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时间:2018-09-15
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1、基础工程结课论文——浅谈钢筋混凝土基础的耐久性班级:土木0809姓名:吴宇博学号:08231268浅谈钢筋混凝土基础的耐久性摘要:混凝土是当今世界用途最广,用量最大的建筑材料之一,也是全世界各类结构工程建设首选的建筑材料,钢筋混凝土结构是应用非常广泛的一种结构形式,但是由于其结构自身和使用环境的特点,使得钢筋混凝土存在严重的耐久性问题。目前在提出高强度和环保的同时,混凝土结构的耐久性问题也愈来愈被人们所关注。近几年来,中国虽然在混凝土的耐久性研究方面取得了长足的进步,在工程实践方面也取得了重大业绩,但是仍然面临一些问题有待解决。提高混凝土耐久性,延长
2、工程使用寿命,尽量减少维修重建费用是建筑工程行业实施可持续发展战略的关键。关键词:混凝土;耐久性;原因;措施一一、混凝土耐久性的概念混凝土耐久性是指混凝土在设计寿命周期内,在正常维护下,必须保持适合于使用,而不需要进行维修加固,即使混凝土在抵抗周围环境中各种物理和化学作用下,仍能保持原有性能的能力。混凝土工程的耐久性与工程的使用寿命相联系,是使用期内结构保持正常功能的能力,这一正常功能不仅仅包括结构的安全性,而且更多地体现在适用性上。混凝土耐久性主要包括以下几方面:1.抗渗性抗渗性指混凝土抵抗水、油等液体在压力作用下渗透的性能。抗渗性对混凝土的耐久性
3、起着重要的作用,因为抗渗性控制着水分渗入的速率,这些水可能含有侵蚀性的化合物,同时控制混凝土受热或受冷时水的移动。2.抗冻性混凝土的抗冻性是指混凝土在饱水状态下,经受多次抵抗冻融循环作用,能保持强度和外观性的能力。在寒冷地区,尤其是在接触水又受冻的环境下的混凝土,要求具有较高的抗冻性能。3.抗侵蚀性混凝土暴露在有化学物质的环境和介质中,有可能遭受化学侵蚀而破坏。一般的化学侵蚀有水泥浆体组分的浸出、硫酸盐侵蚀、氯化物侵蚀、碳化等。4.碱—集料反应某些含有活性组分的骨料与水泥水化析出的KOH和NaOH相互作用,对混凝土产生破坏性膨胀,是影响混凝土耐久性最
4、主要的因素之一。二、影响混凝土耐久性的因素影响混凝土耐久性的原因错综复杂,不考虑洪水、地震等自然灾害,主要取决于以下四方面因素:钢筋混凝土的材料自身特性、钢筋混凝土的设计与施工质量、钢筋混凝土所处的环境、钢筋混凝土的使用条件与防护措施。其中混凝土材料、钢材的自身特性和钢筋混凝土的设计与施工质量是决定钢筋混凝土耐久性的内因。钢筋混凝土所处环境条件和使用条件、防护措施是影响耐久性的外因。影响钢筋混凝土耐久性的内因主要有:1.水泥的品种及用量水泥品种不同意味着其中所包含的化学成分和矿物成分以及水泥混合材料的品种和掺量有别,直接影响着水泥的活性和混凝土的碱性
5、,对碳化速度有重要影响。水泥用量直接影响混凝土吸收CO2的量及混凝土的和易性、密实性。2.水灰比和混凝土的抗压强度混凝土的水灰比和强度是两个密切相关的概念,混凝土的水灰比越低,其强度越高,混凝土的密实程度也越高,反之亦然。在混凝土拌和过程中,水占据一定的空间,即使振捣比较密实,随着混凝土的凝固,水占据的空间也会变成微孔或毛细管等。因此水灰比对混凝土的孔隙结构影响极大,控制着混凝土的渗透性。在水泥用量一定的条件下,增大水灰比,混凝土的孔隙率增加,密实度降低,渗透性增大,碳化速度增大。3.集料的品种和级配集料的品种和级配不同,其内部孔隙结构差别很大,直接
6、影响着混凝土的密实性,从而影响混凝土的碳化速度和钢筋的耐腐蚀性。4.施工质量及养护方法施工质量差表现为振捣不密实,养护不善,造成混凝土密实低,蜂窝麻面多,为大气中的二氧化碳、氧和水分的渗入创造了条件,加速了混凝土的碳化和钢筋的锈蚀速度;除此之外,混凝土养护状况对碳化也有一定影响;混凝土早期养护不良,水泥水化不充分,使表层混凝土渗透性增大,碳化加快。5.混凝土碳化混凝土的碳化又称为混凝土的中性化,几乎所有混凝土表面都处在碳化过程中。它是空气中二氧化碳与水泥石中的碱性物质相互作用,使其成分、组织和性能发生变化,使用机能下降的一种很复杂的物理化学过程。混凝
7、土碳化本身对混凝土并无破坏作用,其主要危害是由于混凝土碱性降低使钢筋表面在高碱环境下形成的对钢筋起保护作用的致密氧化膜遭到破坏,使混凝土失去对钢筋的保护作用,使混凝土中钢筋锈蚀。同时,混凝土的碳化还会加剧混凝土的收缩,这些都可能导致混凝土的裂缝和结构的破坏。所以说,混凝土的碳化与混凝土结构的耐久性密切相关,是衡量钢筋混凝土结构可靠度的重要指标。6.侵蚀性介质的腐蚀在各种侵蚀性介质如酸、碱溶液等作用的环境下,侵蚀性介质对混凝土产生腐蚀,最终可能导致结构破坏,最常见的为钢筋混凝土结构氯离子的侵蚀。氯离子是极强的去钝化剂,氯离子进入混凝土,到达钢筋表面,并
8、吸附于局部钝化膜处时,可使该处的PH值迅速降低,破坏钢筋表面的钝化膜,引起钢筋腐蚀。在冬季,为保证公路交通的
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