现代混凝土碳化及收缩试验研究

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1、现代混凝土碳化及收缩试验研究鉴定材料河北建设集团有限公司混凝土分公司二0一一年十月21现代混凝土碳化及收缩试验研究鉴定技术资料目录编号资料名称份数1鉴定大纲12工作报告13技术报告14经济社会效益分析15主要完成人121现代混凝土碳化及收缩试验研究鉴定大纲河北建设集团有限公司混凝土分公司二0一一年十月21鉴定大纲“现代混凝土碳化及收缩试验研究”是河北建设集团有限公司混凝土分公司的研究课题，课题组已完成了研究内容，现提交全部鉴定资料。请集团公司专家，对该课题成果进行鉴定。一鉴定依据国家有关专业技术标准、规范。二鉴定具备的条件混凝土分公司已完成了该课题

2、的研究，具备鉴定条件。三鉴定目的针对现代混凝土经常出现碳化深度大、寿命短，混凝土的长期性和耐久性能降低，混凝土公司为探其原因，特对现代混凝土的自收缩和加速碳化进行了系统的研究。四鉴定内容1审查提交鉴定的技术资料是否齐全完整，是否符合鉴定的要求；2项目研究的价值；2存在的问题及改进意见。五鉴定程序1通过鉴定大纲；2成立鉴定委员会；3由主任委员主持鉴定评议；4鉴定结束。21现代混凝土碳化及收缩试验研究工作报告河北建设集团有限公司混凝土分公司二0一一年十月21现代混凝土碳化及收缩试验研究工作报告本课题为河北建设集团有限公司混凝土分公司指导性课题，研究时间

3、为2011-01-01至2011-10-15，项目负责人为刘永奎副经理，主研人姚志玉、张冬原。一研究背景一般混凝土建筑物的使用寿命要求在50年以上，很多国家对桥梁、水电站大坝、海底隧道、海上采油平台、核反应堆等重要结构的混凝土耐久性要求在100年以上。气候条件适中的陆上建筑物，要求混凝土在200年内安全使用。我国GB50010——2002《混凝土结构设计规范》规定，混凝土的耐久性设计应按照环境类别和设计使用年限进行，分为50年和100年2个耐久性预期目标，对于重大、重要工程应按照100年寿命来设计混凝土。日本是最早对混凝土耐久性设计和预测进行研究的

4、国家，已有系统的设计纲目和预测参数。根据日本专家调查得出的各类混凝土的实际使用寿命为：一般混凝土制品20年、桥梁工程寿命50年、混凝土坝寿命100年，并以此制定了钢筋混凝土建筑物的设计寿命。系统的耐久性设计纲目基本内容包括：(1)按照建筑物的劣化状态将耐久性设计目标分为100、65、30年3个等级；(2)劣化外力分为一般劣化外力和特殊劣化外力；(3)相应的设计施工标准方法。英国在20世纪80年代修订的混凝土结构规范中增加了大量的耐久性条款，根据暴露环境条件的严酷程度对最小保护层厚度、混凝土强度、抗冻性、最大水灰比、水泥品种、最小水泥用量、最大胶结材

5、料用量(水泥+矿物掺合料)、引气量、集料要求等等都作了具体规定，对按照耐久性要求设计混凝土结构工程起到了很好的指导作用。国内由于许多工程设计只满足荷载要求，而没有提出耐久性的要求，我国在50年代兴建的水电站大坝有很多已经成为“病坝”，使已建成的混凝土构筑物存在耐久性隐患。我国的混凝土工程量在改革开放30多年来突飞猛进，可以预见，耐久性不佳的混凝土工程的劣化问题将会日趋严重。因此，混凝土耐久性问21题越来越受到人们的重视。直到20世纪90年代初我国的黄士元、刘崇熙等专家于提出了“按耐久性设计混凝土”的思想，经过10多年的发展，越来越为建筑工程界和材料

6、界所认识。但是总的说来，我国在按耐久性设计混凝土方面还有大量的工作和实际问题需要不断研究和解决。混凝土耐久性涉及到混凝土性能的方方面面，是影响混凝土使用寿命的首要因素。造成混凝土耐久性不佳的原因多种多样，主要可分为：(1)物理破坏：由温度变化引起的收缩膨胀裂缝；(2)化学破坏：由于大气侵蚀引起碳化(CO2)，混凝土内部材料引起的碱骨料反应以及外部侵蚀性离子(Cl-)引起的诸如钢筋锈蚀、硫酸盐侵蚀等；(3)机械破坏：冲击、磨损、流动淡水溶蚀作用、流动气体的磨蚀、冲蚀等(如道路、水利混凝土)。如何有效地预防和抵抗这些破坏因素的破坏力，是解决混凝土耐久性

7、问题的关键。二立题依据和指导思想混凝土外加剂技术的进步改善了混凝土的施工性能，混凝土掺合料技术的发展促进了混凝土配合比设计水平的提高，混凝土是一门试验科学，无论怎样的变化，最终的配合比及硬化后性能应通过试验验证。优质混凝土的指标包含强度、耐久性和经济性，现代混凝土中掺入大量的掺合料和外加剂，虽然能够满足28d强度要求，但对于混凝土耐久性是否有较大影响尚不明确，混凝土技术发展的一个终极目标是最大限度地延长其使用寿命和维持其可持续发展。近几十年以来，混凝土构筑物因材质劣化造成失效以致破坏崩塌的事故在国内外也是屡见不鲜，并有愈演愈烈之势。国际上混凝土大量

8、使用始于20世纪30年代，到五六十年代达到高峰。许多发达国家每年用于建筑维修的费用都超过新建的费用。我国的混凝土工程量在改