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1、耐久性混凝土施工技术混凝土；耐久性；制约因素；内外部影响 摘要：当前，许多钢筋混凝土结构，特别是处于恶劣环境条件下的基础设施建筑工程项目，由于混凝土耐久性不足，导致结构性能劣化，安全性能降低，造成大量的项目远远达不到预期的使用寿命或预期的使用功能。有的项目在使用过程中不得不投入大量资金经常进行维修，有的甚至发生结构坍塌事故，带来了严重的经济损失和不良的社会影响。因此，建筑工程项目必须充分重视混凝土的耐久性问题，并从工程寿命的角度，对工程项目进行安全评估和经济分析。 概述:混凝土建造的工程大多是永久性的,因此必须研究混凝土在环境介质的作用下,保持其使用性能的能力,也就是研究混凝土的耐久性问题。随
2、着国民经济的发展和科学技术水平的提高,各种在恶劣环境条件下工作的大型或超大型结构物正在建造之中,这些结构物的初始投资巨大,施工难度也大,使用时一旦出现事故,后果将不堪设想。我国是世界上海岸线最长的国家之一,低温地区广阔,侵蚀性介质分布广。混凝土长期处在各种环境介质中,往往会造成不同程度的损害,甚至完全破坏。造成损害和破坏的原因有外部环境引起的,也有混凝土内部的缺陷及组成材料的特性引起的。前者如气候的作用,极端温度的出现,磨蚀,天然或工业液体或气体的侵蚀等。后者如碱—骨料反应,混凝土的渗透性,骨料和水泥石热性能不同引起的热应力等。本文就是来研究一下影响混凝土耐久性的因素。 一、 外部环境的影响1
3、、 混凝土的冻融破坏混凝土是多孔的复合材料，外部的水分可以通过毛细作用进入这些孔隙。当温度降至冰点以下时，孔隙中的水冻结膨胀，体积大约可增加9%。持续冻融的结果使混凝土开裂，甚至崩裂。混凝土的组成、配合比、养护条件和密实度决定了其在饱水状态下抵抗冻融破坏的能力，引气是提高混凝土抗冻性的主要参数。一般引气量4一8％，同时，应避免采用吸水率较高的集料，加强排水以免混凝土结构被水饱和。2、 温度应力裂缝近年来许多大型桥梁采用大体积混凝土结构物，而混凝土中水泥水化反应时要放出热量，导致构件出现温度差而产生应力，该应力大于混凝土当时的抗拉强度，混凝土就会开裂。混凝土构件尺寸越大，发生温度应力裂缝的可能性
4、也越大。减少混凝土的水泥用量和降低混凝土的初始温度及使用低热水泥、减少混凝土温差等措施，很大程度可避免或减少混凝土的开裂，大大提高了混凝土的耐久性能。3、 氯离子导致的破坏氯离子渗入到钢筋表面，会破坏钢筋表面的氧化铁薄膜(ep钢筋钝化膜)而引起锈蚀，锈蚀反应具有膨胀性，可导致混凝土开裂剥落。氯离子渗入引起钢筋锈蚀的破坏速度快，发生非常普遍，往往成为桥梁寿命的决定因素。大量的研究证明，沿海地区的桥梁，北方冬季使用的路面化冰盐及含有氯离子的减水剂对混凝土的破坏是非常明显的。 二、内部环境的影响 1、碱—骨料反应 水泥中的碱和骨料中的活性氧化硅发生化学反应,生成碱一硅酸凝胶并吸水产生膨胀压力,致使混
5、凝土开裂的现象称为碱—骨料反应。只有水泥中含有的碱量(折合成Na2O)大于0·6%,而同时骨料中含有活性氧化硅的时候,才可能发生碱—骨料反应。目前已经确定含有活性氧化硅的矿物有蛋白石、玉髓、鳞石英、方石英,含活性氧化硅的岩石有玻璃质或隐晶质的流纹岩、安山岩和凝灰岩等。发生碱—骨料膨胀反应的充分条件是有水分存在。碱—硅酸凝胶在干燥状态下不产生体积膨胀,亦即对混凝土无破坏作用,所以混凝土的渗透性对碱—骨料反应也有很大的影响。碱—骨料反应通常进行的很慢,因此由碱—骨料反应引起的破坏往往要经过若干年后才会出现。但是,一旦由于碱—骨料膨胀反应破坏的混凝土将是无法修复的。故碱—骨料膨胀反应被称为混凝土的不
6、治之症———癌症。 2、提高混凝土的抗冻性 混凝土遭受冻融作用时,其中的可冻水变成冰,体积膨胀率可达9%,冰在毛细管中受到约束而产生巨大的膨胀应力,使内部结构疏松。 3、 控制硬化混凝土的体积稳定性 随着环境温湿度的变化,组成混凝土的水泥石和骨料会产生胀缩变形。混凝土中发生干缩的主要组分是水泥石,因此减少水泥石的相对含量可以减少混凝土的收缩。骨料起着限制收缩的作用。所以,骨料的数量和弹性模量都对混凝土的收缩有很大的影响。骨料的含量愈多,混凝土的收缩愈小;骨料的弹性模量则决定着对水泥石收缩的限制程度,弹性模量愈大,限制收缩的作用愈大。另外,水泥石和骨料的热膨胀系数也不相同,温度变化,水泥石和骨料
7、必然产生不同的变形值。因此,混凝土中的水泥石和骨料的不均匀变形,在骨料和水泥石的界面上产生分布极不均匀的拉应力,从而形成许多分布很乱的界面裂缝,削弱混凝土的密实性。试验证明,中等的或偏低的强度和弹性模量的骨料对维持混凝土的耐久性很重要。若骨料是可压缩的,则由于湿度和热的原因引起混凝土的体积变化,会在水泥石中产生较低的应力。因此,骨料的可压缩性可减少混凝土的龟裂。此外,粗骨料的粒径尺寸愈大,粘结面积
