材料的公共檢測(cè)

關(guān)于材料的公共檢測(cè)本章主要內(nèi)容第六章混凝土的耐久性第一節(jié)混凝土的抗?jié)B性第二節(jié)混凝土的抗凍性第三節(jié)環(huán)境化學(xué)侵蝕對(duì)混凝土的破壞第四節(jié)堿—集料反應(yīng)第五節(jié)混凝土中鋼筋的侵蝕第六節(jié)多因素協(xié)同作用下混凝土破壞規(guī)律第2頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天

混凝土在壓力水的作用下抵抗?jié)B透的能力，是混凝土耐久性的第一道防線。因此，混凝土阻礙液體向其內(nèi)部流動(dòng)的能力越好，混凝土的抗?jié)B性能越好。6.1混凝土的抗?jié)B性

6.1.1概念

混凝土抗?jié)B儀第3頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.1.2抗?jié)B等級(jí)

混凝土的抗?jié)B等級(jí)以每組6個(gè)試件中4個(gè)未出現(xiàn)滲水時(shí)的最大水壓力(MPa)計(jì)算?；炷量?jié)B等級(jí)分為P2、P4、P6、P8、P10、P12，其計(jì)算公式為：

式中:P——抗?jié)B等級(jí)；

H——六個(gè)試件中三個(gè)試件滲水時(shí)的水壓力(MPa)。6.1混凝土的抗?jié)B性

第4頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.1混凝土的抗?jié)B性

6.1.3抗?jié)B性影響因素

水灰比混凝土水灰比對(duì)抗?jié)B性起決定性作用。滲透性—水灰比關(guān)系存在臨界區(qū)域第5頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天高水灰比大滲透性第6頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天低水灰比小滲透性第7頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.1混凝土的抗?jié)B性

6.1.3抗?jié)B性影響因素

集料集料的尺寸越大，集料的級(jí)配越差，水灰比越大，混凝土的滲透越高。

水灰比、集料粒徑對(duì)混凝土滲透性的影響第8頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天水泥細(xì)度與品種水泥的水化程度其它因素

6.1混凝土的抗?jié)B性

6.1.3抗?jié)B性影響因素

第9頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天選擇滲透性小的集料；減小水灰比，提高強(qiáng)度；在保證相同強(qiáng)度的條件下，摻加適量摻合料；適量引入細(xì)空氣泡；加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，避免在施工期干濕交替。6.1混凝土的抗?jié)B性

6.1.4設(shè)計(jì)高抗?jié)B性混凝土的主要措施

第10頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.2混凝土的抗凍性

6.2.1概述定義混凝土在飽和水狀態(tài)下，能經(jīng)受多次凍融循環(huán)而不破壞，也不嚴(yán)重降低強(qiáng)度的性能，是評(píng)定混凝土耐久性的主要指標(biāo)?？箖龅燃?jí)根據(jù)混凝土所能承受的反復(fù)凍融循環(huán)的次數(shù)，劃分為F10、F15、F25、F50、F100、F150、F200、F250、F300等9個(gè)等級(jí)。第11頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天冰島一港口被凍壞的路面第12頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天靜水壓假說(shuō)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)。6.2混凝土的抗凍性

6.2.2水泥漿受凍機(jī)理說(shuō)明靜水壓力的模型

第13頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.2混凝土的抗凍性

6.2.2水泥漿受凍機(jī)理靜水壓力與材料滲透系數(shù)成反比，與結(jié)冰量增長(zhǎng)速率、降溫速率成正比與氣泡間距的平方成正比靜水壓力第14頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天滲透壓假說(shuō)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。

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冰水蒸氣壓差溶液中鹽濃度差造的滲透壓6.2混凝土的抗凍性

6.2.3水泥漿受凍機(jī)理第15頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.2混凝土的抗凍性

6.2.4影響混凝土抗凍性的因素集料飽和水泥漿體結(jié)冰產(chǎn)生內(nèi)部壓力的機(jī)理同樣適用于集料集料對(duì)抗凍性的影響相對(duì)說(shuō)是次要因素集料的尺寸對(duì)抗凍性也有影響水泥品種國(guó)內(nèi)各種水泥抗凍性高低的順序?yàn)椋汗杷猁}水泥＞普通硅酸鹽水泥＞礦渣硅酸鹽水泥＞火山灰(粉煤灰水泥)硅酸鹽水泥。強(qiáng)度混凝土的氣泡結(jié)構(gòu)對(duì)混凝土抗凍性的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于強(qiáng)度的影響，與混凝土耐久性不一定成正比。第16頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.2混凝土的抗凍性

6.2.4影響混凝土抗凍性的因素水灰比水灰比對(duì)抗凍性的影響第17頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.2混凝土的抗凍性

6.2.4影響混凝土抗凍性的因素氣泡間距0.28W/C=0.6W/C=0.70.180.200.220.240.300.260.51.00抗凍性與平均間距和水灰比的關(guān)系

平均氣泡間距和水灰比兩者是決定混凝土抗凍性的最主要因素。

抗凍性DF氣泡間距系數(shù)第18頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.2混凝土的抗凍性

6.2.5設(shè)計(jì)高抗凍性混凝土的要點(diǎn)合理地選擇集料；盡量用普通硅酸鹽水泥，如摻粉煤灰等摻合料，要適當(dāng)增大含氣量和引氣劑劑量；在選定原材料后最關(guān)鍵的控制參數(shù)是含氣量和水灰比；水灰比確定后，根據(jù)抗凍性要求，確定要求的含氣量（3％～6％）。根據(jù)含氣量確定引氣劑摻量；因引入氣泡造成混凝土強(qiáng)度有所降低，須調(diào)整混凝土配比（水灰比），以彌補(bǔ)強(qiáng)度損失。第19頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.2混凝土的抗凍性

6.2.6抗凍性試驗(yàn)抗凍性試驗(yàn)方法

ASTM方法有兩種，都用快速凍結(jié)。一種是飽水混凝土在水中凍結(jié)和融化，適用于自動(dòng)化的凍融試驗(yàn)設(shè)備，另一種是在冷凍室的空氣中凍結(jié)，然后移到室內(nèi)的水池中融化。水中凍結(jié)比空氣中凍結(jié)的的受害程度更嚴(yán)酷。評(píng)價(jià)抗凍性的方法測(cè)定動(dòng)彈性模量的變化、抗彎或抗壓強(qiáng)度的變化、體積變化和重量損失。第20頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.2混凝土的抗凍性

6.2.6抗凍性試驗(yàn)抗凍性試驗(yàn)方法

ASTM方法有兩種，都用快速凍結(jié)。一種是飽水混凝土在水中凍結(jié)和融化，適用于自動(dòng)化的凍融試驗(yàn)設(shè)備，另一種是在冷凍室的空氣中凍結(jié)，然后移到室內(nèi)的水池中融化。水中凍結(jié)比空氣中凍結(jié)的的受害程度更嚴(yán)酷。評(píng)價(jià)抗凍性的方法測(cè)定動(dòng)彈性模量的變化、抗彎或抗壓強(qiáng)度的變化、體積變化和重量損失。第21頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.2混凝土的抗凍性

6.2.6抗凍性試驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)國(guó)際通用的評(píng)價(jià)指標(biāo)是動(dòng)彈模量的變化，以抗凍耐久性指數(shù)DF表示之。如循環(huán)次數(shù)不足300次，試件動(dòng)彈模量已減小40％以上，則可以下式計(jì)算：

DF<0.4時(shí)，混凝土抗凍性不好，不能用于與水直接接觸和遭受凍融的部位；DF＝0.4～0.6之間，尚可用；DF＞0.6時(shí),則認(rèn)為抗凍性好的。第22頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.3環(huán)境化學(xué)侵蝕對(duì)混凝土的破壞6.3.1侵蝕類型

化學(xué)侵蝕的類型水泥漿體組分的浸出酸的侵蝕硫酸鹽侵蝕第23頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天

混凝土受到純水及由雨水或冰雪融化的含鈣少的軟水浸析時(shí)，水泥漿體中的Ca(OH)2被溶出，在混凝土中形成空隙，混凝土強(qiáng)度不斷降低。

只要混凝土的密實(shí)性和抗?jié)B性好，一般都可以避免這類侵蝕。6.3環(huán)境化學(xué)侵蝕對(duì)混凝土的破壞6.3.2水泥漿體組分的浸出及其原因第24頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天

環(huán)境水的pH值小于6.5即可能產(chǎn)生侵蝕。酸的侵蝕機(jī)理當(dāng)遇到肥料工業(yè)廢水2NH4Cl＋Ca(OH)2→CaCl2＋2NH3·H2O當(dāng)遇到含CO2較高的水（碳酸）

Ca(OH)2＋2CO2＋2H2O→Ca(HCO3)2＋2H2O6.3環(huán)境化學(xué)侵蝕對(duì)混凝土的破壞6.3.3酸的侵蝕侵蝕程度pH值CO2濃度（ppm）輕微5.5～6.515～30嚴(yán)重4.5～5.530～60非常嚴(yán)重＜4.5＞60酸性水的侵蝕程度第25頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.3環(huán)境化學(xué)侵蝕對(duì)混凝土的破壞6.3.3酸的侵蝕影響因素混凝土的自身特性混凝土結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境第26頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天

6.3環(huán)境化學(xué)侵蝕對(duì)混凝土的破壞6.3.4硫酸鹽侵蝕

硫酸鹽侵蝕機(jī)理以往主要強(qiáng)調(diào)它與硬化水泥漿體中的水化鋁酸鹽相反應(yīng)，生成有破壞性的膨脹產(chǎn)物鈣礬石。

Ca(OH)2+Na2SO4+2H2O=CaSO4·2H2O+NaOH

結(jié)晶C3A+3C?·H2+26H

C3A·3C·H32第27頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天

6.3環(huán)境化學(xué)侵蝕對(duì)混凝土的破壞6.3.4硫酸鹽侵蝕

硫酸鎂的侵蝕比硫酸鉀、硫酸鈉、硫酸鈣更為嚴(yán)重，因?yàn)椋篊a（OH）2+MgSO4+2H2O=CaSO4·2H2O+Mg(OH)23CaO·2SiO2·nH2O+MgSO4+mH2O=2（CaSO4·2H2O）+Mg(OH)2+SiO2·（m+n-3）H2O第28頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天硫酸鹽侵蝕第29頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.3環(huán)境化學(xué)侵蝕對(duì)混凝土的破壞6.3.4硫酸鹽侵蝕工程上硫酸鹽侵蝕的控制提高混凝土密實(shí)度，降低其滲透性是提高抗硫酸鹽性能的有效措施；正確選擇水泥品種是工程上控制硫酸鹽侵蝕的重要技術(shù)措施；在水泥中或在混凝土拌合料中摻加粉煤灰、礦渣等混合材料都有利于提高抗硫酸鹽侵蝕性。第30頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.4堿—集料反應(yīng)

6.4.1概述定義堿(Na2O＋K2O)與混凝土的集料間產(chǎn)生的引起膨脹的反應(yīng)。三種類型堿-氧化硅反應(yīng)堿-碳酸鹽反應(yīng)堿-硅酸鹽反應(yīng)產(chǎn)生堿－集料反應(yīng)破壞的條件混凝土中含堿(Na2O十K2O)量超標(biāo)；集料是堿活性的；混凝土暴露在水中或在潮濕環(huán)境中。第31頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天混凝土含堿量的閾值第32頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.4堿—集料反應(yīng)6.4.1概述

常見的堿—集料反應(yīng)破壞形式第33頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.4堿—集料反應(yīng)6.4.2堿-集料反應(yīng)的膨脹機(jī)制

堿-氧化硅反應(yīng)（ASR）

(1)腫脹理論：氧化硅結(jié)構(gòu)被堿溶液解聚并溶解；形成堿金屬硅酸鹽凝膠；凝膠吸水腫脹；進(jìn)一步反應(yīng)形成液態(tài)溶膠。

硅酸鈉（鉀）凝膠能吸收相當(dāng)多的水分，并伴有體積膨脹。這個(gè)膨脹有可能引起集料顆粒的崩壞和周圍水泥漿的開裂。

2NaOH十SiO2→Na2O·nSiO2·H2O第34頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.4堿—集料反應(yīng)6.4.2堿-集料反應(yīng)的膨脹機(jī)制

(2)滲透壓理論：

堿活性集料顆粒周圍的水泥水化生成物起半滲透膜作用，它允許氫氧化鈉和氫氧化鉀及水?dāng)U散至集料而阻止堿—氧化硅生成的硅酸離子向外擴(kuò)散，因而產(chǎn)生滲透壓，當(dāng)滲透壓足夠大時(shí)引起破壞。第35頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.4堿—集料反應(yīng)6.4.2堿-集料反應(yīng)的膨脹機(jī)制

1.61.20.82.00.401030204050砂漿的膨脹（%）活性硅的含量（%）堿-氧化硅反應(yīng)與集料中SiO2含量的關(guān)系第36頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天掃描電鏡下的堿-硅反應(yīng)凝膠第37頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天第38頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天堿-碳酸鹽反應(yīng)（ACR）

吸水膨脹機(jī)理：堿與白云石作用，起反白云石化反應(yīng)：

CaCO3·MgCO3＋2NaOH→Mg(OH)2＋CaCO3＋Na2CO3反應(yīng)生成物能與水泥水化生成的Ca(OH)2繼續(xù)反應(yīng)生成NaOH，這樣NaOH還能繼續(xù)與白云石進(jìn)行反白云石化反應(yīng)，因此在反應(yīng)過(guò)程中不消耗堿。

Na2CO3＋Ca(OH)2→2NaOH＋CaCO3

膨脹本質(zhì)是粘土的吸水膨脹，而化學(xué)反應(yīng)僅提供了粘土吸水的條件。

6.4堿—集料反應(yīng)6.4.2堿-集料反應(yīng)的膨脹機(jī)制第39頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天結(jié)晶壓機(jī)理：

活性碳酸鹽巖石的顯微結(jié)構(gòu)特征是白云石菱形晶體彼此孤立地分布在粘土和微晶方解石所構(gòu)成的基質(zhì)中，粘土呈網(wǎng)絡(luò)狀分布，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)狀粘土構(gòu)成了Na＋(K＋)、OH－和水分子進(jìn)入內(nèi)部的通道。NaOH與白云石晶體反應(yīng)。離子進(jìn)入緊密的受限制的空間，反白云石化反應(yīng)引起晶體重排列產(chǎn)生的結(jié)晶壓引起膨脹。他們認(rèn)為反白云石化反應(yīng)的自由能變化小于零，這是該反應(yīng)的熱力學(xué)推動(dòng)力。6.4堿—集料反應(yīng)6.4.2堿-集料反應(yīng)的膨脹機(jī)制第40頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.4堿—集料反應(yīng)6.4.2堿-集料反應(yīng)的膨脹機(jī)制堿-硅酸鹽反應(yīng)形成膨脹的巖石屬于粘土質(zhì)巖、千枚巖等層狀硅酸鹽礦物；膨脹過(guò)程較堿硅酸反應(yīng)緩慢得多；能形成反應(yīng)環(huán)的顆粒非常少；與膨脹量相比析出的堿硅膠過(guò)少。堿-硅酸鹽反應(yīng)實(shí)質(zhì)上仍是堿-硅酸反應(yīng)。第41頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.4堿—集料反應(yīng)6.4.3堿-集料反應(yīng)的破壞特征

時(shí)間特征:長(zhǎng)，2-3年，甚至更長(zhǎng)膨脹特征：結(jié)構(gòu)發(fā)生整體位移，如大壩體升高開裂特征：受拉開裂，鋼筋混凝土順筋開裂，不受約束時(shí)呈網(wǎng)狀或地圖形凝膠析出特征：透明或淺黃色凝膠析出潮濕特征：越潮濕反應(yīng)越劇烈，破壞越明顯內(nèi)部特征：在集料間產(chǎn)生網(wǎng)狀的內(nèi)部裂縫結(jié)構(gòu)宏觀變形特征：結(jié)構(gòu)整體變形、移位第42頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.4堿—集料反應(yīng)6.4.4堿-集料反應(yīng)的工程診斷

堿-集料反應(yīng)的膨脹破壞起源于混凝土內(nèi)部的裂紋，發(fā)展到表面，呈地圖形和花紋形裂紋。MapCracking第43頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天堿—集料反應(yīng)引起的錯(cuò)位第44頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.4堿—集料反應(yīng)6.4.5堿-集料反應(yīng)的預(yù)防措施選用摻加混合材料的水泥在拌制混凝土?xí)r摻加質(zhì)量較好的粉煤灰或其他混合材料限制或禁止鈉鹽外加劑的使用適當(dāng)降低水灰比使用非活性集料控制混凝土總堿量摻加引氣劑第45頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.5混凝土中鋼筋的銹蝕

6.5.1概述

鋼筋銹蝕已成為混凝土結(jié)構(gòu)物過(guò)早破壞的主要原因。第46頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.5混凝土中鋼筋的銹蝕6.5.2鋼筋銹蝕的電化學(xué)原理

現(xiàn)代鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中配密集筋，混凝土主要作為保護(hù)層，保護(hù)鋼筋不被銹蝕。鈍化膜一旦破壞，鋼筋表面形成腐蝕電池，其起因有兩種情況：有不同金屬的存在，如鋼筋與鋁導(dǎo)線管，或鋼筋表面的不均勻性；緊貼鋼筋環(huán)境的不均勻性，如濃度差。這兩個(gè)不均勻性產(chǎn)生電位差，在電介質(zhì)溶液中形成腐蝕電池。第47頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.5混凝土中鋼筋的銹蝕6.5.2鋼筋銹蝕的電化學(xué)原理

鋼筋銹蝕電化學(xué)原理示意圖

（b）鐵銹的體積增大（a）電化學(xué)反應(yīng)第48頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.5混凝土中鋼筋的銹蝕6.5.3鈍化膜破壞的起因混凝土中的Ca(OH)2被空氣里的SO2、NO2、CO2等酸性氧化物中和而失去堿性；海水或道面撒除冰鹽帶來(lái)氯離子的作用。第49頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.5混凝土中鋼筋的銹蝕

6.5.4混凝土的碳化碳化引起的銹蝕條件

CO2

、水分（相對(duì)濕50～70%時(shí)最迅速）理論分析溶于水的CO2與水泥堿性水化物首先是Ca(OH)2反應(yīng)，生成不溶于水的CaCO3，使混凝土孔溶液的pH值降低，當(dāng)pH值降到11.5時(shí)，鋼筋的鈍化膜開始破壞，降到10時(shí)，鈍化膜完全失鈍。理論計(jì)算碳化深度的公式：第50頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.5混凝土中鋼筋的銹蝕

6.5.4混凝土的碳化在碳化混凝土中測(cè)得的CO2/CaO

第51頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.5混凝土中鋼筋的銹蝕

6.5.4混凝土的碳化影響碳化速度的因素水泥品種和用量?；炷林心z結(jié)料所含能與CO2反應(yīng)的CaO總量越高，碳化速度越慢。混凝土的水灰比和強(qiáng)度?？紫堵试叫?、孔徑越細(xì)，則擴(kuò)散系數(shù)越小，碳化也越慢。外部環(huán)境因素。在相對(duì)濕度70～85％最易碳化，鋼筋銹蝕的過(guò)程也進(jìn)展較快。施工質(zhì)量。施工中振搗不密實(shí)、蜂窩、裂紋使碳化大大加快。第52頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.5混凝土中鋼筋的銹蝕

6.5.5氯離子引起的銹蝕

混凝土中C1-的來(lái)源有二：一是混凝土在拌和時(shí)已引入的、包括拌和水中和外加劑中含的，二是環(huán)境中的C1-隨著時(shí)間逐漸擴(kuò)散和滲透進(jìn)入混凝土內(nèi)部的。

產(chǎn)生條件：氯離子擴(kuò)散、氧與水分；與保護(hù)層厚度、水灰比、水泥用量等有關(guān)。

Fe2++2Cl-+4H2O=FCl2·4H2OFeCl2·4H2O=Fe（OH）2+2Cl-+2H++2H2O

形成小陽(yáng)極、大陰極第53頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.5混凝土中鋼筋的銹蝕6.5.5氯離子引起的銹蝕鋼的電位—pH圖①全面銹蝕②鈍化態(tài)③不銹①全面銹蝕②點(diǎn)銹蝕③不完全鈍態(tài)④鈍態(tài)⑤不銹不含氯離子溶液中鋼的電位—PH圖

含0.01mol氯離子溶液中鋼的電位—pH圖第54頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.5混凝土中鋼筋的銹蝕6.5.5氯離子引起的銹蝕鋼筋保持鈍化態(tài)的氯離子極限含量

Hausman提出氯離子極限濃度CCl-與OH-濃度COH-的大致關(guān)系式：

OH-濃度：

混凝土的體積孔隙率P:

我國(guó)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204—02)規(guī)定：在鋼筋混凝土中摻用氯鹽類防凍劑時(shí)，氯鹽摻量按無(wú)水狀態(tài)計(jì)算不得超過(guò)水泥重量的1％，素混凝土允許摻加3％以內(nèi)的氯鹽。第55頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.5混凝土中鋼筋的銹蝕6.5.5氯離子引起的銹蝕氯鹽通過(guò)混凝土的擴(kuò)散

氯離子擴(kuò)散應(yīng)遵循Fick第二定律：Brown根據(jù)此方程的解作圖，用以估算鋼筋開始銹蝕所需時(shí)間

第56頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.5混凝土中鋼筋的銹蝕6.5.5氯離子引起的銹蝕

氯離子引發(fā)鋼筋失鈍時(shí)間估算圖

第57頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.5混凝土中鋼筋的銹蝕6.5.5氯離子引起的銹蝕鋼筋銹蝕產(chǎn)生開裂的時(shí)間分兩個(gè)階段脫鈍介質(zhì)(酸性氧化物或氯化物)到達(dá)鋼材表面并開始銹蝕的時(shí)間T0；銹蝕到達(dá)臨界水平，即混凝土出現(xiàn)開裂的時(shí)間T1。第58頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.5混凝土中鋼筋的銹蝕6.5.6鋼筋銹蝕的防護(hù)措施

下列幾種新措施可以在原材料選擇、配合比設(shè)計(jì)、保護(hù)層厚度與施工過(guò)程的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步改善對(duì)鋼材腐蝕的防護(hù)作用：在新拌混凝土里摻用阻銹劑，如亞硝酸鈣；鈍用不銹鋼作為配筋，或環(huán)氧涂層鋼筋；混凝土采用涂層保護(hù)，減少氯鹽與氧的侵入；對(duì)鋼筋進(jìn)行陰極保護(hù)，即外加電壓以保持鋼筋處于陰極區(qū)。第59頁(yè),共68頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.5混凝土中鋼筋的銹蝕6.5.6鋼筋銹蝕的防護(hù)措施

選擇改善混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的措施，要考慮到性能與費(fèi)用兩方面。下面列出許多防護(hù)和延緩混凝土因鋼筋銹蝕引起劣化的措施及費(fèi)用增加比例（以增加一次投資的百分?jǐn)?shù)表示）：摻用粉煤灰和礦渣，減少水泥用量（0%）預(yù)冷混凝土拌合物（3%）用硅灰和高效減水劑（5%）增大保護(hù)層厚度15mm（4%）摻加阻銹劑（8%）用環(huán)氧涂層鋼筋（