混凝土结构的耐久性能

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1、【混凝土结构的耐久性能】读书笔记混凝土耐久性概念：混凝土耐久性是指结构在规定的使用年限内，在各种环境条件作用下，不需要额外的费用加固处理而保持其安全性和适用性的能力。一：影响混凝土耐久性的因素：1内部因素：指混凝土结构自身的缺陷。如表层混凝土的孔结构不合理，孔径较大，连续空隙较多或有裂缝，为外界环境中水、氧气以及侵蚀物质向混凝土中的扩散、迁移、渗透提供了通道；而混凝土保护层偏薄、钢筋间距太小，则缩短了外界环境中水、氧气以及侵蚀物质向混凝土中扩散、迁移、渗透的路径，抵抗钢筋锈蚀以及锈胀能力降低........混凝土结构的自身缺陷主要是设

2、计不合理、材料不合格、施工质量低劣、使用维护不当引起的。2外部因素：指结构所处使用环境的侵蚀性介质及外部环境条件。如一般大气环境中的二氧化碳、酸雨等将使混凝土中性化，引起其中的钢筋发生托钝锈蚀；工业建筑中酸、碱、盐侵蚀物质将导致混凝土腐蚀破坏、钢筋锈蚀；海洋环境中氯盐侵蚀将引起钢筋锈蚀；而环境温度、湿度、氧气浓度等则是影响钢筋锈蚀的主义因素。二：混凝土材料的耐久性退化1混凝土碳化。（1）混凝土碳化是混凝土中的碱与环境中的二氧化碳发生反应生成碳酸钙的过程，它使混凝土的碱性降低，从而失去对钢筋的保护作用，是混凝土在一般大气环境中钢筋锈蚀的

3、前提条件。衡量混凝土碳化的指标为碳化深度。混凝土碳化的主要化学反应式如下：CO2+H2OH2CO3(1-1)Ca(OH)2+H2CO3CaCO3+2H2O(1-2)（2）影响混凝土碳化的因素有很多，概况地说，混凝土碳化的影响因素为：①.混凝土本身的密实度：混凝土密实度越大，碳化速度越慢；②.二氧化碳的浓度：二氧化碳浓度越大碳化速度越快；③.环境温度：环境温度越高，碳化速度越快；④.环境湿度：环境相对湿度在50～70％时，碳化速度最快。此外还有水灰比、水泥品种与用量、骨料品种与粒径、外掺加剂等因素。2冻融破坏。混凝土是由水泥砂浆和粗骨料

4、组成的毛细孔多孔体。在拌制混凝土时，为了得到必要的和易性，加入的拌和用水总要多于水泥的水化水，这部分多余的水便以游离水的形式滞留于混凝土中形成连通的毛细孔，并占有一定的体积，另外，还有一些水泥水化后形成的胶凝孔。这种毛细孔的自由水就是导致混凝土遭受冻害的主要因素。3混凝土碱—骨料反应。混凝土碱—集料反应被许多专家学者称为混凝土的“癌症”。碱—集料反应是指混凝上集料中某些活性矿物与混凝土微孔中的碱溶液产生的化学反应。碱主要来源于水泥熟料、外加剂，集料中活性材料主要是硅酸盐、碳酸盐等。混凝土碱—集料反应分为3种：碱—硅反应，碱—碳酸盐反应

5、和碱—硅酸盐反应。其中碱—硅反应最为常见。引起碱—集料反应的个条件中有两个来自混凝土内部本身，一是混凝土中掺入了一定数量的碱性物质，或者混凝土处于有利于碱渗入的环境；二是集料中有一定数量的碱活性骨料（如含的骨料）；三是潮湿环境，可以提供反应物吸水膨胀所需要的水分。在干燥条件下碱—集料反应难以发生。4化学腐蚀。在酸、碱溶液等作用的环境下，侵蚀性介质对混凝土产生腐蚀，可能导致结构破坏。冬季，为保证交通畅通，养护人员向道路、桥梁等撒盐或盐水，以化雪和放冰，这使得氯离子进入混凝土结构的内部。在混凝土结构使用寿命期间可能遇到的各种暴露条件中，氯

6、化物是最危险的侵蚀介质，应引起高度重视。氯离子侵入混凝土腐蚀钢筋的机理，一是破坏钝化膜。氯离子进入混凝土到达钢筋表面，吸附于局部钝化膜处时，使该处呈酸性，从而破坏了钢筋表面的钝化膜；二是形成腐蚀电池。腐蚀电池作用的结果使得钢筋表面产生蚀坑，且蚀坑发展十分迅速；三是去极化作用。氯离子不仅促成了钢筋表面的腐蚀电池，而且加速了电池的作用，即凡是进入混凝土中的氯离子，会周而复始地起到破坏作用，这也是氯离子危害的特点之一。5：钢筋锈蚀。混凝土在一种或多种外界作用下，材料的耐久性能会发生衰退，逐渐降低了对其内部钢筋的保护作用。当钢筋外面的混凝土中

7、性化或出现开裂等情况时，钢筋失去了碱性混凝土的保护，钝化膜破坏并开始锈蚀，锈蚀的钢筋不但截面积有所损失，材料的各项性能也会发生衰退，从而影响混凝土构件的承载能力和使用性能。钢筋锈蚀也是引起混凝土结构耐久性下降主要和直接的因素。钢筋锈蚀破坏的特征可归纳为：裂缝沿主筋方向开展延伸；钢筋与混凝土的握裹力下降与丧失；钢筋断面损失；钢筋腐蚀断裂。三：提高混凝土耐久性措施1：针对碳化：钢筋外留下足够的混凝土保护层厚度是简单有效的方法；混凝土配合比将影响碳化速度，足够的水泥用量、降低水灰比、采用减水剂都可减缓碳化速度；此外，提高混凝土密实性、增强抗

8、渗性、对混凝土采用覆盖面层等措施可减缓或隔离二氧化碳向混凝土内部渗透，大大提高混凝土抗碳化能力。2：针对冻融破坏：冻融破坏在我国北方寒冷地区大量出现。防止冻融破坏的主要措施是降低水灰比、使用引气技术（加引气剂）。但是，由