混凝土耐久性和高性能混凝土要点介绍

砼耐久性和高性能砼介绍目录一砼结构耐久性和使用寿命二砼的劣化三砼的开裂四砼的冻融破坏五砼的化学侵蚀六砼中钢筋锈蚀七砼的碱-骨料反应八砼的磨蚀破坏九高性能砼砼结构耐久性和使用寿命

(一)砼结构耐久性砼结构耐久性取决于使用环境条件以及砼结构设计、材料(砼和钢筋)、施工质量和维护.(二)砼结构使用寿命

砼结构使用寿命指砼结构在规定的工作环境和维护条件下，能保持设计使用性能的年限。砼结构使用寿命取决于砼结构耐久性、使用条件和环境、结构的及时维修。砼结构使用寿命包括结构良好状态,维护阶段,修理阶段。对于耐久性差的砼结构,维修的弗用比建设投资增加许多倍.(国外5倍定率)二砼的劣化(一)砼劣化基本条件(二)砼侵蚀劣化的类型(三)环境的影响(四)砼的孔结构(五)孔中的水气(六)水气迁移(一)砼劣化基本条件

1.气体、水以及含在水气中的有害物质在砼的孔隙和裂缝中的迁移、结合和变化是砼劣化的基本条件,其中水气的迁移是首要条件。2.水气迁移的动力有:浓度差引起扩散;压力差引起渗透;表面能引起毛细吸引。(二)砼侵蚀劣化的类型冻融循环破坏环境水的化学腐蚀砼内钢筋锈蚀(碳化或氯盐引起)碱-骨料反应破坏物理磨损破坏(磨蚀)(三)环境的影响对砼结构耐久性影响起决定性作用的是结构砼周围(以厘米距离计)的微观气侯和与砼接触的环境水或环境土的状况.足够的水份,水中有害物质和温度是环境特征的三个主要因素.1.有害物质及其浓度二氧化碳-----钢筋保护层碳化氯化物-----促进钢筋锈蚀氧------钢筋锈蚀的条件之一酸类------砼酸性腐蚀硫酸盐-----砼结晶型腐蚀碱(钾,钠)-----砼碱-骨料反应破坏镁盐-----砼化学腐蚀2.水和湿度的影响环境水和湿度对砼的碳化过程、氯污染、冻害和化学侵蚀都有重要的影响，但影响程度各不同相。环境条件相互影响的例子:相对湿度50~60%时,砼碳化速度最快;湿度降低时因水份不足,碳化速度减慢;湿度提高时孔隙水增加,二氧化碳迁移困难,直至湿度95%以上碳化过程几乎停止.但是,对钢筋锈蚀来说,相对湿度50~60%时速度很慢,90~95%时,锈蚀最快;>95%时,由于缺氧,锈蚀速度又下降.可见,相对湿度居中(65~85%),是锈蚀危害最大的环境.3.温度的影响温度影响砼的硬化速度，温度增加10~15C度强度增加速度快一倍。同样，砼的化学腐蚀、钢筋锈蚀、碱-骨料反应的破坏速度也与温度的提高成类似的正比关系.砼热天和冷天施工,砼的强度发展和施工技术措施(材料选择,配合比,温控和防冻,养护等)是不同的.砼的内外温差过大和降温过快是砼开裂的重要原因。砼早期受冻和反复冻融破坏是由于环境温度处于负温使砼中水结冰对砼破坏的结果。4.综合影响砼表面的含水量和温度,环境的空气湿度和温度,风速都会综合影响砼的水份蒸发速度.在砼湿养护和砼盐类结晶破坏情况下,都要考虑.砼表面水分蒸发量计算例:砼湿养护时砼表面相对湿度为100%,温度27C度,空气相对湿度70%,25C度,水汽分压差为10.5mmHg,当风速2M/sec时水蒸发速率3.8Kg/M2/H.温差越大，湿度差越大，或风速越大，砼表面水份蒸发量就越大。(四)

砼的孔结构砼水泥石孔结构与水气迁移密切相关的两个参数是连通孔隙率和孔径分布.连通孔隙率是指水泥石中互相连通,水气可以迁移的孔隙所占的体积百分率,相当于最大可逆水含量,通常为20~30%.孔径分布影响水气迁移的类型和速度;微孔主要是凝胶孔;毛细孔和引入的大孔对耐久性影响很大;毛细孔增加,耐久性一般要降低.影响砼性能的三要素粗细骨料---骨料强度和表面状态,级配及在砼中所占比例.骨料界面层---富集氢氧化钙和钙矾石结晶,界面层的密实性和厚度很重要.水泥石---水化硅酸钙凝胶,氢氧化钙和钙矾石晶体,未水化颗粒,其它小颗粒,毛细孔和各种孔隙.(五)孔中的水气1.孔表面能和毛细凝结孔的表面能和比表面能---孔壁和固体自由表面一样,由于没有与相邻分子结合而剩余能量,这种能量就是孔的表面能.孔的表面能与孔内体积之比为比表面能.毛细凝结---毛细孔的表面能使孔中水蒸汽分子吸附于孔壁,湿度越大水膜越厚;孔径越小比表面能越大,吸附水与孔体积之比越多,直到孔径小到一定值,孔中完全被水充满,这个过程就是毛细凝结.温度降低,孔中相对湿度增加,直至相对湿度100%水凝结.越小的孔,水凝结越容易.2.孔的含水量和水泥石含水率孔中空气含水量与环境湿度成正比,由于毛细凝结而充满水的孔径大小与空气湿度有关,湿度越大凝结充水孔径越大.水泥石中凝胶孔占很大比例,其孔径很小,即使在湿度较低时也充水,因此水泥石具有较高含水率.空气湿度增加,使较大孔也充水,因而减少了气体扩散的有效孔隙,混凝土透气性降低,氧和二氧化碳的扩散减小,直至混凝土水饱和时扩散停止.(六)

水气迁移1.潮湿环境下的水气迁移

气、水和含在气水中物质的迁移是扩散过程,动力为浓度差.二氧化碳气扩散进孔,与孔壁的氢氧化钙反应生成碳酸钙,二氧化碳浓度降低.环境湿度增加或混凝土干燥时,水或汽的扩散过程不断进行.水中氯化物的扩散在孔壁水膜或充水孔中进行,扩散速率随混凝土含水率减少而显著减慢.2.雨水环境下的水气迁移毛细吸引---动力是毛细孔表面能,孔径越小,比表面能越大,竖直吸引高度H越大.水平方向吸引取决于表面水的过剩量.雨水环境下由于毛细吸引和扩散作用,砼表面很快达到水饱和状态,水中物质被迁移,气体扩散停止.水通过毛细吸引被砼吸收的速率远大于被蒸发的速率.3.浸渍环境下的水气迁移动力---毛细吸引、水压力透渗、蒸发溶解在水中的氯化物、硫酸盐、碳酸盐一起迁移,在水蒸发区浓度不断增加,直至盐析结晶.在砼中有害盐类的浓缩加剧了化学侵蚀的速度,这是主要的;其次,盐类结晶也产生物理性破坏.但在内陆盐渍土地区,由于环境水矿化度很高,气侯干燥,昼夜温差大,在毛细吸附区砼的盐类结晶性破坏将占主导地位.三砼的开裂(一)砼开裂的机理(二)裂缝类型1.荷载引起的开裂2.变形引起的开裂3.膨胀引起的开裂4.裂缝和钢筋(一)砼开三裂机三理砼受三到的三拉应三变超三过其三抗拉三应变三能力(极限三延伸三率),砼就三会开三裂.(＞0.三2m三m就不三允许三了)砼抗三拉强三度约三为1/三10三~1三/1三2的抗三压强三度.砼极三限延三伸率三约为0.三4~三1.三0/万应变三产生三的主三要原三因有:砼由三于各三种收三缩和三温差三引起三的变三形;砼由三于钢三筋锈三蚀,硫酸三盐腐三蚀,碱骨三料反三应引三起的三局部三膨胀;外部三荷载三或基三础不三均匀三沉降三产生三的变三形.砼抗三拉应三变能三力随三硬化三龄期三和应三变作三用速三度的三改变三而变三化.砼的三收缩三变形1.塑性三收缩:砼在三终凝三前的三收缩.包括三自生三收缩三、沉三降收三缩、三蒸发三收缩.2.自生三收缩:砼在三绝热三绝湿三条件三下水三泥水三化产三生的三化学三收缩,约为(0三.4三~1三.0三)×三10-4,如果三游离CaO和Mg三O过量,自缩三值可三能为三负值(膨胀).3.干燥三收缩:即失三水收三缩,最大三可达8×三10-4.4.温度三收缩:热胀三冷缩,砼热三膨胀三系数10三×1三0-6三.5.碳化三收缩:三Ca三(O三H)三2碳化三生成Ca三CO3.(二)裂缝三类型1.荷载三引起三的开三裂纯弯三曲纯拉三伸剪切扭转粘结集中三荷载基础三不均三匀沉三降2.变形三引起三的开三裂①温度三应力--三--三--由于三水泥三水化三热温三升,砼内三外层三温差三过大,外层三产生三的拉三应力三超过三硬化三早期三的很三低抗三拉强三度,就可三能开三裂.这类三裂缝三多为三龟裂,很浅;当墙三壁这三类构三件,下部三受到三限制,当降三温过三快收三缩过三大时三会产三生贯三穿构三件的三竖直三大裂三缝.②收缩三应力--三--三--由于三干燥三收缩三受到三外部三限制,当超三过砼三极限三应变三就产三生分三割裂三缝;砼表三面干三燥,内外三层产三生收三缩差,表面三产生三拉应三力内三部产三生压三应力,这类三收缩三裂缝三也是三龟裂.干燥三收缩三率一三般为3~三8/万③塑性三收缩三开裂--三-浇筑2~三4h内,表面三蒸发三失水三超过三泌水三提供三的水三时,孔隙三水中三产生三毛细三张力三而体三积缩三小,如表三面的三粗骨三料或三钢筋三产生三约束,就可三能开三裂.路面三和楼三板常三见此三类裂三缝,宽度三大约2~三3m三m,分布三不规三则,多为三平行三或45度角.④塑性三沉降三开裂--三-如泌三水严三重,砼体三积沉三降收三缩并三受到三钢筋三或模三板阻三碍就三可能三开裂.这种三裂缝三多为三沿着三厚板三上部三钢筋三方向三或柱三子横三截面三箍筋三处产三生.当钢三筋间三距很三小时三可能三出现三水平三沉降三裂缝,引起三钢筋三保护三层分三层,以后三如偶三冻害三或钢三筋锈三蚀,保护三层可三能无三预兆三剥落.3.膨胀三引起三的开三裂钢筋三锈蚀三引起硫酸三盐腐三蚀引三起碱-骨料三反应三引起水泥三安定三性不三良膨胀三剂掺三加不三均匀三或不三适量四三砼三的冻三融破三坏1.孔中三水结三冰水变三冰体三积增三加9%三,充满三水的三孔结三冰膨三胀会三引起三水泥三石开三裂;由于三孔表三面能三使孔三中水三的冰三点下三降,孔径三越小三冰点三越低,许多三凝胶三孔中三水在三很低三的负三温下三都不三结冰;不完三全充三水的三孔,温度三降低过程三中,由于三孔表三面能,小孔三中相对湿度三提高三更多,在水三变冰三过程三中有三相当三数量三水由小三孔向三大孔蒸发三迁移三出去,使小三孔中三未结三冰的三水向三大孔三中扩三散.孔径越小,水的冷凝温度三越高(相对三湿度10三0%三),即降三温过三程中,小孔三中水先冷三凝,大孔三中水后三冷凝,小孔三中水三向大三孔中三扩散.2.临界三水饱三和度由于三孔中三水冷三却过三程中三水从三小孔向大三孔扩散,大孔三中水三量在增加,结冰三时体三积又三要增三加,为了防止三冻胀三破坏,要有三一定三数量三的未三充满三水的三孔.为防三止砼冻害,孔隙三中不三能超三过的三极限三含水三量称临界三水饱三和度,主要三取决三于:孔径三大小三和分三布环境三条件冷却三速率三和冻三融循三环次三数冻融三循环三间的三干燥砼的三龄期3.引气三作用引气三剂引三入的三封闭三气孔,即使三在砼三处于三水饱三和状三态也三不会三充水.孔中三水冻三结过三程中,由于三水向三大孔三扩散三作用,封闭三气孔三可以三作为三膨胀三空间三容纳三正在三结冰三的水,缓解三了对三水泥三石的三压力.为了三保证三封闭三孔系三统充三分发三挥作三用,孔的三间距三要足三够小.冻害三越严三重,这个三临界三孔间三距就三应更三小.一般三含气三量越三大(4三~6三%)三,孔间三距越三小（三少于25三0微米),砼抗冻三性越三好.水冻三结时三向大三孔扩三散是三不可三逆过三程,随着三冻融三循环三增加三大孔三充水三程度三不断三增加,如不三能干三燥,冻融三循环三进行三到一三定次三数后,冻害三仍会三发生.5.骨料三对抗三冻性三影响吸水三严重三的砂三岩粗三骨料三在冻三结过三程中三产生三膨胀三并破三坏水三泥石,典型三现象三是粗三骨料三处表三面局三部剥三落爆三裂.6.影响三砼抗三冻性三的因三素1.砼的三组成:水灰三比,水泥三用量,含气三量,骨料三级配,掺合三料数三量.2.砼的三水饱三和度:冻结三前即三使轻三微的三干燥三都可三保证三相当三高的三抗冻三性,只有三饱水三的砼三才会三严重三影响三抗冻三性.3.砼龄三期:龄期三越长,强度三和孔三结构三变得三更有三利于三抗冻.五三砼的三化学三侵蚀溶出三型腐三蚀:淡水三浸析,氢氧三化钙三溶出离子三交换三型腐三蚀:分镁三盐,碳酸三和一三般酸三性腐三蚀结晶三膨胀三型腐三蚀:分硫三酸盐三腐蚀,盐类三物理三结晶三腐蚀(一)硫酸盐侵三蚀1.硫酸三盐结三晶破三坏原三因环境三水中三硫酸三盐与三水泥三石中三氢氧三化钙三和水三化铝三酸钙三反应,生成三硫铝三酸钙(钙矾三石)和硫酸三钙(石膏)产生三内应三力引三起砼的破坏.2.主要三反应三式①Na三SO4·1三0H2O三+三Ca三(O三H)2=三Ca三SO4·2三H2O三+三2N三aO三H三+三8H2O石膏三结晶②4C三aO三·A三I2O3·1三2H2O三+三3(三Ca三SO4·2三H2O)三+三1三4H2O三=三3C三aO三·A三I2O3·3三Ca三SO4·3三1H2O三+三Ca三(O三H)2钙矾三石结三晶三③三环境三水中SO4-2浓度(㎎/l三)不同,结晶三类型三也不三同.SO4-225三0~三15三00三1三50三0~三50三00三5三00三0~三10三00三0结晶三钙三矾石三钙三矾石三和石三膏三石膏3.抗硫三酸盐三腐蚀三措施降低三水泥三熟料三中铝三酸三三钙的三含量(<三5%三);砼中三掺加三较多三的矿三渣或三粉煤三灰;掺加三高效三减水三剂降三低水三胶比三和用三水量,提高三砼密三实性;在严三重侵三蚀环三境下,在砼三表面三采取三特殊三腐蚀三措施,避免三环境三水直三接接三触砼.(二)酸侵三蚀侵蚀三酸与三氢氧三化钙三、水三化硅三酸钙三、水化三铝酸三钙反三应生三成侵三蚀酸三的钙三盐,侵蚀三的程三度决三定于三侵蚀三酸的三腐蚀三性和三生成三的钙三盐的三溶解三度.流动三溶解三和高三温环三境将三加速三侵蚀.镁盐三和铵三盐可三作为三当量三酸以三同样三方式三侵蚀,氯化三镁相三当于三游离三盐酸三反应,硝酸三铵相三当于三游离三硝酸三反应,分别三产生三没有三强度三的氢三氧化三镁和三氢氧三化铵.软水三会溶三解钙三化合三物,同样三使水三泥石三破坏.酸雨三对砼三的侵三蚀可三忽略三不计,因为三酸降三数量三与砼三表面三层的三缓冲三容量三相比,是很三低的.酸侵三蚀使三水泥三石完三全转三化,破坏三了孔三系统,所以,水泥三石的三渗透三性对三耐酸三侵蚀三不十三分重三要.酸性三侵蚀三反应三式1.无机三酸(HC三l,H三NO3,H三SO4):Ca三(O三H)2+HC三l→三Ca三Cl2+三H2OnC三aO三·m三Si三O2aq+HC三l→nC三aC三l2+三mS三i(三OH三)4+aq2.碳酸(侵蚀三性二三氧化三碳):H2CO3≒H++H三CO3-≒2三H++C三O3-2Ca三CO3+C三O2+三H2O三≒三C三a(三HC三O3)23.生物三产物H2S(三)镁盐三侵蚀1.三M三gS三O4+三Ca三(O三H)2→C三aS三O4+M三g(三OH三)2↓2.Mg三Cl2+三Ca三(O三H)2→C三aC三l2+三Mg三(O三H)2↓3.三Mg三SO4·7三H2O三+三3C三aO三·2三Si三O4·a三q三=三3(三Ca三SO4·2三H2O)三+三3三Mg三(O三H)2↓+三2三Si三O2·H2O三+三nH2O4.三Mg三(O三H)2是没三有强三度的三胶体,镁盐三浓度三小时,侵蚀三在表三面进三行,破坏三很轻.浓度三大时,溶液三向砼三内部三扩散,对砼三破坏三更大.(四)海水三侵蚀1.高潮三线以三上不三直接三接触三海水三部位:主要三是冻三融破三坏和三钢筋三锈蚀.2.浪溅三区:受干三湿交三替作三用,盐类三结晶三破坏,加速三钢筋三锈蚀.3.水位三变化三区:受海三浪冲三刷,干湿三交替三作用,冻融三循环三作用,化学三侵蚀三作用.4.长期三浸水三区:化学三侵蚀三作用.海水三中化三学侵三蚀海水三中硫三酸根三约25三00三~2三70三0㎎三/l三,镁离三子约13三00三㎎/三l三,氯离三子约19三00三0㎎三/l三,砼在三海水三中将三产生三如下三反应:Mg三SO4·7三H2O三+三3C三aO三·2三Si三O4·a三q三=三3(三Ca三SO4·2三H2O)三+三3三Mg三(O三H)2+三2S三iO2·H2O三+三nH2O海水三中硫三酸镁三与水三化硅三酸钙三反应三产生三石膏三和没三有强三度的三氢氧三化镁,对砼三有腐三蚀作三用.但由三于大三量氯三离子三存在,提高三硫铝三酸钙三的溶三解度,产生三不结三晶的三氯铝三酸钙,对硫三酸盐三腐蚀三的破三坏程三度大三大减三弱,所以三海水三的化三学侵三蚀程三度要三专门三考虑.(五)盐结三晶破三坏砼结三构一三部分三接触三含盐三环境三水,另一三部分三为蒸三发表三面时,由于三水迁三移(压力,扩散,毛细三吸引,蒸发),蒸发三面附三近的三砼孔三隙中三盐溶三液不三断浓缩三、结晶三、积聚.由于反复三干湿三循环三产生三结晶三和温三度变三化引三起晶三型转三化,在孔三隙中三产生三的结三晶压三力导三之砼三破坏.除了三这种三盐类三物理三结晶三破坏三外,由于三孔中三有害三离子三浓度三提高,化学三侵蚀三的速三度也三加快.结晶三水化三物的三晶变三温度三及膨三胀率硫酸三钠的三晶变三膨胀三最大六三砼中三的钢三筋锈三蚀1.钢筋三的钝三化和三脱钝2.砼的三碳化3.氯离三子的三危害4.钢筋三的锈三蚀模三型5.氯盐三的坑三状腐三蚀6.应力三腐蚀三的的三断裂三和氢三脆7.裂缝三对锈三蚀的三影响8.钢筋三锈蚀三的后三果9.钢筋三保护三层的三作用1.钢筋三钝化三和脱三钝钝化三作用--三-砼孔三隙中水的碱三度很三高(P三H>三12三.5三),此时三钢筋三表面三形成三一层三很薄三的钝三化膜,阻止三铁元三素的三溶解,即使三提供三足够三的氧三和水,钢筋三也不三会生三锈.脱钝三原因--三-钝化三膜溶三解:1.钢筋三保护三层中三性化(碳化),三P三H<三9;2.氯化三物的三破坏;3.保护三层砼三质量三差,由于三水流三冲刷三碱大三量流三失钢2.砼的三碳化碳化--三-空气三中二三氧化三碳通三过孔三隙进三入砼三内与三氢氧三化钙三反应三生成三碳酸三钙,使碱三度从PH三>1三2.三5降到PH三<9三.二氧三化碳三由表三及里三的扩三散决三定碳三化的三速度,碳化三深度三和时三间的三平方三根相三关.砼渗三透性三可以三衡量三碳化三快慢,渗透三性取三决于三砼孔三结构.二氧三化碳三只能三在孔三隙内三空气三中扩三散,完全三水饱三和的三砼是三不会三碳化三的.3.氯离三子的三危害氯离三子是三通过三砼孔三隙的三水由三表及三里的三扩散,氯离三子浓三度随三深度三而降三低,扩散三深度三也与三时间三平方三根相三关.部分三氯盐三可被三水泥三石结三合,但水三泥石三碳化三后,被结三合的三氯离三子又三会释三放出三来,所以,砼碳三化后三氯盐三对钢三筋的三锈蚀三危害三会明三显增三大.砼表三面的三干湿三交替三使氯三盐不三断富三集,氯离三子侵三入砼三的深三度与三保护三层渗三透性三即孔三结构三密切三相关.4.钢筋三锈蚀三模型阳极三过程:铁元三素溶三解,产生三带正三电的三铁离三子进三入溶三液,还有三两个三多余三电子;阴极三过程:多余三电子三在阴三极与三水和三氧气三结合三形成三氢氧三根离三子;经过三若干三中间三过程,铁离三子与三氢氧三根化三合生三成铁三锈(带水三氧化三铁),消耗三氧气三从空三气中三通过三保护三层向三钢筋三扩散,水只三是起三到使三电化三学过三程发三生的三作用.如果三砼是三干燥三的(无水,电解三过程三被阻三止)或水三饱和三状态(缺少三氧气),即使三钢筋三脱钝三也不三会锈三蚀.5.裂缝三对钢三筋锈三蚀的三影响裂缝三处碳三化速三度和三氯盐三侵入三速度三大大三加快,但0.三4m三m以下三的细三裂缝三由于三自愈三合现三象,钢筋三锈蚀三很慢.阳极三在有三裂缝三的钢三筋处,而阴三极过三程发三生在三未开三裂区,这种三宏观三电池三过程,阴极三过程三决定三腐蚀三速率,与裂三缝宽三度无三关紧三要.裂缝三垂直三于钢三筋时三对钢三筋锈三蚀的三危害三比平三行时三小.但含三氯水三作用三于砼三水平三表面三时,横跨三钢筋三的裂三缝非三常有三害.6.钢筋三锈蚀三的后三果钢筋三截面三积减三小,承载三能力三成线三性下三降,延伸三性能三和疲三劳强三度急三剧降三低;铁锈三体积三膨胀三数倍,造成三砼保三护层三剥落,进一三步加三速锈三蚀过三程;在有三些情三况下,锈蚀三严重三但没三有可三见的三预兆,出现三突然三性破三坏,尤其三是预三应力三钢筋三的氢三脆和三应力三腐蚀三断裂,更具三危害三性.7.钢筋三保护三层的三作用保护三层的三厚度三和渗三透性三是决三定二三氧化三碳、三氧气三、氯三盐扩三散的三重要三参数.保护三层厚三度减三半,钢筋三开始三锈蚀三的时三间不三足原三来的三四分三之一.影响三保护三层渗三透性三的因三素有:砼水三灰比,振捣三和养三护质三量,水泥三品种三和用三量.环境三条件三对锈三蚀很三重要.长期三干燥三或长三期饱三水条三件,锈蚀三危害三性小;氯化三物含三量高,部分三泡水三或干三湿交三替,高温三环境三都将三加剧三锈蚀.七三砼三的碱-骨料三反应碱－三骨料三反应三类型1.碱-硅酸三反应:含有三微晶三氧化三硅的三矿物三有蛋三白石,黑硅三石,燧石,方石三英,玉髓三等.2.碱-硅酸三盐反三应:粘土三质岩三石及三千板三岩.3.碱-碳酸三盐反三应:白云三石质三石灰三岩.1.碱-硅酸三反应砼孔三隙中三碱(Na三OH,三KO三H)和活三性二三氧化三硅在三颗粒三表面三反应,形成三碱硅三胶.碱硅三胶会三吸引三微孔三中水三分产三生体三积膨三胀,当膨三胀压三超过三砼抗三拉强三度时,会引三起开三裂.碱-硅酸三反应三的破三坏程三度与三碱浓三度,活性三二氧三化硅三的数三量,孔隙三中含三水量三有关.砼中三掺加三矿渣三和粉三煤灰三可减三缓膨三胀破三坏.2.碱-碳酸三盐反三应破坏三原因三一种三假说三是白三云石三质石三灰石三骨料三脱白三云石三化引三起体三积膨三胀,它不三发生三在骨三料界三面而三在颗三粒内三部;还有三一种三硅胶三化假三说,认为三碱溶三液与三活性三骨料三在界三面生三成硅三酸镁三反应三环,造成三破坏.碱-碳酸三盐反三应比三较少三见,但没三有有三效遏三制办三法.砼结三构常三见部三位的三腐蚀1.灌注三桩,承台,涵洞三基础--三-常年三水中三或土三中,最大三可能三有各三类化三学侵三蚀,轻微三的钢三筋锈三蚀.2.墩台三的水三位变三化区,隧道三边墙三的吸三附区,海工三建筑三浪溅三区和三潮位三变化三区,盐渍三土建三筑吸三附区--三-各类三腐蚀三最严三重部三位,是冻三融破三坏,钢筋三锈蚀,盐类三结晶三破坏三和化三学侵三蚀有三可能三共同三作用三最严三重的三部位.3.墩台三上部,梁体三和其三它不三长期三接触三水(雨水三除外)的结三构物--三-可能三有碳三化引三起钢三筋锈三蚀,海滨三建筑三也有三氯盐三引起三钢筋三锈蚀三的可三能.八三高性三能砼(H三PC三)采用三常规三材料三和生三产工三艺,能保三证混三凝土三结构三所要三求的三各项三力学三性能,并具三有高三耐久三性、三高工三作性三、高三体积三稳定三性和三良好三外观三的混三凝土.高性三能混三凝土三不一三定是三高强三混凝三土.具有三实用三性、三经济三性、三技术三先进三性和三铁路三适用三性.高性三能砼高性三能砼三是使三用常三规原三材料三和生三产工三艺,采用三耐久三砼配三合比三设计三理念三和施三工全三过程三严格三控制三生产三的通三用砼,砼在三施工三时工三作性三应非三常良三好,硬化三后力三学性三能、三变形三性能三和外三观质三量应三满足三结构三物的三设计三要求,其耐三久性三应满三足结三构物三在规三定的三工作三条件三和使三用环三境下三正常三使用三年限三的要三求.(1三)砼结三构耐三久性1.设计三使用三年限级别三设计三使用三年限三举例一10三0年三桥隧三路基三支档二60年三一般三构筑三物三30年三可三替换三易损三件2.砼耐三久性三类别抗冻三性耐蚀三性护筋三性耐磨三性抗裂三性抗碱-骨料三反应三性环境三类别三作用三等级（1）碳三化环三境T1三T2三T3（2）氯三盐环三境L1三L2三L3（3）化三学侵三蚀环三境H1三H2三H3三H4（4）冻三融破三坏环三境D1三D2三D3三D4（5）磨三蚀环三境M1三M2三M3(2三)高性三能砼三技术三要点优质三的水三泥和三砂石三料掺加三优质三化学三外加三剂--三-减水三剂,引气三剂掺加三矿物三掺合三料--三-粉煤三灰,矿渣三粉低水三胶比(<三0.三40三)限制三胶凝三材料三总量三和水三泥用三量严格三的施三工过三程技三术管三理力学三性能三、工三作性三能、三耐久三性的三全面三检验高性三能砼三的负三面作三用1.水胶三比少三于0.三4时,自收缩三率增三大,早期三弹模三较高,应力三松弛三能力三降低,增加三了开三裂趋三势.2.磨细三矿渣(3三0%三)三,尤其三是硅三灰使三砼早三期收三缩增三加,弹模三增大,应力三松弛三能力三降低,增加了砼的开裂三倾向.但粉三煤灰三使砼三早期三收缩三减少,弹模三也较三低,可降三低开三裂的三趋势.3.高性三能砼三的水三胶比三较低,掺合三料较三多,砼的三开裂三倾向三增加,因此对砼三的温三度控三制和三湿养三护要三求更加严格,增加三了施三工难三度和三成本.1.优选三水泥宜用三硅酸三盐水三泥或三普通三硅酸三盐水三泥,不宜三用C3A大于8%的水三泥或三其它三早强三型水三泥.硅酸三盐水三泥的三比表三面积三应≦35三0m2/K三g.当骨三料具三有碱-硅酸三反应三活性三或C4三0及以三上砼三时,水泥三的碱三含量三不宜三超过0.三6%三.有抗三硫酸三盐侵三蚀要三求的三砼,水泥三熟料三中C3A含量三应不三超过6%三.水泥三矿物三成份三及性三能硅酸三三钙(C3S)水化三较快,强度三高硅酸三二钙(C2S)水化三慢,发热三量少,后期三强度三高铝酸三三钙(C3A)水化三很快,发热三量大,强度三低,收缩三大,耐硫三酸盐三侵蚀三性差铁铝三酸四三钙(C4AF三)耐硫三酸盐三侵蚀三性差2.选用三优质三砂石三料细骨三料应三选用三级配三合理三、质三地坚三固、三含泥三量少三、空三隙率三小的三中粗三砂,不宜三用山三砂,不得三用海三砂.粗骨三料应三选用三级配三合理三、粒三形良三好、三质地三坚固三、空三隙率三小的三洁净三碎石.粗细三骨料三的碱三活性三要经三过扦三验,并符三合有三关技三术要三求.3.掺加三化学三外加三剂减水三剂的三作用减少三砼用三水量,降低三水泥三石孔三隙率,改善三孔结三构;界面Ca三(O三H)2结晶三无序三化.界面三过渡三层减三少,水化三硫铝三酸钙Af三t结晶三尺寸三减少,界面三强度三提高.因此三提高三砼的三各项三力学三性能.改善三砼施三工工三作性三能.由于三提高三砼的三密实三性和三强度,改善三砼的三耐久三性能.减水三剂种三类类型系列减水率普通减水剂木质磺酸钙5~12%高效减水剂萘系,密胺系,氨基磺酸系15~30%高性能减水剂聚羧酸系25~45%聚羧三酸系三减水三剂优三点掺量三少(0三.1三5~三0.三3%三),减水三率高(2三5~三45三%)三.砼工三作性三好,坍落度损失小.砼收三缩小.碱含三量很三少.早强三、缓三凝、三引气三性可三视需三要复三配调三节.无污三染的三环保三产品引气三剂的三作用明显三提高三砼的三抗冻三性,缓减三硫酸三盐腐三蚀和三碱骨三料反三应产三生的三膨胀三应力.有轻三微减三水作三用,减少三表面三泌水三和骨三料底三部泌三水.改善三砼的三匀质三性和三工作三性能,尤其三是明三显提三高可三泵性.4.掺加三矿物三掺合三料火山三灰反三应:Si三O2+x三Ca三(O三H)2+(三n-三1)三H2O→三xC三aO三·S三iO2·n三H2OSi三O2+(三1.三5~三2.三0)三Ca三O·三Si三O2·a三q→三(0三.8三~1三.5三)C三aO三·S三iO2·a三q矿物三掺合三料(粉煤三灰,矿渣,硅灰三等)与水三泥的三二次三水化三反应三最终三产物三是C-三S-三H(三1)为主三的低三碱性三水化三硅酸三钙凝三胶,其次三是水三化铝三酸钙,铁酸三钙固三溶体,以及三水化三硫铝三酸钙.矿物三掺合三料的三贡献火山三灰效三应--三-低碱三性CS三H(三C/三S<三1.三5)三,晶须三强度三高,溶解三度低,较稳三定.二次三反应--三-高碱三性(C三SH三)转化三为低三碱性(C三SH三),消耗Ca三(H三O)三2,结晶三变小,界面三过渡三层变三小,富集三和取三向性三减少,提高三水泥三石界三面强三度.颗粒三填充三作用--三-水泥.矿渣.硅灰三末水三化颗三粒大三小差三别大,颗粒三互相三填充,减小三水泥三石孔三隙率,改善三次中三心质三和次三介质三的颗三粒级三配,强化三了中三心质三网络三骨架.削减三温峰三作用--三-水化三速度三慢,放热三总量三小.提高三耐久三性--三-改善三耐硫三酸盐三侵蚀三性,抑制三碱骨三料反三应,增加三密实三性,提高三抗渗三性和三氯离三子渗三透性.5.砼配三合比（1）、C3三0及以三下砼三的胶三凝材三料总三量不三宜大三于40三0三kg三/m3，C3三5～C4三0砼不三宜大三于45三0三kg三/m3，C5三0及以三上砼三不宜三大于50三0三kg三/m3。（2）、三砼中三应适三量掺三加优三质的三粉煤三灰、三矿渣三粉或三硅灰三等矿三物掺三合料三。砼三中粉三煤灰三掺量三大于30三%时，三砼的三水胶三比不三得大三于0.三45。预三应力三砼以三及处三于冻三融环三境的三砼中三粉煤三灰的三掺量三不宜三大于30三%（3）砼三中应三掺加三适量三质量三稳定三的砼三化学三外加三剂，三主要三是高三效减三水剂三和引三气剂,或引三气型三减水三剂.（4）砼三的最三大水三胶比三和最三小胶三凝材三料用三量应三满足三设计三要求三，当三设计三无要三求时三，钢三筋砼三及预三应力三硌应三满足三下表三的要三求；三素砼三应满三足另三外的三要求三。钢筋混凝土环境作用等级使用年限级别一（100年）二（60年）三（30年）碳化环境T10.55，2800.60，2600.65，260T20.50，3000.55，2800.60，260T30.45，3200.50，3000.50，300氯盐环境L10.45，3200.50，3000.50，300L20.40，3400.45，3200.45，320L30.36，3600.40，3400.40，340化学侵蚀环境H10.50，3000.55，2800.60，260H20.45，3200.50，3000.50，300H30.40，3400.45，3200.45，320H40.36，3600.40，3400.40，340冻融破坏环境D10.50，3000.55，2800.60，260D20.45，3200.50，3000.50，300D30.40，3400.45，3200.45，320D40.36，3600.40，3400.40，340磨蚀环境M10.50，3000.55，2800.60，260M20.45，3200.50，3000.50，300M30.40，3400.45，3200.45，3206.高性三能砼三密实三性(电通三量)设计使用年限级别一(100年)二(60年)、三（30年)56d电通量（C）<C30<2000<2500C30～C45<1500<2000≥C50<1000<1500(3三)提高三耐久三性的三措施1.抗冻三融砼1.当砼三有抗三冻要三求时三，砼三应加三引气三减水三剂或三引气三剂,砼拌三和物三的含三气量三应根三据抗三冻等三级的三要求三经试三验确三定。三抗冻三等级F3三00以上,砼含三气量三一般三要大三于5%,.气泡三间距三系数三宜<2三50微米...三..2.无抗三冻要三求的三砼含三气量三也不三应小三于2.三0%三,以改三善砼三的工三作性三和匀三质性.2.抗硫三酸盐三侵蚀三砼环境作用等级水泥品种水泥熟料中的C3A含量，%粉煤灰或矿渣粉的掺量，%最小胶凝材料用量，kg/m3H1普通硅酸盐水泥≤8≥20300中抗硫酸盐硅酸盐水泥≤5/300H2普通硅酸盐水泥≤8≥25330中抗硫酸盐硅酸盐水泥≤5≥20300高抗硫酸盐硅酸盐水泥≤3/300H3，H4普通硅酸盐水泥≤6≥30360中抗硫酸盐硅酸盐水泥≤5≥25360高抗硫酸盐硅酸盐水泥≤3≥20