混凝土结构耐久性问题分析与试探

1、混凝土结构耐久性问题分析与试探摘要:本文通过对当前施工中混凝土结构的设计中存在的耐久性问题进行分析,提出了阻碍混凝土结构耐久性的因素并指出了在施工中常见的提高混凝土结构耐久性的方法,并结合现时期我国的实际情形,对现时期我国设计施工中存在的一些缺点进行了试探。关键词:混凝土耐久性侵蚀1. 混凝土耐久性的概念混凝土耐久性是指结构在规定的利用年限内,在各类环境条件作用下,不需要额外的费用加固处置而维持其平安性、正常利用和可同意的外观能力。混凝土耐久性要紧指:抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、碳化。现行国家标准混凝土结构设计标准(GB50010-2002)中，明确规定混凝土结构设计采纳极限状态设计方式。2.

2、混凝土耐久性的阻碍因素2.1 混凝土的冻融破坏。当结构处于冰点以下环境时,混凝土内孔隙中的水将结冰,产生体积膨胀形成各类压力,当压力达到必然程度时致使混凝土的破坏.混凝土发生冻融破坏的最显著的特点是表面剥落,严峻时能够露出石子。混凝土的抗冻性能与混凝土内部的孔结构和气泡含量多少紧密相关。孔越少越小,破坏作用越小,封锁气泡越多,抗冻性越好。阻碍混凝土抗冻性的因素,除孔结构和含气量外,还包括:混凝土的饱和度,水灰比,混凝土的龄期,集料的孔隙率及其间的含水率等。2.2 混凝土的碱-集料反映。混凝土的碱-集料反映,是指混凝土中的碱与集料中活性组分发生的化学反映,引发混凝土的膨胀,开裂,乃至破坏。国内外

3、因碱-集料反映不能不拆除大坝,桥梁,海堤和学校的事件并非在少数。混凝土碱-集料反映需具有三个条件,即有相当数量的碱,相应的活性集料,水分,幸免碱-集料反映的方式可采纳:尽可能幸免采纳活性集料;限制混凝土的碱含量;掺用混合材。2.3 化学侵蚀。当混凝土结构处在有侵蚀性介质作用的环境时,会引发水泥石发生一系列化学,物理与物化转变,而慢慢受到侵蚀,严峻的使水泥石强度降低,以至破坏.常见的化学侵蚀可分为淡水侵蚀,一样酸性水侵蚀,碳酸侵蚀,硫酸盐侵蚀,镁盐侵蚀等几类.淡水的冲洗,会溶解水泥石中的组分,使水泥石孔隙增加,密实度降低,从而进一步造成对水泥石的破坏;当水中溶有一些酸类时,水泥石就受到溶淅和化学

4、溶解双重作用,侵蚀明显加速;碳酸在溶淅水泥石的同时,破坏混凝土内的碱环境,降低水泥水化产物的稳固性,阻碍水泥石的致密度;硫酸盐SO42离子深切混凝土内与水泥组分反映，生成物体积膨胀开裂造成损坏。2.4 钢筋的锈蚀。钢筋的锈蚀表现为钢筋在外部介质作用下发生电化反映,慢慢生成氢氧化铁等即铁锈,造成混凝土顺筋裂痕,从而成为侵蚀介质渗入钢筋的通道,加速结构的损坏.混凝土碳化和中性化主若是由于混凝土的密实度即抗渗性不足,酸性气体渗入混凝土内与氢氧化钙作用;其二,氯离子对钢筋表面钝化膜有特殊的破坏作用;其三,钢筋在拉应力和侵蚀性介质一起作用下形成的脆性断裂;其四,钢筋的氢脆现象,即预应力筋在酸性与微碱性的

5、介质中发生脆性断裂,钢筋在侵蚀进程中会产生少量氢气,当钢筋内部存在缺点,会产生专门大压力显现鼓泡现象,使钢筋脆化。3.提高混凝土结构耐久性的方法3.1 原材料的选择。水泥类材料的强度和工程性能,是通过水泥砂浆的凝结,硬化形成的,水泥石一旦受损,混凝土的耐久性就被破坏,因此水泥的选择需注意水泥品种的具体性能,选择碱含量小,水化热低,干缩性小,耐热性,抗水性,抗侵蚀性,抗冻性能好的水泥,并结合具体情形进行选择。集料的选择应考虑其碱活性,耐蚀性和吸水性,同时选择合理的级配,改善混凝土拌合物的和易性,提高混凝土密实度;掺混合材混凝土,是提高混凝土耐久性的有效方法.即最近几年来进展的高性能混凝土。3.2

6、 操纵施工质量。操纵施工质量要紧从混凝土结构爱惜层的厚度操纵、混凝土结构各类孔隙的操纵和水灰比操纵等几个方面进行。针对不同的侵蚀环境应设计不同的爱惜层厚度。如一类环境（室内正常环境）,设计利用年限为100年的结构混凝土应爱惜层厚度应按标准的规定增加40%;混凝土结构及构件宜整体浇筑,不宜留施工缝。能够通过掺加高效减水剂,在保证混凝土拌和物所需流动性的同时,降低用水量,减小水灰比,使混凝土的总孔隙率大幅度降低。3.3 结构的日常保护。结构在利历时期,应注意检测,保护和修理,对处于露天和恶劣环境下的基础设施工程更应如此,成立检测和评估体系,及时发觉,及时修理,确保混凝土结构的正常利用。在利用中,应

7、尽可能幸免结构经受超重荷载、接触侵蚀性物质,并尽可能减少冻融环境的阻碍。同时在结构建成后按期检查,在结构破坏超过必然的界限后就需要详查破坏缘故并评估是不是需要维修或加固。4.对现有混凝土结构设计施工的试探我国的结构设计标准长期没有设计利用年限的要求,在近几年修订公布的建筑结构设计标准中才明确规定将建筑结构的设计年限分为四类,但这对提高混凝土结构的耐久性起不到太大的作用,尽管结构的利用年限能够通过维修延长,但结构中的个别部件不必然能够达到设计利用年限,这在桥梁等结构中尤其明显。例如设计利用30年的拉索往往不到20年就要改换,这无疑会大大缩短结构的利用寿命,应该在设计时加以考虑。另外,由于我国的国情限制,我国的混凝土结构往往达不到发达国家的设计与施工水平。随着改革开放的进行,我国的结构设计水平已经慢慢与国际接轨,但不可否定的是,我国的科技水平仍然无法与发达国家相较,在设计中也就不免有如此那样的问题。我国的劳动力素养普遍低下,建筑施工大多仍是粗放型的建造方式,施工质量难以保证。同时,我国的建筑材料与国外也有不小的差距,例如我国的水泥质量一样要比欧洲差,随着龄期的进展其后期性能提高可能相对较少,因此在龄期系数的取值上宜偏低取用。而这些也就使我国的混凝土结构耐久性低于国外水平。参考文献:1GB/T50746-2020混凝土结构耐久性设计标准.2 冯乃谦、邢锋,混凝土与混凝土结构的耐久性,机