撂蓟挠绊懸蛩? 混凝土的碳化試驗(yàn)方法介紹1） 試驗(yàn)?zāi)康耐?/p>

29、過(guò)實(shí)驗(yàn)室快速碳化試驗(yàn)，確定碳化速度方程，以此為混凝土結(jié)構(gòu)耐久性分析提供依據(jù)。高壓或高濃度快速試驗(yàn)常壓、低濃度快速試驗(yàn)2 混凝土的碳化試驗(yàn)方法介紹2） 試驗(yàn)主要設(shè)備及要求碳化試驗(yàn)箱CO2供氣裝置碳化對(duì)混凝土性能的影響1) 對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響：混凝土抗壓強(qiáng)度隨碳化時(shí)間與碳化深度增加而增大?；炷僚瓘?qiáng)度隨碳化時(shí)間的增長(zhǎng)而提高，但超過(guò)一定時(shí)間后則有所降低。碳化對(duì)混凝土性能的影響碳化前后混凝土受壓應(yīng)力應(yīng)變曲線受壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線上升和下降段變陡，混凝土脆性變大。碳化對(duì)混凝土性能的影響混凝土孔隙率降低，抗?jié)B性能提高。2) 對(duì)混凝土滲透性的影響：碳化對(duì)混凝土性能的影響碳化對(duì)鋼筋銹蝕的影響碳化對(duì)鋼筋銹蝕的影響

30、CO2鋼筋表面脫鈍、生銹碳化使混凝土中pH值降低9，導(dǎo)致鋼筋脫鈍而銹蝕。碳化使混凝土中氯離子向未碳化區(qū)遷移和濃縮，加速混凝土中鋼筋脫鈍銹蝕。 3CaO Al2O3 CaCl2 10H2O+3CO2 3CaCO3+2Al(OH)3+CaCl2+7H2O (Friedel復(fù)鹽)混凝土鋼筋銹蝕混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分由于混凝土內(nèi)的強(qiáng)堿性使得鋼筋表面形成鈍化膜，從而鋼筋在混凝土中不會(huì)銹蝕。如果鋼筋表面鈍化膜被破壞，則鋼筋就會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕銹蝕破壞混凝土中鋼筋銹蝕，引起體積膨脹27倍，導(dǎo)致混凝土保護(hù)層開(kāi)裂破壞混凝土中鋼材的鈍化會(huì)由于下列原因被破壞：混凝土中的Ca(OH)2被空氣里的SO2、NO2、C

31、O2等酸性氧化物中和而失去堿性；道路除冰鹽或海水帶進(jìn)來(lái)的氯離子的作用。 鋼筋腐蝕種類：化學(xué)腐蝕 電化學(xué)腐蝕(濕腐蝕，主要)條件： 電解質(zhì)溶液水、溶有CO2的水 局部原電池不同元素和雜質(zhì)電化學(xué)腐蝕過(guò)程：陽(yáng)極區(qū)：Fe = Fe+ +2e陰極區(qū)：2H2O + 2e + O2 = 2OH +H2O溶液區(qū)： Fe+ +2OH = Fe(OH) 2 4 Fe(OH) 2 + O2 + 2H2O = 4 Fe(OH) 3 FeFeOFe2O3Fe3O4Fe(OH)2Fe(OH)3Fe(OH)3 3H2O鋼筋銹蝕的后果 在混凝土內(nèi)部的堿性環(huán)境（pH13）中，鋼材表面生成一層致密的鈍化膜，保護(hù)鋼材不被銹蝕。鋼筋

32、銹蝕產(chǎn)生的必要條件鋼筋表面鈍化膜破壞（先決條件）有氧氣存在有水存在混凝土中鋼材的鈍化膜由于下列原因而被破壞1）混凝土中的Ca(OH)2被空氣里的SO2、NO2、CO2等酸性氧化物中和（pH9）而失去堿性；2）海水或道面撒除冰鹽所引入的氯離子的作用?；炷林袖摬牡匿P蝕Corrosion of Steel in Concrete1）碳化引起的銹蝕（均勻腐蝕）條件：CO2 、水分（相對(duì)濕度5080%時(shí)最迅速）2）氯化物引起的銹蝕（點(diǎn)蝕）：可溶的氯化鐵生成，當(dāng)氯離子與氫氧根離子濃度比大于0.6時(shí)，即使pH高達(dá)11.5，鋼筋的銹蝕也得不到保證。條件：氯離子擴(kuò)散速度、氧與水分；與保護(hù)層厚度、水灰比、水泥用

33、量等有關(guān)。T0：開(kāi)始銹蝕; T1：混凝土開(kāi)裂； T0 T11）脫鈍介質(zhì) (酸性氧化物或氯化物) 到達(dá)鋼材表面并開(kāi)始銹蝕的時(shí)間T0產(chǎn)生開(kāi)裂的時(shí)間分兩個(gè)階段2）銹蝕到達(dá)臨界水平，即混凝土出現(xiàn)開(kāi)裂的時(shí)間T1鋼筋銹蝕導(dǎo)致混凝土構(gòu)件破壞的幾種形式除冰鹽所導(dǎo)致的鋼筋混凝土橋梁破壞鋼筋銹蝕后體積膨脹導(dǎo)致混凝土保護(hù)層發(fā)生順筋開(kāi)裂提高混凝土耐久性的主要措施 混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分 混凝土的耐久性主要取決于組成材料的品質(zhì)和混凝土本身的密實(shí)性及孔隙特征。因此，提高混凝土的耐久性應(yīng)在這兩方面采取措施 提高混凝土耐久性的主要措施 混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分1. 減少拌和水及膠凝材料漿體的用量 將拌和水的最大用量

34、作為控制混凝土耐久性質(zhì)量要求的一種標(biāo)志，要比用最大水膠比（或水灰比）更為適宜。依靠水膠比的控制尚不能解決混凝土中因漿體過(guò)多，而引起收縮和水化熱增加的負(fù)面影響。提高混凝土耐久性的主要措施 混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分 在高性能混凝土中，減少漿體量，增大骨料所占的比例，又是提高混凝土抗?jié)B性或抗氯離子擴(kuò)散性的重要手段。如果控制拌和水用量，則可同時(shí)控制漿體用量（漿骨比），就有可能從多個(gè)方面體現(xiàn)耐久性要求。對(duì)水膠比很低的混凝土一般不宜超過(guò)150kg/m3。對(duì)水膠比在0.42以下的混凝土，用水量一般應(yīng)控制在170kg/m3以下。提高混凝土耐久性的主要措施 混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分 控制混凝土單方用水量

35、就可以控制混凝土中膠凝材料用量，有利于降低混凝土的滲透性，并減少收縮量，所以必須有最高用量的限制。我國(guó)對(duì)于低水膠比混凝土的膠凝材料用量，過(guò)去一直偏高，甚至有的高達(dá)550kg/m3以上，其主要原因就是因?yàn)楣橇掀焚|(zhì)不好，因此必須特別重視對(duì)混凝土骨料的級(jí)配以及粗骨料的粒形要求。 提高混凝土耐久性的主要措施 混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分為達(dá)到減少拌和水與水泥漿量的目的，主要途徑有：1) 選用良好級(jí)配和粒形的粗骨料。2) 添加高效減水劑。3) 添加低需水量比的礦物摻和料。4) 降低水固比（W/S）和漿骨比 提高混凝土耐久性的主要措施 混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分 對(duì)混凝土整體而言，降低拌和水量而增加固態(tài)

36、材料的重量，是有益的建議，在高性能混凝土建議水固比（W/S）0.08；控制漿骨比在較低的水平例如中低等級(jí)混凝土在0.32以下，高等級(jí)混凝土在0.35以下。 提高混凝土耐久性的主要措施 混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分2、選擇合理的膠凝材料體系 在膠凝材料體系中，降低混凝土的水泥用量，增大礦物細(xì)粉摻合料的用量，可以提高混凝土結(jié)構(gòu)的化學(xué)穩(wěn)定性和抵抗化學(xué)侵蝕的能力，降低內(nèi)部缺陷，提高密實(shí)性。提高混凝土耐久性的主要措施 混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分 粉煤灰、磨細(xì)礦粉的添加，在過(guò)去曾被嚴(yán)重誤解，以為對(duì)混凝土品質(zhì)會(huì)有很大影響，但隨著減水劑的應(yīng)用，當(dāng)水膠比較低時(shí)，大摻量礦物細(xì)粉摻合料配制的混凝土各方面品質(zhì)優(yōu)良，

37、這一點(diǎn)已被近年的工程實(shí)踐所證實(shí)，并已在1995年版的美國(guó)混凝土ACI318結(jié)構(gòu)混凝土規(guī)范中被認(rèn)同，也算平反了粉煤灰、磨細(xì)礦渣在混凝土中的行為，2009年5月1號(hào)實(shí)施的GB50476-2008混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范中提出大摻量礦物摻合料混凝土水膠比不宜大于0.40。提高混凝土耐久性的主要措施 混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分3、降低水膠比 混凝土的強(qiáng)度與密實(shí)性很大程度上取決于水膠比，當(dāng)然今后綠色高性能混凝土是要在摻加大量礦物摻合料的前提下控制水膠比在較低的水平。摻加礦物細(xì)粉摻合料，降低水膠比。降低水膠比可以提高長(zhǎng)期強(qiáng)度，有效降低界面水膠比，提高密實(shí)性，減少氫氧化鈣在界面的富集現(xiàn)象，使界面強(qiáng)化。提高

38、混凝土耐久性的主要措施 混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分4、合理使用水泥 選用低水化熱和含堿量偏低的水泥，盡可能避免使用早強(qiáng)水泥、細(xì)度過(guò)細(xì)和高C3A含量的水泥。提高混凝土耐久性的主要措施 混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分5、摻用引氣劑 摻用引氣劑，引入微小封閉氣泡，不僅可以有效提高混凝土抗?jié)B性、抗凍性，而且可以明顯提高混凝土抗化學(xué)侵蝕能力。這主要是由于這些微小氣泡可以緩解部分內(nèi)部應(yīng)力，抑制裂紋生成和擴(kuò)展。 提高混凝土耐久性的主要措施 混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分6、控制混凝土總堿含量和氯離子含量 堿含量和鹵化物（尤其是氯鹽）是混凝土發(fā)生堿骨料病害和中鋼筋腐蝕的主要原因，因此應(yīng)注意：(1) 控制混凝土組

39、成材料中的堿含量，混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定：對(duì)骨料無(wú)活性且處于干燥環(huán)境條件下的混凝土構(gòu)件，含堿量不應(yīng)超過(guò)3.5 kg/m ；對(duì)于設(shè)計(jì)使用年限為100年的結(jié)構(gòu)物，宜限制混凝土的含堿量不超過(guò)3 kg/m ；對(duì)于骨料無(wú)活性但處于潮濕環(huán)境（相對(duì)濕度75%）條件下的混凝土構(gòu)件，含堿量不超過(guò)3 kg/m 。 提高混凝土耐久性的主要措施 混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分(2) 控制混凝土中的氯離子含量，GB50476-2008混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定見(jiàn)下表： 提高混凝土耐久性的主要措施 122混凝土耐久性相關(guān)知識(shí)第一部分7、加強(qiáng)混凝土質(zhì)量的生產(chǎn)過(guò)程控制 在混凝土施工中，應(yīng)當(dāng)均勻攪拌、灌注和振搗密實(shí)及

40、加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)以保證混凝土的施工質(zhì)量?；炷聊途眯詸z驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)第二部分評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)耐久性的主要指標(biāo)與水有關(guān)的：抗凍等級(jí)、抗凍標(biāo)號(hào)、抗(水)滲等級(jí)。與鋼筋銹蝕有關(guān)的：氯離子遷移系數(shù)、電通量、碳化深度。與化學(xué)侵蝕有關(guān)的：抗硫酸鹽等級(jí)。與早期開(kāi)裂有關(guān)的：?jiǎn)挝幻娣e上總開(kāi)裂面積?；炷聊途眯詸z驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)第二部分混凝土耐久性檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)第二部分混凝土耐久性檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)第二部分混凝土耐久性檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)第二部分混凝土耐久性檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)第二部分抗凍等級(jí)、抗凍標(biāo)號(hào)、 抗水滲等級(jí)、抗硫酸鹽 等級(jí)試驗(yàn)方法本身含有等級(jí) 劃分業(yè)內(nèi)已習(xí)慣應(yīng)用且已體 現(xiàn)在相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)中尊重現(xiàn)實(shí)，符合習(xí)慣， 協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)第一部分氯離子遷移系數(shù)、電通 量、碳化

41、深度和單位面 積上的總開(kāi)裂面積劃分為五個(gè)等級(jí)，推薦 意見(jiàn)意見(jiàn)認(rèn)為：從級(jí) 至級(jí)，耐久性從“差” 到“很好”依次變化根據(jù)設(shè)計(jì)和施工要求確 定，適合就好第二部分關(guān)于耐久性等級(jí)劃分混凝土耐久性檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)第二部分關(guān)于抗凍標(biāo)號(hào)和抗凍等級(jí)ACI 318-08和 CSA A23.1-94GB/T 50082關(guān)于抗凍標(biāo)號(hào)劃分關(guān)于抗凍等級(jí)劃分細(xì)化抗凍性試驗(yàn) 方法不細(xì)化，綜合原 因結(jié) 果D25抗凍性能很差慢凍法周期很長(zhǎng)以D50取代D25D200以上不再分混凝土耐久性檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)第二部分水工建筑物抗冰凍設(shè)計(jì) 規(guī)范(DL T5082-1998)水運(yùn)工程混凝土質(zhì)量控 制標(biāo)準(zhǔn)(JGJ 269-96)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)

42、力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D62-2004)鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性 設(shè)計(jì)暫行規(guī)定其他標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)有抗凍要求的混凝 土結(jié)構(gòu)，應(yīng)根據(jù)氣候 分區(qū)、環(huán)境條件、結(jié) 構(gòu)構(gòu)件的重要性以及 用途等情況提出相應(yīng) 的抗凍等級(jí)要求，具 體內(nèi)容參見(jiàn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)抗凍等級(jí)原則關(guān)于抗凍等級(jí)劃分混凝土耐久性檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)第二部分關(guān)于抗水滲等級(jí)劃分各標(biāo)準(zhǔn)均有不同 的劃分方法抗水滲透試驗(yàn)方法抗水滲透等級(jí)劃分細(xì)化使用環(huán)境依據(jù)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)原 因結(jié) 果逐級(jí)加壓法有著 廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ)GB/T 50082和JGJ193S4S12五個(gè)等級(jí)P4P12和P12混凝土耐久性檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)第二部分工程環(huán)境中有較強(qiáng)的硫 酸鹽侵蝕時(shí)為確保抗硫酸鹽侵蝕， 下限值K

43、S30系統(tǒng)試驗(yàn)表明，能夠經(jīng) 歷150次以上抗硫酸鹽 干濕循環(huán)的混凝土，具 有優(yōu)異的抗硫酸鹽性能， 上限值K150等級(jí)的上下限值質(zhì)量耐蝕系數(shù)95%時(shí)， 或：抗壓強(qiáng)度耐蝕系數(shù) 75%時(shí)，或：干濕循環(huán)達(dá)到150次停止試驗(yàn)，此時(shí)記錄的 干濕循環(huán)次數(shù)即為抗硫 酸鹽侵蝕等級(jí)GB/T 50082關(guān)于抗硫酸鹽等級(jí)劃分混凝土耐久性檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)第二部分GB/T 50082規(guī)定齡期： 28d、56d、84dCCES 01-2004混凝 土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)與施 工指南規(guī)定齡期： 28dCCES 01-2004規(guī)定閾 值：4、5、7、8、1010-12 m2/s齡期和閾值國(guó)內(nèi)外多以84d作為齡 期，故本標(biāo)準(zhǔn)采用不同結(jié)構(gòu)部

44、位控制的閾 值可以不同杭州灣大橋，84d研究表明，84d 的 Cl- 遷移系數(shù)1.510-12 m2/s，混凝土具有優(yōu)良 的抗Cl-滲透性能說(shuō) 明關(guān)于抗Cl-滲透(RCM法)混凝土耐久性檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)第二部分GB/T 50082規(guī)定齡期： 28d或56d一般是28d，大摻量礦 物摻合料，可以56d其他標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)齡期等級(jí)劃分參照： ASTM C 1202-05基于電通量Cl-滲透性本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定關(guān)于抗Cl-滲透(電通量法)電通量/CCl-滲透性評(píng)價(jià)4000高20004000中等10002000低1001000很低100可忽略混凝土耐久性檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)第二部分系統(tǒng)試驗(yàn)表明：快速碳 化的碳化深度20mm 時(shí)抗

45、碳化性能較好，可 滿足50年耐久性要求工程實(shí)際中，碳化發(fā)展 規(guī)律與上述基本接近一般公認(rèn)的是：碳化深 度10mm的混凝土，抗碳化性能良好劃分依據(jù)試驗(yàn)齡期28d碳化深度等級(jí)：本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定關(guān)于碳化深度等級(jí)劃分深度/mm抗碳化等級(jí)30最差20,30較差10,20較好0,10好測(cè)不出很好混凝土耐久性檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)第二部分刀口法試驗(yàn)表明：抗裂性能好的混凝土， 單位面積上的總開(kāi)裂面 積很小，100 mm2/m2當(dāng) 1000 mm2/m2時(shí)， 抗裂性能較差在700 mm2/m2左右時(shí)， 抗裂性表現(xiàn)出較為明顯據(jù)此劃分劃分依據(jù)試驗(yàn)齡期28d抗裂性能等級(jí)：本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定關(guān)于早期抗裂性能等級(jí)劃分面積/mm2m-2等級(jí)1000

46、700,1000400,700100,400100混凝土耐久性檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)第二部分關(guān)于評(píng)定耐久性等級(jí)評(píng)定，根據(jù)表合格性判定，根據(jù)設(shè)計(jì)、施工合格：必須保證驗(yàn)收批所有項(xiàng) 目全部合格；不合格：專家評(píng)審，評(píng)審意見(jiàn)按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行耐久性相關(guān)項(xiàng)目 的試驗(yàn)，對(duì)照表進(jìn)行等級(jí)評(píng)定， 無(wú)需進(jìn)行合格性判定評(píng)定兩個(gè)步驟 合格判定 科學(xué)研究混凝土耐久性檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)第二部分關(guān)于耐久性等級(jí)檢驗(yàn)評(píng)定的聲明同一驗(yàn)收批，測(cè)試結(jié)果可能不處于同一級(jí)別第一第二抗Cl-滲透：抗裂性：使用環(huán)境檢驗(yàn)項(xiàng)目結(jié)合實(shí)際情況和設(shè)計(jì)要求確定對(duì)哪些耐久 性項(xiàng)目進(jìn)行檢驗(yàn)混凝土耐久性試驗(yàn)方法第三部分抗?jié)B性能試驗(yàn)方法試驗(yàn)儀器混凝土耐久性試驗(yàn)方法第三部分抗?jié)B性能試驗(yàn)

47、方法試驗(yàn)材料烘箱淺盤鐵鍋鋼絲刷螺旋加壓器混凝土耐久性試驗(yàn)方法第三部分抗?jié)B性能試驗(yàn)方法試驗(yàn)裝模過(guò)程混凝土耐久性試驗(yàn)方法第三部分抗?jié)B性能試驗(yàn)方法逐級(jí)加壓法從水壓為0.1Mpa開(kāi)始，以后每隔8h增加0.1Mpa，并要隨時(shí)注意觀察試件端面的滲水情況； 當(dāng)試件中有三個(gè)試件端面有滲水現(xiàn)象時(shí)，即可停止試驗(yàn)，記下當(dāng)時(shí)的水壓。在試驗(yàn)過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)水從試件周圍滲出，則停止試驗(yàn)，重新密封。結(jié)果評(píng)定 抗?jié)B等級(jí)以每組6個(gè)試件中4個(gè)試件未出現(xiàn)滲水時(shí)最大水壓力計(jì)算：P=10H-1 式中：P -抗?jié)B等級(jí) H-6個(gè)試件中有3個(gè)滲水時(shí)的水壓力（Mpa）混凝土抗?jié)B標(biāo)號(hào)分級(jí)為：P4、P6、P8、P10、P12?；炷聊途眯栽囼?yàn)方法第

48、三部分抗?jié)B性能試驗(yàn)方法混凝土耐久性試驗(yàn)方法第三部分抗?jié)B性能試驗(yàn)方法混凝土耐久性試驗(yàn)方法第三部分抗碳化性能試驗(yàn)方法1） 試驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)室快速碳化試驗(yàn)，確定碳化速度方程，以此為混凝土結(jié)構(gòu)耐久性分析提供依據(jù)。高壓或高濃度快速試驗(yàn)常壓、低濃度快速試驗(yàn)混凝土耐久性試驗(yàn)方法第三部分抗碳化性能試驗(yàn)方法2） 試驗(yàn)主要設(shè)備及要求碳化試驗(yàn)箱CO2供氣裝置混凝土耐久性試驗(yàn)方法第三部分抗碳化性能試驗(yàn)方法3） 試件的成型與養(yǎng)護(hù)試件成型：100mm100mm400mm棱柱體試件一組（推薦采用），或150mm150mm1500mm立方體試件四組。 每組三個(gè)試件 每組三個(gè)試件試件養(yǎng)護(hù)：規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)齡期前2天取出（一般標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)

49、護(hù)26天）混凝土耐久性試驗(yàn)方法第三部分抗碳化性能試驗(yàn)方法4） 試件的預(yù)處理石蠟密封（除成型兩側(cè)面）溫度60烘干48h畫(huà)平行線（10mm間距）與成型面相對(duì)的兩個(gè)面不裹蠟利于前期碳化箱內(nèi)濕度控制149混凝土耐久性試驗(yàn)方法第三部分抗碳化性能試驗(yàn)方法5） 主要試驗(yàn)步驟混凝土耐久性試驗(yàn)方法第三部分抗碳化性能試驗(yàn)方法5） 主要試驗(yàn)步驟試件碳化與破型：碳化至3d、7d、14d和28d破型。破型后試件石蠟密封進(jìn)行下一個(gè)碳化期。混凝土試件切除厚度50mm混凝土耐久性試驗(yàn)方法第三部分抗碳化性能試驗(yàn)方法5） 主要試驗(yàn)步驟測(cè)定碳化深度：刷去破型試件表面粉末。噴涂1%濃度的酚酞酒精溶液（酒精溶液含20%的蒸餾水）。鋼尺

50、測(cè)定碳化深度，精確至0.5mm。（碳化分界線嵌有骨料時(shí)，取兩側(cè)平均值）。碳化深度測(cè)量混凝土耐久性試驗(yàn)方法第三部分抗碳化性能試驗(yàn)方法6） 試件結(jié)果計(jì)算混凝土耐久性試驗(yàn)方法第三部分抗碳化性能試驗(yàn)方法7） 試件結(jié)果處理以三個(gè)試件碳化28d的碳化深度算術(shù)平均值作為混凝土試件碳化測(cè)定值。繪制碳化時(shí)間與碳化深度的關(guān)系曲線。試件編號(hào)碳化深度（mm）測(cè)定值（mm）3d7d14d28dP19-14.97.810.513.213.1P19-23.97.09.912.7P19-34.57.610.213.3混凝土耐久性試驗(yàn)方法第三部分抗凍性能試驗(yàn)方法在我國(guó)混凝土抗凍性實(shí)驗(yàn)方法有快凍法和慢凍法，其中快凍法具有諸多優(yōu)點(diǎn)

51、，因此快凍法使用較普遍?？靸龇ㄔ囼?yàn)速度快，一個(gè)循環(huán)需24h左右?？靸龇ú捎脽o(wú)破損的測(cè)試方法，一種混凝土只需成型一組試件，因此試驗(yàn)工作量小，而且試驗(yàn)結(jié)果較為準(zhǔn)確?；炷聊途眯栽囼?yàn)方法第三部分抗凍性能試驗(yàn)方法樣品準(zhǔn)備測(cè)試設(shè)備測(cè)試方法測(cè)試條件DT-16動(dòng)彈儀、混凝土快速凍融試驗(yàn)機(jī)（CABR-HDK 9） 每25次凍融循環(huán)對(duì)試件檢測(cè)一次動(dòng)彈性模量和質(zhì)量損失率 100mml00mm400mm，養(yǎng)護(hù)齡期為28d，實(shí)驗(yàn)前泡水4d 凍結(jié)溫度為-l6-20 融化溫度為37 每次凍融循環(huán)24h 當(dāng)試件的動(dòng)彈性模量下降至60或質(zhì)量損失率達(dá)到5時(shí)對(duì)應(yīng)的凍融循環(huán)次數(shù)作為該混凝土的抗凍等級(jí)(以F表示)混凝土耐久性試驗(yàn)方法

52、第三部分抗凍性能試驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)儀器稱量天平TC10KDT-16動(dòng)彈儀混凝土快速凍融試驗(yàn)機(jī)（CABR-HDK 9）混凝土耐久性試驗(yàn)方法第三部分抗凍性能試驗(yàn)方法首先利用天平稱取試塊的質(zhì)量，精確至0.01。在試塊的長(zhǎng)度中心和離斷面5mm處各劃一條垂直線，在試件的高度中心劃一條水平線與兩條垂直線相交得到兩個(gè)交點(diǎn)。連接好儀器，將兩個(gè)探頭對(duì)準(zhǔn)劃線交點(diǎn)，如下圖示。開(kāi)啟儀器點(diǎn)擊設(shè)置進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)，設(shè)定頻率上下限：上限2500，下限1000，輸入試塊質(zhì)量并點(diǎn)擊啟動(dòng)。試塊動(dòng)彈性模量的測(cè)量158混凝土耐久性試驗(yàn)方法第三部分抗凍性能試驗(yàn)方法在試驗(yàn)齡期到達(dá)之前4天將試塊放入水槽，用15-20的水浸泡4天后取出。擦干試塊表面

53、水份測(cè)量其動(dòng)彈性模量，然后將試塊放入試件盒中并加水至試塊頂面5mm左右。將試件盒（115mml15mm500mm）放入凍融試驗(yàn)機(jī)的試件槽，其中測(cè)溫試件桶放在試件槽的中心位置。混凝土快速凍融試驗(yàn)機(jī)操作步驟試件盒159混凝土耐久性試驗(yàn)方法第三部分抗凍性能試驗(yàn)方法打開(kāi)快凍設(shè)置系統(tǒng)，設(shè)定凍融循環(huán)次數(shù)，點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不定時(shí)觀察儀表顯示溫度是否正常。達(dá)到設(shè)定凍融次數(shù)后，關(guān)閉機(jī)器并測(cè)定試塊重量、動(dòng)彈性模量。將試塊重新裝入試件盒，并放入試驗(yàn)箱內(nèi)，重復(fù)上述步驟，直到實(shí)驗(yàn)結(jié)束設(shè)定凍融循環(huán)次數(shù)混凝土耐久性試驗(yàn)方法第三部分抗凍性能試驗(yàn)方法動(dòng)彈性模量的計(jì)算 式中：Pi經(jīng)N次凍融循環(huán)后第i個(gè)混凝土試件的

54、動(dòng)彈性模量（GPa），精確0.1； P經(jīng)N次動(dòng)容循環(huán)后一組混凝土試件的平均動(dòng)彈性模量（GPa），精確至0.1。 當(dāng)最大值或最小值與中間值之差超過(guò)中間值的15%時(shí)，應(yīng)剔除此值，并應(yīng)取其余兩值的算術(shù)平均值作為測(cè)定值；當(dāng)最大值和最小值與中間值之差均超過(guò)中間值的15%時(shí)，應(yīng)取中間值作為測(cè)定值。混凝土耐久性試驗(yàn)方法第三部分抗凍性能試驗(yàn)方法試件質(zhì)量損失率的計(jì)算 式中：WniN次凍融循環(huán)后第i個(gè)混凝土試件的質(zhì)量損失率（%），精確至0.01； W0i動(dòng)容循環(huán)實(shí)驗(yàn)前第i個(gè)混凝土試件的質(zhì)量（g）； WniN次凍融循環(huán)后第i個(gè)混凝土試件的質(zhì)量（g）。 式中：WnN次凍融循環(huán)后一組混凝土試件的平均質(zhì)量損失率（%），精

55、確至0.1。 當(dāng)最大值或最小值與中間值之差超過(guò)1%時(shí)，應(yīng)剔除此值，并應(yīng)取其余兩值的算術(shù)平均值作為測(cè)定值；當(dāng)最大值和最小值與中間值之差均超過(guò)1%時(shí)，應(yīng)取中間值作為測(cè)定值?；炷聊途眯栽囼?yàn)方法第三部分抗氯離子滲透性能試驗(yàn)方法氯離子滲透性試驗(yàn)方法可分為三大類:自然擴(kuò)散法、外加電場(chǎng)加速滲透法、壓力滲透法。相比之下,氯離子加速滲透法簡(jiǎn)單、快速, 是目前應(yīng)用最廣泛的方法?；炷聊途眯栽囼?yàn)方法第三部分抗氯離子滲透性能試驗(yàn)方法電通量法在混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件兩端加載直流電壓，陽(yáng)極為NaOH溶液，陰極為NaCl溶液，以通過(guò)的電量大小作為定性評(píng)價(jià)混凝土抗氯離子侵蝕指標(biāo)。適用范圍該法適用于水灰比在0.30.7之間的混凝土，

56、不適用于摻亞硝酸鹽和鋼纖維等良導(dǎo)電材料的混凝土?；炷聊途眯栽囼?yàn)方法第三部分抗氯離子滲透性能試驗(yàn)方法試驗(yàn)結(jié)果的影響因素試件尺寸的影響：95mm ，高度502cm；飽水程度的影響：真空飽水處理主要是為氯離子在混凝土中運(yùn)動(dòng)提供溶液通道；試驗(yàn)槽儲(chǔ)液腔尺寸的影響；墊圈大小的影響；通電電極效率的影響?；炷聊途眯栽囼?yàn)方法第三部分抗氯離子滲透性能試驗(yàn)方法RCM法從原理上來(lái)看,RCM法與自然浸泡擴(kuò)散法基本一致,只是驅(qū)動(dòng)離子傳輸?shù)某藵舛忍荻韧?還有外加電場(chǎng)的電位梯度,而且在一般情況下,電位梯度是主要的驅(qū)動(dòng)力。RCM法優(yōu)點(diǎn)能夠定量的測(cè)量氯離子擴(kuò)散系數(shù),氯離子的侵蝕深度現(xiàn)象直觀、明顯;已有的試驗(yàn)結(jié)果證明RCM法與自然擴(kuò)散浸泡法之間有較好的相關(guān)性。RCM法缺點(diǎn)RCM法也同樣消除不了電極極化問(wèn)題,而且在現(xiàn)有的計(jì)算模型中沒(méi)有考慮到電滲對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。對(duì)于孔隙率比較大的混凝土的抗氯離子性能,RCM法有夸大的作用;對(duì)于密實(shí)性比較好的混凝土的抗氯離子