北交大建材论文

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1、摘要: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。混凝土的耐久性的影响因素主要包括:化学腐蚀，物理破坏，冻融破坏,碱集料破坏等・而在北方，由于气候条件的原因,这些地区的桥梁、隧道等混凝土结构遭受各种因素的共同破坏作用，加剧混凝土结构的劣化，所以在北方地区混凝土耐久性是该地区建筑结构稳定的关键所在。正文:在北方地区由于冬天气候干燥，天气寒冷，风雪较多,容易结冰冷冻，且有的地区土壤屈内陆盐渍土，土壤剖而的屮、下部形成明显的盐积层，其屮so42ci1-和Mg2•的含量最高可达1.43%、0.82%和0.62%,这复杂的环境就需耍较强的耐

2、久性。总的來说影响北方地区水泥混凝土结构耐久性因索主要冇内部因索与外部因素。外部因素常常通过内部因素或进入混凝土内部而起作用外部因素之间也常常和儿个因素先后或同时造成破坏作用。这些都增加了混凝士耐久性问题的复杂性。较常见的破坏因素有①冻融循环作用②钢筋锈蚀作用③碳酸盐化作用④淡水溶蚀作用⑤盐类侵蚀作用⑥碱一集料反丿应⑦酸碱腐蚀作用⑧冲击、磨损等机械破坏作用等。曲于北方地区寒冷的天气和地下明显的盐积层，所以提高混凝土的抗盐冻性是提高混凝土耐久性的关键之一。混凝土的盐冻剥蚀破坏是指在冻融循环的条件下由于地下盐层或使用除冰盐而引起的混凝土表而起皮、剥落、开裂等破坏。然而由于这些盐类的作用，

3、导致混凝土的严重剥蚀破坏，其破坏速度远远大于普通混凝土的冻融破坏速度。与单纯的冻融破坏不同，曲于盐的存在，使混凝土内产生的渗透压增人，保水度提高，结冰压力增大，加剧了混凝土的受冻破坏，这是破坏的主要机理。同时，因盐的作用而产生的过冷水最终在毛细孔中结冰而产生的内应力，以及混凝凝土表而和内部Z间的盐浓度梯度使混凝土受冻时因分层结冰而产生的应力差等，使破坏力增加，导致混凝土层层剥落。表面剥蚀是盐冻最主要的破坏特征，破坏从表面逐步向内部发展，是表面砂浆层剥落，骨料暴露，导致表面凹凸不平，但在剥落层下的混凝土依然保持坚硬良好。同时还发现混凝土遭受破坏的界面上，可清楚的看到剥蚀破坏的痕迹和口色

4、的结品体，这可能是由于进入混凝土内的盐很难排除，并不断富集，即使不结冰时也会产生盐结晶压破坏。大量研究结果表明盐对混凝土的侵蚀，是物理作用及化学作用的综合效应。1）物理作用机理大量研究结果认为，混凝土除冰盐破坏从木质上看是冻融破坏的一种特殊形式。NaCI溶液改变了混凝土在冻融破坏过程中的动弹性模量和重量损失的速度，而不改变混凝土的冻融破坏机理。在毛细管吸水的试验屮，试验中盐含量愈高达到平衡的时间愈长，即更难失水。而盐浓度相同时，随环境湿度的增加，混凝土达到平衡愈快，由于盐的吸湿性和饱水性，混凝土屮的初始饱水度明显比无除冰盐的高。因而当受冻时，混凝土屮将产生更高的结晶压。另外由于盐的浓

5、度差，受冻时因分层结冰产生应力差，同时盐使冰雪融化时吸收大量的热使冰雪融化时吸收大量的热使冰雪覆盖层卜•的混凝土温度剧降，导致额外的冻害。此外干•湿循环试验说明请水处理的试件干长度总是小于湿长度，而NaCI处理的试件干长度随循环次数的增加而增长，干燥后反而膨胀，说明吸了盐溶液的混凝土蒸发干燥，孔中盐过饱和结晶，这个结品压可能很大而引起混凝土剥落破坏。既然盐能降低水的结冰温度，应该可减轻混凝土的受冻破坏，那为何还会导致混凝土的冻害加剧呢？确实，这是除冰盐对混凝土抗冻冇利的一面，但同时，它又带来了许多不理抗冻的一•面。无论在哪种环境屮，混凝土内含盐量愈高，混凝土中的平衡饱水度也愈高。另外

6、，在毛细管吸水试验中，试件中盐含量愈高达到平衡的时间就愈短，即能更快达到饱水；相反，在失水试验屮，试件盐含量愈高，达到平衡时间愈长，即更难失水。因此，当使用除冰盐时，由于盐的吸湿性和饱水性，含盐混凝土中初始饱水度明显比不含除冰盐的高,及含有更多的可冻水。当受冻吋，混凝土屮将可能产生更高的结冰压。盐层除了提高混凝土中的饱水度外，还帯来其他不利的影响：%1由于盐的浓度差，受冻时，混凝土屮将产生更高的渗透压，以及因分层结冰产生更大的破坏力。%1曲于盐产生的过冷水时处在不稳定状态，使其最终在毛细管中结冰时结冰速度更快，将产生更大破坏力。%1由于盐使冰雪融化将吸收大量的热量，使冰雪覆盖层下的混

7、凝土温度剧降导致额外的冻害。总Z,盐层对混凝土抗冻性产生的不利影响超过了它的有利影响，因此在冻融循环和除冰盐的协同作用下，混凝土的冻害将显著加剧。不过，如果在混凝土设计吋，采取相应的综合防治技术措施，这类破坏吋可避免的或明显减轻的。2)化学作用机理盐层不仅会使混凝土产生严重的盐冻剥蚀破坏，且在非冻融条件下也同样观察到盐层引起的混凝土破坏，氯盐对混凝土侵蚀机理研究结果表明，长期暴露于NaCI溶液中的水泥砂浆体，其水化产物会为Ca(0H)2所侵滤，化学反应如下