混凝土耐久性课件.ppt

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1、专题讲座混凝土耐久性DURABILITYofCONCRETE邓德华教授二00六年四月概念混凝土耐久性混凝土材料在长期使用过程中，抵抗因服役环境外部因素和材料内部原因造成的侵蚀和破坏，而保持其原有性能不变的能力。混凝土构筑物的服役寿命混凝土构筑物受到其服役环境因素的侵蚀和破坏，导致其使用性能下降到最低设计值时，所经历的时间(年)。混凝土耐久性的重要性保证混凝土构筑物运行的安全性延长混凝土构筑物的服役寿命节约混凝土构筑物维护成本节约自然资源，减少消耗改善人类居住的环境条件混凝土耐久性危机时间特点措施第1次40年代盐冻引气剂第2次70年代离析、泌水低水胶比第3次80年代早期热裂缝综合美国大量

2、混凝土路面受冻融循环侵蚀很快发生剥落美国等国家大量混凝土桥面板、路面、停车场和港口设施受侵蚀破坏钢筋混凝土桥梁的侵蚀损毁拆除前的西直门桥一座桥何以只有二十年寿命？冰岛一港口混凝土路面受盐冻剥落碱—骨料反应引起混凝土的自由变形产生网状裂缝MapCracking碱—骨料反应引起混凝土的自由变形产生网状裂缝碱—骨料反应引起的错位硫酸盐侵蚀引起的大坝破坏混凝土性能劣化的模式组成改变体积膨胀、裂缝表面开裂表面剥落溶蚀磨损结构酥松承载力下降弹性模量降低质量损失体积增长导致混凝土性能劣化的因素外部环境因素：水、风化、冻融、化学腐蚀、磨损、气体等；材料内部原因：碱骨料反应、体积变化、吸水性、渗透性等。

3、混凝土内部可蒸发水的可逆性和随之引起或产生的有害作用是导致混凝土劣化的重要原因。混凝土耐久性的内容抗渗性抗冻性耐腐蚀性抗碳化性碱—骨料反应耐火性耐磨性与抗冲刷性混凝土的劣化分为两大类：第一类，由水、空气和其它侵蚀性介质渗透进入混凝土的速率所决定。化学的：钢筋锈蚀、碱-骨料反应、硫酸盐、海水和酸的侵蚀、碳化；物理的：冻融、盐结晶、火灾等。第二类，是磨耗、冲磨与空蚀，涉及一些另外的机理。一、混凝土的抗渗性PermeabilityofConcrete定义：混凝土抵抗压力水(油、液体)渗透的能力，称为抗渗性。评价指标：抗渗标号P以28d龄期的混凝土标准试件，按标准方法进行抗渗试验，以6个试件中

4、4个试件未出现渗水时的最大水压确定，计算式如下：P=10H—1式中：P—抗渗标号；H—6个试件，3个试件出现渗水时的水压力(MPa)。水的渗透与混凝土的劣化：对许多建筑材料来说，水是它们生产过程的重要原料之一，同时也是它们破坏过程的主要介质。水也是多数结构混凝土出现耐久性问题的核心。不仅物理劣化过程与水有关；同时作为传输侵蚀性离子的介质，水又是其化学劣化过程的一个根源。混凝土的抗渗性是反映混凝土耐久性的一个重要指标为什么混凝土会渗水混凝土内部存在孔隙通道是其渗水的根本原因！孔隙通道包括：混凝土中可蒸发水蒸发后留下的孔道；拌合物泌水时在骨料和钢筋下方形成的水囊与水膜；混凝土各种原因引起的

5、体积变形所产生的收缩裂缝；混凝土在荷载作用下的变形1、高孔隙率、低渗透性4、多孔、高渗透性3、多孔、低渗透性2、低孔隙率、高渗透性孔隙率、孔隙特征与渗透性的关系混凝土抗渗性的影响因素混凝土的配合比水灰比胶凝材料(水泥＋矿物外加剂)用量浇注成型工艺混凝土的搅拌混凝土的震捣养护条件湿度温度龄期工程实践证明：采用适宜的原材料及良好的生产、浇筑与养护操作，当水泥用量为300～350Kg/m3、水灰比0.45～0.55，制备出28d抗压强度为35～40MPa的混凝土，在大多数环境条件下可以呈现足够低的渗透性和良好的耐久性能。最初几周，硬化水泥浆体的渗透性下降几个量级渗透性——水灰比的关系临界区高

6、渗透性高水灰比的水泥石低水灰比的水泥石低渗透性水灰比是混凝土抗渗性的重要影响因素！为什么？混凝土的抗渗性与吸水性硬化水泥浆体或混凝土因毛细作用(而不是压力梯度)吸收或吸附水份于其孔隙里的性质，称为吸水性。试验表明：吸水性大小主要反映混凝土靠近表层的抗渗性。二、混凝土抗冻性FrostResistanceofConcrete三问？混凝土抗冻性的含义是什么？混凝土冻融破坏机理和劣化模式有哪些？如何改善混凝土抗冻性？什么是混凝土的抗冻性定义：在吸水饱和状态下，混凝土能够经受多次冻融循环而不破坏，也不显著降低其强度的性能，称为混凝土的抗冻性。冻害什么引起冻害?混凝土内部孔中的水结冰水结冰使体积膨

7、胀9%。冻害破坏影响到水泥石和骨料冻害破坏的外观模式剥落龟裂、分层构筑物的什么位置最易受损?北方气候混凝土路面、桥面板、挡土墙混凝土的冻融破坏原因与模式原因：混凝土中大毛细孔里的水结冰时，体积大约要膨胀9%如果体内没有足够的空间容纳，就会产生可能引起开裂的压力作用于孔缝的壁上，导致孔缝扩展和连接反复的冻融循环使危害扩大和积累，孔缝不断增多，并扩展和连通，造成强度下降破坏模式：表面出现缺棱、掉角、脱皮等现象质量损失强度、弹性模量下降冻害造成D-型