關(guān)于混凝土耐久性問題的詳細(xì)解析
一、什么是混凝土的耐久性
混凝土耐久性是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的使用年限內(nèi),,在各種環(huán)境條件作用下,,不需要額外的費(fèi)用加固處理而保持其安全性、正常使用和可接受的外觀能力,?;炷聊途眯耘c諸多因素有關(guān),但在很大程度上取決選自.投標(biāo)書代寫網(wǎng) yipai178.com 于施工過(guò)程中的質(zhì)量控制和質(zhì)量保證以及結(jié)構(gòu)使用過(guò)程中的正確維修與例行檢測(cè),。
二,、混凝土結(jié)構(gòu)耐久性問題的分析
混凝土耐久性問題,是指結(jié)構(gòu)在所使用的環(huán)境下,,由于內(nèi)部原因或外部原因引起結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期演變,,最終使混凝土喪失使用能力。即所為的耐久性失效,,耐久性失效的原因很多,,有抗凍失效,堿-集料反應(yīng)失效,,化學(xué)腐蝕失效,,鋼筋銹蝕造成結(jié)構(gòu)破壞等。下面作具體分析,。
1,、混凝土的凍融破壞結(jié)構(gòu)處于冰點(diǎn)以下環(huán)境時(shí),,部分混凝土內(nèi)孔隙中的水將結(jié)冰,產(chǎn)生體積膨脹,,過(guò)冷的水發(fā)生遷移,,形成各種壓力,當(dāng)壓力達(dá)到一定程度時(shí),,導(dǎo)致混凝土的破壞,。混凝土發(fā)生凍融破壞的最顯著的特征是表面剝落,,嚴(yán)重時(shí)可以露出石子,。混凝土的抗凍性能與混凝土內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu)和氣泡含量多少密切相關(guān),??自缴僭叫。茐淖饔迷叫?,封閉氣泡越多,,抗凍性越好。影響混凝土抗凍性的因素,,除了孔結(jié)構(gòu)和含氣量外,,還包括:混凝土的飽和度,水灰比,,混凝土的齡期,,集料的孔隙率及其間的含水率等。
2,、混凝土的堿-集料反應(yīng)混凝土的堿-集料反應(yīng),是指混凝土中的堿與集料中活性組分發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),,引起混凝土的膨脹,,開裂,甚至破壞,。因反應(yīng)的因素在混凝土內(nèi)部,,其危害作用往往是不能根冶的,是混凝土工程中的一大隱患,。許多國(guó)家因堿-集料反應(yīng)不得不拆除大壩,,橋梁,海堤和學(xué)校,,造成巨大損失,,國(guó)內(nèi)工程中也有堿-集料反應(yīng)損害的類似報(bào)道,一些立交橋,,鐵道軌枕等發(fā)生不同程度的膨脹破壞,。混凝土堿-集料反應(yīng)需具備三個(gè)條件,即有相當(dāng)數(shù)量的堿,,相應(yīng)的活性集料,,水份。反應(yīng)通常有三種類型:堿-硅酸反應(yīng),,堿-碳酸鹽反應(yīng),,慢膨脹型堿-硅酸鹽反應(yīng),避免堿-集料反應(yīng)的方法可采用: ①盡量避免采用活性集料,; ②限制混凝土的堿含量,; ③摻用混合材。
3,、化學(xué)侵蝕當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)處在有侵蝕性介質(zhì)作用的環(huán)境時(shí),,會(huì)引起水泥石發(fā)生一系列化學(xué),物理與物化變化,,而逐步受到侵蝕,,嚴(yán)重的使水泥石強(qiáng)度降低,以至破壞,。常見的化學(xué)侵蝕可分為淡水腐蝕,,一般酸性水腐蝕,碳酸腐蝕,,硫酸鹽腐蝕,,鎂鹽腐蝕五類。淡水的沖刷,,會(huì)溶解水泥石中的組分,,使水泥石孔隙增加,密實(shí)度降低,,從而進(jìn)一步造成對(duì)水泥石的破壞,;
4、鋼筋的銹蝕鋼筋的銹蝕,,其一表現(xiàn)為鋼筋在外部介質(zhì)作用下發(fā)生電化反應(yīng),,逐步生成氫氧化鐵等即鐵銹,其體積比原金屬增大2-4倍,,造成混凝土順筋裂縫,,從而成為腐蝕介質(zhì)滲入鋼筋的通道,加快結(jié)構(gòu)的損壞,。氫氧化鐵在強(qiáng)堿溶液中會(huì)形成穩(wěn)定的保護(hù)層,,阻止鋼筋的銹蝕,但堿環(huán)境被破壞或減弱,,則會(huì)造成鋼筋的銹蝕,,如混凝土的碳化或中性化,。
5、使用方面的因素,。有些舊建筑物已經(jīng)使用好幾十年了,,已滿足不了現(xiàn)代發(fā)展的使用要求,這些建筑物經(jīng)常處于超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)中,,由于費(fèi)用等因素的影響使用單位往往忽視對(duì)建筑物早期的防腐處理和必要的維修加固,,縮短了建筑物的使用壽命。
三,、提高混凝土耐久性的措施
1,、抗磨損
一般而言,混凝土的抗壓強(qiáng)度愈高,,抗磨性能愈好,。低水灰比的高強(qiáng)混凝土是提高密實(shí)的耐磨混凝土,表面混凝土致密是提高耐磨性的必要條件,,施工時(shí),,應(yīng)該多次壓抹搓平混凝土表面。在有泌水的情況下,,必須推持表面修整的時(shí)間,,讓水分充分蒸發(fā),并在混凝土終凝前充分壓抹搓平混凝土表面,。此外,,還可以通過(guò)在表面摻加高硬度集料增強(qiáng)耐磨性。
2,、抗硫酸鹽腐蝕
當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)處在有侵入介質(zhì)作用的環(huán)境時(shí),,會(huì)引起水泥石發(fā)生一系列化學(xué)、物理及物化變化,,而逐步受到侵蝕,,防止硫酸鹽腐蝕的最基本作法是控制水灰比,并適當(dāng)增加水泥用量,,因?yàn)樗冶仁菦Q定混凝土滲透性的重要因素,,如果硫酸鹽腐蝕非常嚴(yán)重,,降低水灰比采用V型水泥也不能起良好的保護(hù)作用,,可采用摻混合料的水泥。如摻入含有活性硅較多的天然火山灰的水泥,;摻入粉煤灰的水泥,;摻入高爐不淬礦渣的水泥以及摻入硅粉的水泥。如果有現(xiàn)成的石膏礦渣水泥,,也可以考慮作為代用品,。
如果混凝土是預(yù)制品,,提高該制品抗硫酸鹽的另一途徑是采用高壓蒸汽養(yǎng)護(hù),在高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)條件下,,尤其是摻有磨細(xì)二氧化硅的混凝土,,可消除水化漿體中的氫氧化硅,并且使高硫型和硫型水化硫酸鹽幾乎不再存在,,其中的氧化結(jié)合C-S-H變成耐腐蝕性良好的硅酸鹽(水石硫石)或單獨(dú)形成穩(wěn)定的C3AH6,,從而能更好的抵抗硫酸鹽腐蝕。
3,、抗碳化
一般的說(shuō),,采用早強(qiáng)硅酸鹽水泥時(shí),碳化最慢,,硅酸鹽水泥稍快,;而采用混合水泥時(shí),由于Ca(OH)2的量相對(duì)較少,,因此,,碳化速度最快,碳化速度與混凝土強(qiáng)度密切相關(guān),,如果混凝土的抗壓強(qiáng)度大于62.5N/m㎡時(shí),,可不考慮混凝土的碳化。高性能混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為C50級(jí)以上,,其極限抗壓強(qiáng)度大于62.5N/m㎡,,股采用高性能混凝土是提高碳化性能的有效途徑之一。
高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)的混凝土碳化作用非常小,,這是因?yàn)榛炷林械纳白釉诟邷貤l件下被活化,,與混凝土發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成了強(qiáng)度大,、結(jié)晶高,、抗碳化性能好的水化硅酸鈣。
4,、抗堿-集料反應(yīng)
發(fā)生混凝土堿-集料反應(yīng)的條件有三個(gè):
(1)水泥中的堿含量超過(guò)水泥總量的0.6%,;
(2)集料中活性集料含量超過(guò)1%;
(3)混凝土處于潮濕環(huán)境,。
上述三個(gè)條件全部滿足時(shí),,才會(huì)發(fā)生堿-集料反應(yīng)。所以,,對(duì)這種反應(yīng),,可以針對(duì)性地加以控制。
4.1控制集料中的活性二氧化硅含量
將活性二氧化硅顆料存在的地方設(shè)想為一個(gè)局部膨脹中心,,用以描述堿-集料反應(yīng),,如果活性顆粒的數(shù)量很少,,則可容金屬離子遷移到這些分散中心所形成的堿硅酸凝膠也很少,吸水后可引起高度的局部膨脹,,從而實(shí)際崩潰裂的危害增大,。
4.2控制外界水分,降低水灰比
當(dāng)外界沒有可供吸取的水分時(shí),,將不會(huì)出現(xiàn)明顯的有害膨脹,,低水灰比的混凝土有很好的不透水性,故有助于延緩堿-集料反應(yīng)物吸水膨脹的速度,。