混凝土耐久性

混凝土耐久性主要內(nèi)容耐久性概念研究的必要性耐久性現(xiàn)狀研究內(nèi)容提高耐久性的措施耐久性-經(jīng)久耐用結(jié)構(gòu)在自然環(huán)境、使用環(huán)境及材料內(nèi)部因素的作用下，在設(shè)計(jì)要求的目標(biāo)使用期內(nèi)，不需要花費(fèi)大量資金加固處理，保持其安全、使用功能和外觀要求的能力世界性課題，土木工程領(lǐng)域的關(guān)注重點(diǎn)研究的必要性土建基礎(chǔ)設(shè)施工程主要用混凝土建造基本建設(shè)三個(gè)階段：第一階段大規(guī)模新建階段第二階段大規(guī)模新建與維修改造并重第三階段維修改造階段發(fā)達(dá)國家進(jìn)入第三階段統(tǒng)計(jì)表明，目前我國處于第二階段?；炷两Y(jié)構(gòu)耐久性不足的問題，要比安全性不足更為嚴(yán)重，更迫切需要解決耐久性研究對(duì)新建結(jié)構(gòu)及維修改造都極為重要國外耐久性現(xiàn)狀美國1998年美國土木工程學(xué)會(huì)報(bào)告：美國現(xiàn)有29%以上的橋梁和1/3以上的道路老化，有2100個(gè)水壩不安全，估計(jì)需有1.3萬億美元改善其安全狀態(tài)。到20世紀(jì)末美國共有橋梁約100萬座，超過1/4有缺陷。美國每年用于基礎(chǔ)設(shè)施修復(fù)的費(fèi)用約為這些基礎(chǔ)設(shè)施總資產(chǎn)的10%。

國外耐久性現(xiàn)狀英國，據(jù)統(tǒng)計(jì)有1/3的橋梁需要修復(fù)；1996年英國的損失也超過了6億英鎊。加拿大，為修復(fù)其劣化損壞的全部基礎(chǔ)設(shè)施工程估計(jì)需耗費(fèi)5000億美元。日本,每年用于房屋結(jié)構(gòu)維修的費(fèi)用達(dá)400億日元。我國耐久性現(xiàn)狀我國現(xiàn)在面臨的耐久性問題是發(fā)達(dá)國家早在二、三十年以前曾經(jīng)遇到過的寧波北侖港碼頭混凝土梁―建成后11年就出現(xiàn)大規(guī)模開裂現(xiàn)象。

圖1寧波北侖港碼頭混凝土梁-建成后11年圖2國內(nèi)外耐久性病害的工程圖片混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究四層次環(huán)境層次大氣環(huán)境海洋環(huán)境土壤環(huán)境工業(yè)環(huán)境材料層次鋼筋銹蝕堿－集料反應(yīng)水化產(chǎn)物－化學(xué)侵蝕、碳化、火災(zāi)損壞、體積穩(wěn)定性孔結(jié)構(gòu)－抗?jié)B性、氯離子滲透、抗凍性混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究四層次構(gòu)件層次混凝土銹脹開裂模型粘結(jié)性能衰減模型構(gòu)件承載力變化模型結(jié)構(gòu)層次耐久性設(shè)計(jì)耐久性評(píng)估鋼筋銹蝕鋼筋在混凝土的高堿性環(huán)境中，能在表面形成氧化的鈍化膜，隔絕水分、氧氣與金屬的接觸，不會(huì)銹蝕。

通過氯離子滲透和碳化作用使鈍化膜破壞，鋼筋發(fā)生銹蝕。氯離子從混凝土表面擴(kuò)散到鋼筋表面并累積到臨界濃度，鈍化膜破壞?；炷撂蓟l(fā)展到鋼筋表面位置，鈍化膜破壞。氯鹽引起銹蝕遠(yuǎn)比碳化銹蝕嚴(yán)重。鋼筋趨銹蝕(Cl-)Cl-通過侮保護(hù)惠層滲床透到云鋼筋乎表面侮，破奮壞鈍春化膜籠，使笨鋼筋踩由鈍刷化態(tài)原轉(zhuǎn)為顧活化沸態(tài).圖3鈍化份膜破閥壞示肌意圖氯離棉子臨慨界濃售度使鋼矮筋脫踢鈍時(shí)泳的濃臨度，止與混吹凝土游密實(shí)吼性（乞水膠份比）草、混鄭凝土奴濕度榴（飽控水程躲度）勝等有修關(guān)。混凝詢土的墳電阻與混捎凝土阿濕度跌、混催凝土采密實(shí)繼性等彼有關(guān)。氧氣糊與水候分的和補(bǔ)充影程度與混盟凝土肌密實(shí)瞞性、煙混凝專土飽盆水程阻度有言關(guān)。影響高鋼筋謀銹蝕和的主骨要因朱素表1相對(duì)訊濕度股對(duì)鋼筋再銹蝕并速率挑的影具響（祖微米/年）相對(duì)濕度碳化引起銹蝕氯離子引起銹蝕50％0970％03680％16190％129895％5012299％233基于翅材料臥劣化情模型貴的計(jì)后算方染法RI且LE選M-戰(zhàn)13勝0委員筍會(huì)報(bào)分告《混凝絮土結(jié)忘構(gòu)耐潛久性陷設(shè)計(jì)》19鋒96Du叉ra攪Cr叛et刊e《混凝五土耐刷久性舌設(shè)計(jì)船指南》20寸00AC解I普L中if編e-秒36惜5汁Co疊mp斧ut慌er鍛P存ro濁gr冶am歡20齊00日本夕土木綁學(xué)會(huì)催標(biāo)準(zhǔn)帥示范駛書20圈02迄今搜只有蹤蝶鋼筋該的碳飽化銹兇蝕和悅氯離灘子銹毀蝕的揪劣化苗模型杠可勉睛強(qiáng)供治工程告應(yīng)用壟參考混凝陷土的咬堿–骨料非反應(yīng)自身喬化學(xué)寧腐蝕谷，混核凝土筆使用微了含托有活誰性礦錘物成閱分的速砂石怎骨料腔，遇艘水后濫與混攪凝土添中的勁堿發(fā)鉆生化誦學(xué)反百應(yīng)，騎形成蚊某種云膠凝獄體，微體積蘭膨脹舅，可件使混徹凝土擾發(fā)生貢脹裂換破壞急。堿–骨料鉤反應(yīng)絡(luò)條件盞：有潛噴在活跡性的永骨料有足姑夠的惕含堿垮量有足估夠的手水分混凝妄土的振凍融墓破壞混凝粘土中止的毛孤細(xì)孔什隙水印受凍灰后膨擴(kuò)脹，辜會(huì)產(chǎn)月生很恢大壓暴力，濁造成慢混凝那土損嬌傷、瓜開裂韻并剝孝落.反復(fù)振凍融誤使毛舊細(xì)孔避隙內(nèi)喘的飽恐水程全度不做斷累救積，叔并達(dá)集到“聞臨界暑飽和匠度”仙，這叫時(shí)的無混凝食土就倒會(huì)很才快凍劣壞.防止晃混凝奇土凍冰融破沙壞的芽最有修效手芬段是比加入虹化學(xué)謊引氣云劑.鹽凍些情況斬下，裁鹽能躲促使上混凝辯土飽掙水，勞還能急使水報(bào)泥漿微體在弊受凍寒時(shí)產(chǎn)優(yōu)生很香高的已滲透炭壓力殿和水麥壓力熱，使較混凝灘土面嬸層起險(xiǎn)皮剝熄落或賴坑蝕.混凝牛土的才化學(xué)門腐蝕硫酸華鹽能蹤蝶與水蔽泥水啄化產(chǎn)禿物中節(jié)的氫價(jià)氧化激鈣和救水化滴鋁酸拿三鈣攪起作替用，李分別讓生成倡硫酸雹鈣和高鈣礬悠石，暈均造庭成體遍積膨氏脹，圍使混延凝土忌開裂液破壞.硫酸組鹽在礎(chǔ)混凝槳土毛掘細(xì)孔芽隙水船中的悉濃度保不斷總增加專并過雀度飽冰和而撲結(jié)晶潛時(shí)，游還會(huì)擇產(chǎn)生匹非常妨大的券壓力醉，使摩混凝峽土破峰壞.硅酸銳鹽水槍泥混表凝土蛙的抗倦酸能濃力差盆，當(dāng)拾接觸啄的水東呈酸糖性（pH值小涉于6.辦5）時(shí)帳就會(huì)岔出現(xiàn)蹄問題.混凝擦土和狠鋼筋疲的種鏟種劣歡化過咱程，速都需硬要有惡水的膠參與疊或以騰水作待為媒解介.為阻歲止水弦、氧尋氣緣瑞、二考氧化粉碳等本氣體亦和鹽品、酸齊等有聽害分我子或少離子示侵入受混凝容土內(nèi)腔部，越最根膏本的卡措施飄就是護(hù)：－增加頸混凝壩土自午身的述密實(shí)肆性和隸抗裂快性－增加堪鋼筋椅的混煤凝土袖保護(hù)量層厚柜度，晴延緩墊有害屯物質(zhì)描到達(dá)仗鋼筋烤位置侄的時(shí)寇間結(jié)構(gòu)陪耐久鞭性不燃足的晝主要初原因工程莊設(shè)計(jì)逗的耐冶久性占標(biāo)準(zhǔn)揚(yáng)過低工程級(jí)施工聯(lián)進(jìn)度游的不息適當(dāng)糕追求缺乏耐正常埋檢測曲與維劫修構(gòu)件溝強(qiáng)度涉設(shè)計(jì)稼的安鄭全設(shè)井置水問準(zhǔn)過失低幾十亂年來付，水法泥性館能、企混凝表土養(yǎng)借護(hù)和起環(huán)境健條件兔的巨色大改指變Ta暢b.焰2我國可現(xiàn)行率規(guī)范岡（80年代蠶頒布謹(jǐn)）與診國外霧比較日本釘規(guī)范遮規(guī)定陶的更噴高（游最低狀相當(dāng)習(xí)于C3嫁5，10隙0年壽夠命為C4節(jié)5）

配筋混凝土我國

美國

英國最低強(qiáng)度等級(jí)C15C25C30（C25）碳化銹蝕露天雨淋環(huán)境下保護(hù)層厚度板2cm梁3cm3.8cm（d<16）5.1cm（d>16）C35,3.5cm干濕交替下C40，4cm嚴(yán)重凍融僅水工規(guī)范要求要求引氣要求引氣工程縣施工火進(jìn)度枝的不誼適當(dāng)胖追求養(yǎng)護(hù)傘不良妄使表頁層混皆凝土謎的抗遷滲性桑成倍堵降低易，使湖鋼筋后開始冰銹蝕券的年揉限成妨倍縮水少1天養(yǎng)監(jiān)護(hù)與7天養(yǎng)緊護(hù)，最可使東碳化璃引起宰銹蝕佩年限糠縮減仿為原鍛來的1/產(chǎn)4搶工鄙省略莫必要獎(jiǎng)檢驗(yàn)許工序貼，使狡鋼筋朽位置不出現(xiàn)冤偏差鋼筋潑的保燒護(hù)層販厚度埋如在尤施工助中縮另減一鼓半，咸出現(xiàn)拾銹蝕牽年限牌將縮希減為掘原來校的1/槍4保護(hù)次層厚侄度的5～10吩mm施工序允差梳，甚冶至能覽使鋼問筋銹怪蝕的句年限惕發(fā)生晝成倍羅差別結(jié)構(gòu)鞭各種譽(yù)施工均、連蘆接縫光和防乳水層喝是影隆響耐刺久性務(wù)的薄戒弱環(huán)邁節(jié)，訂其質(zhì)闖量在頃快速痕施工取中最棋不易許保證波。圖4養(yǎng)護(hù)熔條件慨對(duì)不魂同水桿灰比括混凝健土飽空氣屋滲透講性的徒影響提高員混凝魔土耐異久性汗的措梯施基礎(chǔ)排防護(hù)增大峽密實(shí)蝦度加大神保護(hù)認(rèn)層厚仁度使用錦外加雕劑使用閑礦物傲摻合加料附加茶措施鋼筋吳涂層仔防護(hù)耐蝕劃鋼筋電化扮學(xué)保碼護(hù)法犧牲址陽極外加闖電流恭保護(hù)和法混凝裝土表鳥層涂功層防匹護(hù)鋼筋芹表面衛(wèi)涂層告與耐程腐蝕辜鋼筋環(huán)氧矛樹脂晝涂層悶鋼筋最廣跌泛的賓工程攪應(yīng)用防鋼漂筋銹框蝕的矮有效之措施疤之一耐蝕蒸鋼筋日本-合金搬鋼鋼浸筋美國己，加扭拿大母與歐廈洲-不銹符鋼鋼尊筋造價(jià)捐相對(duì)及較高近年洪來發(fā)棵展的佳新興哥材料鳴－纖喬維塑岸料筋殊等惰翁性材害料品種棟：碳踏纖維雖、芳撥綸纖至維、黨玻璃爆纖維優(yōu)良蜻特性：耐旨腐蝕虛、重仗量輕排、強(qiáng)寧度高昏、無廣磁性表3國際飯上混裁凝土煩耐久全性修廉復(fù)的的目的綱