混凝土耐久性研究及在地铁地下车站设计中的应用

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1、混凝土耐久性研究及在地铁地下车站设计中的应用董丽丽南京林业大学研究牛院研究牛210000【摘要】随着我国轨道交通的发展，地铁逐渐在我国各大城市兴起，并作为重要项目投入到城市规划和建设中。其中混凝土作为各项工程施工中需要应用的基础材料，其耐久性一直是人们关注的问题。曾经有很多因为混凝土耐久性不良，号出现工程崩塌的问题，严重影响了经济发展和人生安全。木文主要分析了混凝土的腐蚀类型和腐蚀机理，阐述了原材料对混凝土耐久性的影响，并针对混凝土耐久性在地铁地下车站设计中的应用进行了研究和探讨。【关键词】混凝土；耐久性；地铁设计如今在我国各大城

2、市中，除了房建工程外,地铁工程也非常受到人们的重视。在地铁工程建设中，免不了会应用到混凝土，为了保障地铁工程的质量和安全,需要混凝土具有良好的耐久性。然而混凝土耐久性会受到材料、环境等各方面的影响，其如果耐久性较差，将会导致地铁工程出现崩塌的危险情况。如今世界各国对混凝土结构耐久性问题都较为重视，以期通过研究提高混凝土的耐久性，从而使各项工程的质量和安全得到保障。一、混凝土的腐蚀类型和腐蚀机理（-）混凝土的腐蚀类型混凝土出现腐蚀问题，主要是由于混凝土材料与周边环境产牛的物理化学反应，致使混凝土木身出现腐蚀变化。如果混凝土在腐蚀过程

3、中，出现外力相加,则会加速腐蚀，甚至出现一些更为特殊的腐蚀现象。根据腐蚀机理，可以将腐蚀划分为电化学腐蚀和化学腐蚀，根据腐蚀破坏形式，可以将腐蚀划分为全面腐蚀和局部腐蚀，根据腐蚀环境，可以将腐蚀划分为化学介质腐蚀、大气腐蚀及土壤腐蚀等。如果需要保证建筑工程混凝土具有防腐性，主要采用以涂料防护形式为主，对气态介质腐蚀进行防护，以覆面防护为主，对液态介质腐蚀进行防护等。一般在实际建筑工程中，主要采用多种类型防护方式。（二）混凝土的腐蚀机理1、水泥类材料根据水泥类材料腐蚀形态分类，可以将其分为以下几种类型:①溶出型腐蚀,溶出型腐蚀主要是

4、由于水泥石中的氢氧化钙被溶解损失超过32%时，则混凝土就会被破坏。石灰含量必须超过极限浓度，才能够水泥石的稳定性。如果水泥石被水渗透，则其所含有的氢氧化钙及其他可溶性物质都会被溶解而排出，从而致使水泥石的氢氧化钙浓度降低，从而影响混凝土的耐久性。导致水泥石溶出型故事主要是由于水的冲洗、表面水体的更换及水体中含影响氢氧化钙溶解度的数量。②分解型腐蚀，主要是由于水泥石中的液相碱度平衡遭到破坏，从而导致水化硅酸盐和水化铝酸盐水解。当水泥石遭到分解型腐蚀时，主要为铲除硅酸凝胶、钙盐等。对于水泥石分解型腐蚀的速度，主要是反应产物的可溶性，即

5、当可溶性越高，则其更新速度越快，水泥石的破坏速度越快。③膨胀型腐蚀，造成膨胀型腐蚀，主要包括新产物体积扩大，造成水泥石开裂，以及盐类溶液从少量到大量的转变，致使体积扩大，造成水泥石开裂。2、钢材类材料对于钢材类材料的腐蚀主要包括以下几个方面：①化学腐蚀，当钢材与周边介质发生化学反应后，致使钢材出现腐蚀现象。一般钢材出现化学腐蚀，主要是由于氧化的作用。一般环境越干燥，化学腐蚀则越慢。②电化学腐蚀，主要是由于电子流动产生腐蚀现象。如钢铁会因为电化反应而生成铁锈。③钢筋土结构腐蚀，钢筋土发生腐蚀主要是由于其本身耐久性不足，而产生腐蚀，或

6、是因为外部介质的作用，使混凝土性质发生改变，从而出现锈蚀。一般情况下，钢筋在顺筋裂缝中的锈蚀速度要比裸露状态下快，如果混凝土保护层剥落，则会导致构建失去承载能力。二、原材料对混凝土耐久性的影响（-）水泥水泥作为混凝土的主要材料，其主要起到胶凝作用，同时水泥对混凝土的强度和工作性能都有重要的影响。如果水泥出现腐蚀现象，则会直接混凝土的性能,因此要保障混凝土的性能，首先要注重水泥品种的选择和使用。本文主要对以下几个水泥品种进行了介绍分析：①硅酸盐水泥，硅酸盐水泥具有耐碱性的优势,而口其能够有效对钢筋起到保护效果，主要是有其中性化速度较

7、慢。②普通硅酸盐水泥，该种水泥石最常见的水泥，即为普通水泥，其通过在硅酸盐水泥中掺加一定的掺合料，起到提高抗软水的能力和抗硫酸盐腐蚀的能力，由于其是在硅酸盐水泥中掺加一定的掺合料，因此其性能与硅酸盐水泥基本相同。③矿渣硅酸盐水泥，该种水泥中添加了多种混合材料，因此需要充分的水量，但其又存在保水性差的问题，因此需要注重养护。而且该种水泥还会在硬化吋，出现多余水分,降低材料的密实度。通过对比可以发现，该种水泥的性能与普通水泥，均较差。而且在气态腐蚀环境中，其由于密实性差、碱度低等问题，无法对钢筋起到良好的保护。④火山灰质硅酸盐水泥，该

8、种水泥主要是由硅酸盐水泥、火山灰质等制成的胶凝材料，其性能与上述矿渣水泥相似。⑤粉煤灰硅酸盐水泥，其主要由于粉煤灰、硅酸盐水泥熟料等支撑的胶凝材料，其性能与火山灰质硅酸盐水泥相近。⑥高铝水泥，其存在耐碱性差的问题，因此当该种水泥与碱性溶液接触吋，则