碳化侵蚀环境下,混凝土梁桥的耐久性探讨

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1、碳化侵蚀环境下,混凝土梁桥的耐久性探讨摘要:针对混凝土结构所处的化学腐蚀环境，结合定量分析，探讨了碳化侵蚀作用下，不同保护层厚度混凝土梁体的劣化发展速度及其影响因素，最后对混凝土结构的寿命做出预测，并提出相关设计及施工建议。　　关键词：碳化；氯盐侵蚀；保护层；环氧树脂接缝　　　　概述　　　　混凝土结构所处的环境千变万化，而其中化学腐蚀环境下的混凝土力学行为较其它条件下更为复杂，特别是耐久性问题比较突出。本文从碳化侵蚀等方面，定量探讨混凝土梁体劣化发展速度及其影响因素，并从抵抗化学腐蚀环境影响角度，提出了提升南京四桥引

2、桥耐久性的一些设计及施工建议。　　　　1．碳化作用下混凝土梁体劣化时间预测　　　　混凝土碳化导致钢筋表面钝化膜的破坏，从而导致钢筋顺筋锈胀，引起护层开裂。影响碳化深度的因素包括构件几何尺寸、应力水平、环境温度湿度等。因碳化作用引起梁体劣化的过程可分为“钢筋脱钝”和“钢筋锈胀到保护层开裂”两个阶段。　　1.1碳化作用下钢筋脱钝时间　　假设混凝土结构所处环境为年平均温度15℃，相对湿度80%，材料为C55混凝土，现行保护层设计厚度为3.7cm。碳化导致钢筋脱钝时间可根据现行混凝土结构耐久性评定标准进行计算[1]，碳化深度

3、可以表示为：　　　　2．增强混凝土桥梁耐久性的措施　　　　2.1控制混凝土表面氯离子含量　　混凝土保护层厚度和混凝土表面的氯离子浓度对延缓钢筋表面处氯离子浓度的增长有较大影响，当保护层厚度达到6cm时，可以得到在不同混凝土表面氯离子浓度下的钢筋表面氯离子浓度随时间发展曲线。若成桥之后能够控制混凝土表面的氯离子浓度在(1.6~1.8)kg/m3的浓度范围内，则可推导出氯离子引起的钢筋脱钝时间在80~85年之间。　　2.2控制施工水灰比　　在氯盐侵蚀下，平均锈蚀电流是影响从钢筋锈胀到保护层开裂时间的重要参数，而平均锈蚀电

4、流与水灰比有关。如果混凝土保护层达到6cm，控制水灰比在0.3~0.4之间时，预测钢筋锈胀到保护层开裂时间在8~10年之间。　　3．结论　　（1）在仅仅考虑碳化作用下，现行设计的保护层厚度可以满足设计年限内抗碳化作用的要求。　　（3）可以从设计、施工和管养等方面来增强混凝土结构的耐久性。在设计上可以考虑适当增大保护层厚度，增加结构压应力储备保证受力不开裂。施工上要确保施工精度，减小保护层施工误差，控制水灰比，确保混凝土密实性等。在使用期管养方面，要尽量减少冰雪天除冰盐的使用次数，必要时对结构表面进行涂刷保护。　　（4

5、）如果能够增大保护层厚度为50mm~60mm、控制水灰比0.3~0.4之间。　　.17.