钢筋混凝土耐久性研究综述 大学毕业论文.doc

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1、钢筋混凝土耐久性研究综述摘要钢筋混凝土的耐久性是指混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏因素的作用，长期保持强度和外观完整性的能力。主要包括抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性和碱集料反应。影响钢筋混凝土耐久性的因素主要包括：冻融破坏，碱集料反应，侵蚀性介质的侵蚀，钢筋锈蚀。本文通过对国内外文献以及研究状况的归纳总结，概述了破坏钢筋混凝土耐久性的原因，处理办法，以及将来的研究方向。关键词钢筋混凝土；耐久性；冻融破坏；碱集料反应；钢筋锈蚀。引言我国混凝土结构耐久性问题不容忽视。我国人口众多，过去为及时解决居住需要和促

2、进工业生产，建造过不少质量不高的民用房屋和工业厂房。结构设计虽然采用可靠度理论计算，实质上仅能满足安全可靠指标的要求，而对耐久性要求考虑不足，且由于忽视维修保养，现有建筑物老化现象相当严重。截至2O世纪末，有近23．41亿平方米的建筑物进入老龄期，处于提前退役的局面。2O世纪5O年代不少在混凝土中采用掺人抓化钙快速施工的建筑，损坏更为严重。近几年房屋开发中反映出的质量问题也很突出，不少新建好的商品房，未使用几年就需要修复，造成极大浪费[1]。钢筋混凝土是土建工程中用途最广、用量最大的建筑材料之一。混

3、凝土进入维修期，所需的维修费或重建费用十分巨大。提高混凝土耐久性，延长工程使用寿命，尽量减少维修重建费用是土木工程行业实施可持续发展战略的关键。1．影响钢筋混凝土耐久性的因素1．1冻融破坏结构处于冰点以下环境时，部分混凝土内孔隙中的水将结冰，产生体积膨胀，过冷的水发生迁移，形成各种压力，当压力达到一定程度时，导致混凝土的破坏。混凝土发生冻融破坏的最显著的特征是表面剥落，严重时可以露出石子。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密切相关。孔越少越小，破坏作用越小，封闭气泡越多，抗冻性越好。

4、影响混凝土抗冻性的因素，除了孔结构和含气量外，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[1]。1.2碱集料反应碱骨料反应指的是混凝土原材料中的碱(NaO或K)与骨料中的活性二氧化硅发生化学反应，在浇筑成形若干年中骨料表面生成碱一硅凝胶。吸水后使混凝土膨胀开裂．导致混凝土结构失效[2]。反应通常有三种类型：碱一硅酸反应，碱一碳酸盐反应，慢膨胀型碱一硅酸盐反应，避免碱一集料反应的方法可采用：尽量避免采用活性集料；限制混凝土的碱含量；掺用混合材。[1]其中，碱-碳酸盐反应

5、也称为混凝土碳化。1.3侵蚀性介质的侵蚀在侵蚀性介质中，如酸、碱、硫酸盐、压力流动水等，可能使混凝土发生溶出性侵蚀、溶解性侵蚀和膨胀性侵蚀，导致混凝土遭到破坏[2]。1.4钢筋锈蚀通常在混凝土使用初期，硬化的混凝土空隙充满了饱和Ca(OH)溶液，此碱性介质使钢筋表面产生一层难溶的钝化薄膜，能有效的防治钢筋的锈蚀。但是由于混凝土结构的T作环境容易受大气、土壤、地下水等因素的影响．一些侵蚀介质的入侵降低混凝土中的碱性，破坏钝化膜．引起钢筋锈蚀。钢筋锈蚀主要是氯离子侵入引起的，氯离子沿混凝土孔隙到达钢筋表

6、面，聚集浓度达到一定的临界值时，就会与混凝土孔隙电解质中游离出的铁离子(Fe)发生化学反应生成铁锈。钢筋由于锈蚀而造成受力面积减小．强度量耋也随之下降，而且氧化物附着在钢筋表面降低了钢筋与混篱凝土之间的胶结作用。锈蚀产物对周围包裹的混凝土产生径向锈胀力．当锈胀力增大到一定程度时就会引起混凝土发生顺筋裂缝．使混凝土与钢筋间的相互作用减弱，裂缝进一步展开导致保护脱落，严重降低了结构的承载能力，继而造成混凝土结构的破坏[2]。2.提高混凝土耐久性的措施2.1原材料的选择水泥水泥类材料的强度和工程性能，是通

7、过水泥砂浆的凝结，硬化形的，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，抗腐蚀性，抗冻性能好的水泥，并结合具体情况进行选择。水泥强度并非是决定混凝土强和性能的唯一标准，如用较低标号水泥同样可以配制高标号混凝土。因此，工程选择水泥强度的同时，需考虑其工程性能，有时其工程性能比强度更重要[1]。在我国的现行生产工艺条件下提高水泥的强度（尤其是早期强度）的主要措施就是增加C3A和C3S的含量，这将导致混凝土的收缩增大，混

8、凝土的微结构不良，耐久性下降,故不宜采用。对于普通混凝土，其动弹性模量，随着冻融循环次数的增加而减少，且基本上呈线性变化．而质量损失率则随着水灰比的变化，呈不同趋势，当水灰比低于O．5O时，开始是质量增加，随着冻融循环次数的增加，混凝土试块的质量才逐渐减少；水灰比高于0．5O时混凝土质量呈减少趋势．降低混凝土水灰比可以在一定程度上改善混凝土的抗冻融性能[3]。对此，可采用高强度混凝土,加入减水剂等方法来减小水灰比。集料与掺合料集料的选择应考虑其碱活性，防止碱集料反应造