预应力混凝土耐久性.doc

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1、预应力混凝土耐久性施工技术摘要：随着现代交通建设的发展，混凝土结构耐久性越来越受到重视。预应力混凝土结构在大跨度结构中应用广泛，其结构耐久性对工程本身影响至关重要，直接影响到运输安全和经济效益。本文旨在阐述预应力混凝土结构特点、影响混凝土结构耐久因素分析以及施工中应对对策。关键词：预应力混凝土、结构耐久性、技术措施、施工一、概述 现代预应力混凝土结构与普通混凝土结构、钢结构相比，不仅其结构性能好而且经济、节材、节能，具有广阔的应用前景。近二十年来，预应力技术在我国的应用有了迅猛的发展，它已渗入到土木

2、、建筑、水利及交通工程各个领域。预应力技术己成为建设大(大跨度、大空间结构)、高(高层、高耸结构)、重(重荷载结构)、特（特种结构，如海洋平台、核电站、储液池结构等以及在钢结构、基础工程、道路、地下建筑、结构加固等工程中的特殊应用)工程不可缺少的最为重要的一种技术。它不仅使结构性能优越，而且能发挥材料的潜能，具有较高的经济效益。我国房屋建筑结构应用预应力技术的历史相对较短，有关预应力筋腐蚀造成整个结构破坏的例子极少，但预应力混凝土构件耐久性失效的事故时有发生，例如呼和浩特铁路局某仓库的一榀21m跨预

3、应力混凝土梯形屋架的突然倒塌等。然而随着服役期的增长，运量的不断提高，加之设计中对耐久性考虑的不周及施工质量的缺陷，桥梁结构的耐久性问题显得更为突出。据统计，我国正在运营的有病害桥梁共6137座，占总数的18.8%，其中预应力混凝土桥梁2675座。在全国各地建成、在建或拟建了一大批大型桥梁，它们的使用寿命都在100年以上，而钢筋（指普通钢筋和预应力钢筋）的腐蚀则是结构设计使用期内一个不容回避的问题。据统计，建筑业消耗了全世界40%的能源和资源，节约能源和资源是执行可持续发展战略方针的重要内涵。预应力

4、混凝土结构作为我国土木、水利和交通工程中应用最为广泛和最具潜力的一种结构，加强其耐久性研究，对我国推行可持续发展战略将有积极意义。 二、预应力混凝土结构耐久性的特点     与普通钢筋混凝土耐久性相比，预应力混凝土结构的耐久性既有相同之处，又有不同的地方，一般认为有以下两点主要的区别：    （1）预应力混凝土结构施工比较复杂，技术含量较高，每一环节的疏漏都有可能使其耐久性能下降。整体施工过程要经历多道工序，芯管的埋置、预应力筋的张拉及锚固、管道的灌浆、锚具的防腐处理等，每一道环节的质量缺陷都有可能

5、影响结构的耐久性。 在上述各种影响因素中，管道的灌浆尤为重要。如果灌浆不密实，将会在浆体中存在气泡，当浆体硬化后，形成空隙，有害气体和液体渗入后，极易造成钢筋腐蚀。另外，如果配合比不合适，水泥浆易产生离析，干硬后收缩，产生孔隙，致使粘结强度不足，也会影响耐久性。 （2）普通钢筋锈蚀时，会在表面产生锈斑，引起混凝土保护层的剥落、层裂等外在现象，而预应力钢丝在很多情况下，会发生无任何预兆的脆性断裂，导致结构的突然破坏。     预应力筋的锈蚀较为复杂，除普通钢筋发生的电化学腐蚀外，还有其特有的应力腐蚀。

6、预应力筋的截面较小，自开始张拉一直就处于高应力状态下，对应力腐蚀极为敏感，而且自腐蚀开始至失效过程很短，表现为明显的脆性破坏形态。在有应力腐蚀的情况下，当钢筋的应力远低于极限抗拉强度，钢筋就会出现裂纹或破坏。所以，在预应力混凝土的设计中必须足够重视预应力的应力腐蚀问题。 三、影响预应力混凝土耐久性的因素     1、混凝土的碳化 混凝土的碳化是指空气中的 CO2渗入混凝土的孔隙和毛细孔中，溶于孔中液体，与水泥的水化作用产物氢氧化钙 Ca(OH)2、硅酸钙等作用形成碳酸钙等。碳化本身对混凝土并无危害，

7、甚至会提高混凝土的密实性和强度，其主要危害是由于混凝土碱性降低使钢筋表面在高碱环境下形成的对钢筋起保护作用的致密氧化膜遭到破坏，使混凝土失去对钢筋的保护作用，从而钢筋遭到破坏。碳化的混凝土还会加剧收缩变形，导致裂缝的出现，粘结力的下降，甚至钢筋保护层的剥落。 2、钢筋的锈蚀 混凝土中的钢筋锈蚀是造成混凝土结构耐久性损伤的最主要因素，化学腐蚀是由非电解质溶液或各种具有氧化作用的气体所引起纯化学性质的腐蚀，其特点是腐蚀过程中无电流产生。这种腐蚀多数是氧化作用，它在钢筋表面形成疏松的氧化物，尤其在温度和湿

8、度较高的条件下，其腐蚀速度更快。蚀对结构的损害不仅表现为截面的减少，而且会产生局部坑蚀，产生严重的应力集中，从而促使结构破坏。 3、氯离子的扩散 钢筋锈蚀是混凝土破坏的主要原因，这点已为大家所共识，而钢筋锈蚀的主要因素又往往与氯离子有关。混凝土中的氯离子来源可以分为“混入”与“渗入”两类：“混入”是指掺用含氯离子外加剂、使用海砂、施工用水含氯离子等；而“渗入”是指环境中的氯离子通过混凝土的宏观、微观缺陷渗入到混凝土中，并到达钢筋表面。 4、高温对混凝土耐久性的影响 一