钢筋混凝土构件正常适用极限状态验算-混凝土耐久性

混凝土耐久性混凝土结构的耐久性定义：所谓混凝土结构的耐久性，是指混凝土结构在自然环境、使用环境及材料内部因素的作用下，在设计要求的目标使用期内，不需要花费大量资金加固处理而保持安全、使用功能和外观要求的能力。混凝土结构的耐久性1.结构耐久性的基本概念混凝土结构的耐久性2.耐久性的影响因素外部因素环境条件，主要包括温度侵蚀剂介质等湿度、CO2含量内部因素混凝土的强度、密实度、水泥用量保护层厚度氯离子及碱含量、外加剂用量混凝土结构的耐久性2.耐久性的影响因素其他因素设计构造上的缺陷使用中维修不当等施工质量差混凝土结构存在一定量的水，当温度降低时，水就会结冰膨胀，在混凝土内部产生拉应力，引起混凝土内部损伤，这种损伤称为混凝土的冻融破坏。影响混凝土结构耐久性的主要因素混凝土的冻融破坏

a)渗水情况b)芯样情况影响混凝土结构耐久性的主要因素混凝土结构中钢筋腐蚀的危害钢筋腐蚀的危害

a)梁底钢筋腐蚀面层脱落b)混凝土桁架钢筋腐蚀开裂

混凝土表面开裂或保护层脱落，加速腐蚀；12降低混凝土结构构件的承载能力；3极大地降低钢筋和混凝土之间的粘结性能。混凝土中的碱（Na+和K+）与砂、石骨料中某些含有活性硅成份起的反应，称为碱骨料反应。碱骨料反应原理图影响混凝土结构耐久性的主要因素碱骨料反应盐结晶和冻融破坏硫酸盐腐蚀破坏影响混凝土结构耐久性的主要因素盐类腐蚀1有些化学介质侵入造成混凝土中一些成分被溶解，流失，引起裂缝、孔隙、松散破碎；有的化学介质侵入与混凝土中一些成分反应生成物体积膨胀，引起混凝土结构破坏。影响混凝土结构耐久性的主要因素侵蚀性介质的腐蚀2机械磨损常见于工业地面、公路路面、桥面、飞机跑道等。机械磨损3碳化是混凝土中性化的形式，是指大气中的二氧化碳（CO2）不断向混凝土内部扩散，并与其中的碱性物质发生反应，使混凝土的PH值降低。碳化对混凝土本身无害，其主要是当碳化至钢筋表面，氧化膜被破坏形成钢筋锈蚀的必要条件，同时含氧水份侵入形成钢筋锈蚀的充分条件，从而加剧混凝土开裂，导致结构破坏。影响混凝土结构耐久性的主要因素混凝土的碳化4碳化影响因素有：环境因素和材料本身的性质。钢筋锈蚀是一个电化学过程，因此锈蚀主要取决于氧气通过混凝土保护层向钢筋表面的阴极的扩散速度，而这种扩散速度主要取决于混凝土的密实度。氧气和水份是钢筋锈蚀必要条件。影响混凝土结构耐久性的主要因素钢筋的锈蚀：5(a)混凝土开裂(b)水、CO2侵入(c)开始锈蚀钢筋锈蚀对混凝土结构损伤过程：坑蚀环蚀暴筋结构失效。影响混凝土结构耐久性的主要因素钢筋的锈蚀：5防止钢筋锈蚀措施有：增加混凝土的密实性和混凝土的保护层厚度，采用涂面层、钢筋阻锈剂、涂层钢筋、对钢筋采用阴极防护法等。影响混凝土结构耐久性的主要因素钢筋的锈蚀：5钢筋阻锈剂形成保护膜在阳极保护膜阻止铁离子的流失在阴极保护膜形成对氧的屏障混凝土的碳化从构件表面开始向内发展，到保护层完全碳化，碳化对混凝土本身无害，其主要是当碳化至钢筋表面，氧化膜被破坏形成钢筋锈蚀的必要条件，同时含氧水份侵入形成钢筋锈蚀的充分条件，从而加剧混凝土开裂，导致结构破坏。所需要的时间与碳化速度、混凝土保护层厚度、混凝土密实性以及覆盖层情况等因素有关。影响混凝土结构耐久性的主要因素减小碳化措施有：合理设计混凝土的配合比；提高混凝土的密实度、抗渗性；规定钢筋保护层的最小厚度；采用覆盖面层。(1)《规范》采用的是耐久性概念设计耐久性设计混凝土结构的环境类别设计使用年限保证耐久性的技术措施及构造要求耐久性概念设计的目的是指在规定的设计使用年限内，在正常维护下，必须保持适合于使用，满足既定功能的要求。耐久性概念设计的基本原则是根据结构的环境类别和设计使用年限进行设计。耐久性设计(2)耐久性设计的目的及基本原则耐久性设计(3)保证耐久性的措施规定最小保护层厚度；a满足混凝土的基本要求；控制最大水灰比、最小水泥用量、最低强度等级、最大氯离子含量以及最大碱含量。b裂缝控制：一级：严格要求不出现裂缝的构件；二级：一般要求不出现裂缝的构件；三级：允许出现裂缝的构件。c耐久性设计(3)保证耐久性的措施