混凝土结构耐久性的影响因素和改进措施.pdf

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1、混凝土结构耐久性的影响因素和改进措施史军辉1，孟彦丽2安徽理工大学土木工程学院，安徽淮南232001；2．南京大学，江苏南京210000)摘要：本文主要对混凝土结构耐久性进行分析，从钢筋和混凝土这两个因素来分析其对混凝土结构耐久性的影响，并通过分析提出提高耐久性的有效措施。关键词：混凝土；钢筋；耐久性；措施中图分类号：TU375文献标志码：B文章编号：1672—4011【2016)03一0015一02DOI：10．3969／i．issn．1672—4叭1．2016．03．007InnuenceFactOrsandIIIlprove皿屺nt^I哪uresofConcre

2、teStI砌ctureDurabnitv删血砌ufl．ME^B托砒2(1．C洲E，画舶e^增口蒯A如i钯优urecof如口酽，A砒“跏i钾璐蚵矿＆曲we口利‰^加蛔，胁把i眦n232001，饥iM；2．Ⅳ0彬增踟i钾巧计，№研n210000，吼i舳)AbstI鼍ct：Inthispaper，thedurabilityofconcretesnlJc-tureisanalyzedfromthecomposition，steelbarandconcrete．Thesetwopointstoanalyzetheimpactofdu阳bilityandthroughthis卸a

3、lysistakesthedfectivemeasurestoimpmvedumbility．Keywords：concrete；asteelbar；durability；me娼uresO前言随着我国经济的不断快速发展，混凝土结构也迎来了迅猛的发展，更多的混凝土结构被使用到了现在的建筑中。全世界每年混凝土材料使用量超过100亿t。因为使用量在不断地增加，人们从一开始由只对强度要求慢慢地转变到对耐久性也有要求了。因为人们在对以前的混凝土结构做检测时发现其耐久性受到严重影响。我国20世纪90年代前修建的海港工程，一般使用10—20年就会出现严重的钢筋锈蚀，结构的使用寿命根

4、本达不到要求。我国1990—1997年铁路隧道结构因受腐蚀而修复的费用达到3．56亿元左右。有专家指出我们迎来“大建设”的20年还在延续，但是我们终将也要面临“大修补”的年代。1钢筋锈蚀的机理与对耐久性的影响一般情况下，混凝土结构中的钢筋是不会发生锈蚀的，但外界物质的人侵(氯离子)或者混凝土的碱性降低(碳化)将导致钢筋锈蚀。1)氯离子通过混凝土内部的孔隙和微裂缝进入到混凝土的内部。钢筋的表面有一层钝化膜，但是由于氯离子的入侵，氯离子会在混凝土与钢筋接触面逐渐积聚，最终达到临界浓度，钢筋开始锈蚀。同时氯离子加快了腐蚀电池的效率，加快了钢筋的锈蚀。2)空气中的c0：渗透到

5、混凝土中的孔隙中，这样就会与混凝土中的碱性物质发生反应。混凝土本身是一种碱性作者简介：吏军辉(1988一)，男，安徽寿县人，在读硕士研究生，主要研究方向：混凝土材料、大体积混凝土、相变材料、保温墙体材料等。物质(PH>12．5)，钢筋在这种环境中会产生一种钝化膜而不会锈蚀。但是由于C0：和碱性物质(Ca0H)发生反应，使混凝土的碱性下降，从而破坏钝化膜，使钢筋锈蚀。混凝土碳化是一个复杂的物理和化学过程。混凝土与钢筋共同工作的机理其中之一就是钢筋和混凝土有很好的粘结力。由于钢筋表面的锈蚀，使得钢筋和混凝土粘结的面开裂剥落，进而导致粘结力下降，钢筋不能和混凝土很好地共同工

6、作。由于钢筋的锈蚀，钢筋变细，受力面减小，承载力下降，这些都使结构的耐久性下降。2混凝土微观破坏机理对耐久性的影响1)冻融破坏。混凝土在饱和水状态下因冻融循环产生的破坏称为冻融破坏。混凝土的冻融破坏有两种假说。(1)Powers静水压力假说。硬化后的混凝土中的孔隙有毛细孔、凝胶孔、空气泡。混凝土孔溶液中溶有钾、钙、钠离子等。混凝土在水中时毛细孔处于饱和状态，当温度在一12℃时毛细孔中的水结冰。当水结冰时，体积膨胀9％左右。由于毛细孔中的水结冰，体积变大，迫使未结冰孔的溶液从结冰区向外迁移，形成静水压力。静水压力随着孔隙长度的增加而增加，当静水压力大于混凝土内部的抗拉强

7、度时从而造成破坏。(2)HelmutIl渗透压假说。静水压力不能解释有机液体的冻融破坏；非引气浆体当温度保持不变时的连续膨胀和引气浆体在冻结过程中的收缩。于是又提出了渗透压假说。混凝土中有钙、钾、钠等盐类离子，当大孔中部分溶液部分结冰时，这样使孔中溶液的浓度增大形成浓度差。这样由于浓度差的存在使得小孔中的液体向大孔迁移。即使浓度为零，由于冰的饱和蒸汽压小于水的饱和蒸汽压，也会使小孔中的液体向部分结冰的大孔迁移。这就是当混凝土的水饱和度小于某个临界时，冻结反而引起收缩。2)碱一骨料反应破坏。混凝土中的碱与具有活性的骨料发生的膨胀反应叫做碱一骨料反应。这