土木材料结课论文

《土木材料结课论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要：以我国西北内陆地区盐渍地带为混凝土使用背景，研究该环境下可能影响混凝土耐久性的主要因素，并分析其对混凝土的作用机理，据此制定出提高混凝土耐久性的有效防护措施。正文：第一章引言1.1混凝土耐久性概述混凝土的耐久性是指它暴露在使用环境下抵抗各种物理和化学作用破坏的能力。人们一直以来都认为混凝土是一种耐久性比较好的材料，因为它不会面临生锈或腐蚀的问题。而且由于过去的人们对混凝土的需求不高，所以对它的耐久性没有太高的要求。但是随着社会的发展，人们对建筑工程有了越来越高的要求，因此混凝土的耐久性引起了人们的高度重视。加之，近些年由于混凝土耐久性而引起的工程问题频繁出现，人们更加迫切需要探索提

2、高混凝土耐久性的方法。国内外大量的混凝土结构物没有达到预期的使用年限，受环境作用而过早破坏。1988年，美国标准局调查表示当年混凝土桥梁的修复费用为1550亿美元；1980年，交通部四航局等单位对华南地区18座码头进行调查，结果有80%以上均发生严重或较严重的钢筋锈蚀破坏，出现破坏的码头有的距建成的时间仅5-10年。1990年以后，随着混凝土等级提高，大量建筑出现早期开裂，损失严重。随着经济的发展、社会的进步，各类投资巨大、施工期长的大型工程日益增多，如大跨度桥梁、超高层建筑、大型水工结构物等，人们对耐久性的期待越愈高许，希望混凝土建筑物能够有数百年的寿命，做到历久弥坚。同时，人类开拓的

3、领域正在不断扩大，地下、海洋、高空环境建筑越来越多，有些结构的使用环境会要求苛刻，客观上要求混凝土必须具有优异的耐久性。混凝土的耐久性是一个综合的概念，它的内容包括抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、抗碳化性、抗碱-集料反应、抗氯离子渗透等。1.2西北内陆盐渍土地带环境西北内陆盐渍土地带，土质和地下水中含有各种丰富的盐类成分，对混凝土结构存在严重的腐蚀作用。该地区气候恶劣，夏季短暂而凉爽，冬季漫长而温暖，昼夜温差比较大，对混凝土结构的抗冻融性、干湿循环等耐久性有极大的影响。盐渍土是不同程度的盐碱化土的统称，具有溶陷性、膨胀性和腐蚀性等特点。盐渍土的特点是含有较多的盐，尤其是易溶盐，它使土具有明显的

4、腐蚀性，它们通过混凝土的孔隙和裂缝，在内部结合成膨胀性聚合物、分解水泥中的胶凝物质、破坏钢筋保护层，使钢筋锈蚀膨胀进而使混凝土开裂。因而，盐渍土对混凝土构造物，特别是地下设施，构成一种较严重的腐蚀环境，影响其耐久性和安全使用。第一章盐类对混凝土耐久性的影响及其防护措施2.1盐类对混凝土的破坏机理2.1.1硫酸盐环境中的SO4离子通过毛细孔进入混凝土内部先与水泥中的氢氧化钙反应，生成硫酸钙。硫酸钙再与水泥中的水化铝酸钙反应生成高硫型水化硫铝酸钙，反应式如下：3CaO.Al2O3.6H2O+3CaSO4.2H2O+19H2O=CaO.Al2O3.3CaSO4.31H2O生成的高硫型水化硫铝酸

5、钙含有大量结晶水，固相体积增加到2.22倍，由于是在已经硬化的水泥石中发生上述反应，因此对水泥石的破坏作用很大。2.1.2氯盐混凝土孔隙的孔融液中通常含有较大量的Na+、K+、OH-及少量Ca+等离子存在，为保持离子的电中性，OH-浓度较高，即pH知较大。在这样的强碱环境中，钢筋表面生成一层较厚的执迷钝化膜，使钢材难以进行电化学反应，即电化学腐蚀难以进行。一旦这层钝化膜遭到破坏，钢筋的周围又有一定的水分和氧气时，混凝土中的钢筋就会被腐蚀。氯离子是一种极强的钢筋腐蚀因子，扩散能力很强，当氯离子从混凝土表面扩散到钢筋表面并累积到临界浓度时，局部钝化膜开始破坏。当钢筋表层保护膜破坏后的这些部位

6、露出铁基体，与尚好的钝化膜区域之间构成电位差，在氧、水分存在的条件下，钢筋表面发生电化学腐蚀，在阳极离子发生化学反应生成氧化亚铁、氢氧化铁等腐蚀物。钢筋锈蚀后，有效直径减小，直接危及混凝土结构的安全性；同时，钢筋锈蚀后，锈蚀生成物的体积膨胀，致使混凝土保护层顺筋开裂，混凝土自身免疫力大幅降低，品质迅速劣化。2.1.3镁盐镁离子透过混凝土表面的孔隙进入内部与水泥中的氢氧化钙起置换作用，其反应式如下：MgCl2+Ca(OH)2→CaCl2+Mg(OH)2生成的氢氧化镁松软而无胶凝能力，氯化钙易溶于水。2.2避免盐类腐蚀的防护措施a.根据工程所处的环境特点，选择合适的水泥品种。硅酸盐水泥中的水

7、化产物中氢氧化钙的含量较高，因此耐腐蚀性较差。在有腐蚀性介质的环境中应优先考虑采用其他品种水泥。b.减少拌合时的用水量，提高水泥石的密实程度。硅酸盐水泥水化理论需水量约为水泥质量的23%，实际使用中用水量往往是水泥质量的40%-70%，多余的水易形成毛细孔或水囊，使水泥石结构不密实，腐蚀性介质容易渗入水泥石内部，加速水泥石的腐蚀。降低水灰比，掺加减水剂，改进施工方法等可提高水泥石的密实程度，从而提高它的抗腐蚀性。c.采取表面防护处理