混凝土的耐久性

混凝土的耐久性教學(xué)目的：1、掌握(zhǎngwò)混凝土的耐久性教學(xué)課時：2時教學(xué)方法：多媒體共十一頁

混凝土的耐久性

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的能力稱為混凝土的耐久性。提高混凝土耐久性，對于(duìyú)延長結(jié)構(gòu)壽命，減少修復(fù)工作量，提高經(jīng)濟效益具有重要的意義共十一頁1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水滲透的能力。

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。這些孔道主要來源于水泥漿中多余水分蒸發(fā)(zhēngfā)而留下的氣孔、水泥漿泌水所產(chǎn)生的毛細(xì)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、孔洞，這些都會導(dǎo)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等級是以28ｄ齡期的標(biāo)準(zhǔn)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水壓力來表示，劃分為P2、P4、P6、P8、P12等等級，它們分別表示能抵抗0.2、0.4、0.6、0.8、1.2MPa的水壓力而不滲透。

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)護條件以及是否摻外加劑、摻合料有關(guān)。

共十一頁2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)下，能經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用而不破壞，同時也不嚴(yán)重降低(jiàngdī)強度的性能。

混凝土抗凍性一般以抗凍等級表示。抗凍等級是采用齡期28ｄ的試塊在吸水飽和后，承受反復(fù)凍融循環(huán)，以抗壓強度下降不超過25％，而且質(zhì)量損失不超過５％時所能承受的最大凍融循環(huán)次數(shù)來確定的。ＧＢＪ50164—92將混凝土劃分為以下抗凍等級：Ｆ10、F15、F25、F50、F150、F200、F250、F300等九個等級，分別表示混凝土能夠承受反復(fù)凍融循環(huán)次數(shù)為10、25、25、50、100、150、200、250和300次。

共十一頁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(fù)溫下結(jié)冰后體積膨脹造成的靜水壓力，因冷凍(lěngdòng)水蒸汽壓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(dāng)這兩種壓力所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)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至破壞。

共十一頁影響混凝土抗凍性的因素有：

（１）混凝土強度愈高，抵抗凍融破壞的能力越強，抗凍性越好。

（２）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，靜水壓力(yālì)越大，抗凍性越差。

（３）混凝土孔隙充水程度。飽水程度愈高，凍結(jié)后產(chǎn)生的凍脹作用就大，抗凍性越差。

（４）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。

（５）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(xì)小、均勻的氣泡，使之成為壓力(yālì)水進出的“水庫”，使靜水壓力(yālì)和滲透壓力(yālì)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４％～６％為宜。

共十一頁3抗侵蝕性

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(xué)侵蝕、物理作用不破壞的能力。

混凝土的抗侵蝕性主要取決于水泥(shuǐní)的品種、混凝土密實度與孔隙特征等。

共十一頁4混凝土的碳化

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，使混凝土孔隙中充滿飽和的氫氧化鈣溶液，其ＰＨ值可達(dá)到12.6～13。這種強堿性環(huán)境能使混凝土中的鋼筋表面(biǎomiàn)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土的堿度，當(dāng)ＰＨ值低于10時，鋼筋表面鈍化膜破壞，導(dǎo)致鋼筋銹蝕。共十一頁

其次，當(dāng)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，使混凝土保護層開裂(kāiliè)或剝落，進而又加速混凝土進一步碳化。

碳化作用還會引起混凝土的收縮，使混凝土表面碳化層產(chǎn)生拉應(yīng)力，可能產(chǎn)生微細(xì)裂縫，從而降低了混凝土的抗折強度。

共十一頁影響混凝土碳化速度的主要因素有：

（1）水泥品種。摻混合材的水泥，因其氫氧化鈣含量較少，碳化比普通水泥快。

（2）水灰比。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。

（3）環(huán)境濕度。在相對濕度為50～75％的環(huán)境時，碳化最快。相對濕度小于25％或達(dá)到100％時，碳化停止。因為(yīnwèi)碳化需要水分，但不能堵塞二氧化碳的通道。此外，空氣中二氧化碳濃度越高，碳化速度也越快。（4）硬化條件?？諝庵谢蛘羝叙B(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，后者水化程度高，混凝土較密實。

混凝土的碳化深度大體上與碳化時間的平方成正比。為防止鋼筋銹蝕，必須設(shè)置足夠的鋼筋保護層。

共十一頁內(nèi)容(nèiróng)總結(jié)混凝土的耐久性。在混凝土中摻入引氣劑，可在水泥石中形成無數(shù)細(xì)小、均勻的氣泡，使之成為壓力水進出的“水庫”，使靜水壓力和滲透壓力得以釋放，對冰凍(bīngdòng)破壞起到