混凝土耐久性技术.docx
- 文档编号:11005354
- 上传时间:2023-05-28
- 格式:DOCX
- 页数:20
- 大小:289.20KB
混凝土耐久性技术.docx
《混凝土耐久性技术.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《混凝土耐久性技术.docx(20页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
混凝土耐久性技术
混凝土耐久性技术
黄维蓉
重庆交通大学材料实验教学中心
内容
一、概述
二、混凝土碳化
三、混凝土钢筋锈蚀
四、混凝土冻融破坏
五、混凝土化学侵蚀破坏
一、概述(续
1.土木工程结构的安全性
(2构件的整体牢固性
防止自然和人为灾难
1976年唐山地震:
22万座(建筑物80%、25万人死亡
1998年长江洪灾:
479万座房屋
1999年綦江彩虹桥整体垮塌:
40人死亡
1.土木工程结构的安全性
(3混凝土材料的耐久性
混凝土与钢筋等结构材料性能劣化混凝土与钢筋等结构材料性能劣化((环境因素环境因素一、概述(续
•单因素作用
冻融冻融、、碳化碳化、、锈蚀锈蚀、、硫酸盐硫酸盐、、碱骨料反应碱骨料反应、、磨损•多因素作用
盐冻破坏盐冻破坏、、含盐环境干湿循环含盐环境干湿循环、、荷载下的耐久性
一、概述(续
2.混凝土结构的耐久性
(1定义
混凝土耐久性混凝土耐久性:
:
在实际使用条件下抵抗各种环境因素作用在实际使用条件下抵抗各种环境因素作用,,
能长期保持外观的完整性和使用性能的能力
一、概述(续
2.混凝土结构的耐久性
(2产生耐久性问题的原因
混凝土=人造石人造石:
:
耐久耐久、、实用实用、、价廉
①内在因素
硅酸盐水泥矿相和水化产物硅酸盐水泥矿相和水化产物:
:
高碱高碱、、不稳定混凝土结构混凝土结构:
:
多孔和不均质多孔和不均质,,有害物质容易进入
一、概述(续
2.混凝土结构的耐久性
(3工程结构工程结构耐久性耐久性耐久性现状现状
混凝土与钢筋等结构材料性能劣化混凝土与钢筋等结构材料性能劣化((环境因素环境因素哈绥高速公路:
1996年亚冬会,一个冬季破坏
一、概述(续
2.混凝土结构的耐久性
(3工程结构工程结构耐久性耐久性耐久性现状现状
混凝土与钢筋等结构材料性能劣化混凝土与钢筋等结构材料性能劣化((环境因素环境因素
新疆塔城机场新疆塔城机场:
:
19951995年通航仅半年年通航仅半年年通航仅半年,,跑道严重剥蚀
一、背景(续
2.混凝土结构的耐久性
(3工程结构工程结构耐久性耐久性耐久性现状现状
混凝土与钢筋等结构材料性能劣化混凝土与钢筋等结构材料性能劣化((环境因素环境因素北京西直门立交桥:
10年后严重剥蚀和锈蚀,1999年重建
一、背景(续
2.混凝土结构的耐久性
(3工程结构耐久性现状
二、混凝土碳化
空气空气、、土壤土壤、、水等环境中的酸性气体或液体
侵入混凝土并与水化产物进行中和反应
导致混凝土中导致混凝土中pHpHpH值降低值降低值降低((中性化过程中性化过程
二、混凝土碳化(续
1.1.碳化机理碳化机理(1(1水泥水化产物水泥水化产物
Ca(OH2和CSHCSH凝胶凝胶CSHCSH是不稳定的是不稳定的
硅胶硅胶((溶于水溶于水+++Ca(OHCa(OH2
二、混凝土碳化(续
2.2.影响因素影响因素(1(1材料因素材料因素
①W/C比:
随W/C比增大,碳化增加
二、混凝土碳化(续
2.2.影响因素影响因素(1(1材料因素材料因素
②水泥用量:
碳化随水泥用量增加而稍有降低
二、混凝土碳化(续
2.2.影响因素影响因素(1(1材料因素材料因素
③水泥品种和外加剂
二、混凝土碳化(续2.
2.影响因素影响因素
(1(1材料因素材料因素
④强度0510********
碳化深度(mm抗压强度(MPaMPa加掺合料基准
二、混凝土碳化(续
2.2.影响因素影响因素
(2(2环境因素环境因素
①相对湿度:
通过液相进行反应(混凝土内部的饱水度(a湿度很低:
CO2扩散速度↑↑,但缺乏液相进行碳化反应(b湿度很高:
CO2扩散速度↓↓
二、混凝土碳化(续
2.2.影响因素影响因素
(2(2环境因素环境因素
②CO2浓度
CO2浓度↑↑混凝土碳化↑↑:
X~C0.5(a自然环境CO2浓度:
农村0.03%,城市0.04%,室内0.1%(b碳化试验CO2浓度:
20%
二、混凝土碳化混凝土碳化((续
2.2.影响因素影响因素
(2(2环境因素环境因素
③温度
温度↑,碳化↑(反应和扩散速度反应和扩散速度
(3(3其它因素其它因素
①施工质量
振捣不密实振捣不密实、、蜂窝蜂窝、、微裂纹等导致混凝土碳化↑↑②早期养护条件
湿养护时间对碳化影响很大对碳化影响很大((粉煤灰、矿渣等水泥等水泥矿渣水泥混凝土湿养3d的碳化比湿养7d的大50%
二、混凝土碳化(续
3.3.碳化产生的影响碳化产生的影响
(1(1素混凝土素混凝土
①力学性能(强度:
明显提高(抗压强度可增加30~70%②孔结构:
总孔隙率明显降低,孔结构明显粗化③渗透性:
增加
二、混凝土碳化(续
3.3.碳化产生的影响碳化产生的影响
(2(2钢筋混凝土钢筋混凝土
①钢筋锈蚀:
碳化因中性化将钢筋钝化膜破坏而增加锈蚀②渗透性:
因碳化增加渗透性,有害物质更容易进入
三、钢筋混凝土锈蚀
三、钢筋混凝土锈蚀钢筋混凝土锈蚀((续
1.1.钢筋锈蚀产生的必要条件钢筋锈蚀产生的必要条件●
钢筋表面钝化膜破坏(先决条件条件●
有氧气存在●有水存在
三、钢筋混凝土锈蚀(续
2.2.钢筋锈蚀机理钢筋锈蚀机理
三、钢筋混凝土锈蚀(续
2.2.钢筋锈蚀机理钢筋锈蚀机理
三、钢筋混凝土锈蚀(续
3.3.钢筋锈蚀的后果钢筋锈蚀的后果
三、钢筋混凝土锈蚀(续
4.Cl-离子引起的钢筋锈蚀(1(1ClCl-离子浓度
●缺乏Cl-离子时离子时:
:
pH≥11.5,钢筋钝化膜是稳定的●当Cl-离子存在时离子存在时:
:
钢筋钝化膜很容易破坏(2混凝土中Cl-离子的来源①原材料引入
②环境中扩散和渗透进入(3混凝土中Cl-离子的扩散
(4影响Cl-离子进入混凝土中的因素●W/C比●水泥成分●掺合料种类
三、钢筋混凝土锈蚀钢筋混凝土锈蚀((续
5.影响混凝土钢筋锈蚀的因素
三、钢筋混凝土锈蚀钢筋混凝土锈蚀((续
5.影响混凝土钢筋锈蚀的因素
(1材料参数②水泥中C3A含量
三、钢筋混凝土锈蚀钢筋混凝土锈蚀((续
5.影响混凝土钢筋锈蚀的因素
(1材料参数③掺合料
三、钢筋混凝土锈蚀钢筋混凝土锈蚀((续
5.影响混凝土钢筋锈蚀的因素
(2其它参数①Cl-离子浓度
三、钢筋混凝土锈蚀钢筋混凝土锈蚀((续
5.影响混凝土钢筋锈蚀的因素
(2其它参数②饱水度
三、钢筋混凝土锈蚀钢筋混凝土锈蚀((续
5.影响混凝土钢筋锈蚀的因素
三、钢筋混凝土锈蚀钢筋混凝土锈蚀((续
四、混凝土冻融和盐冻破坏混凝土冻融和盐冻破坏((续
1.1.破坏机理破坏机理
冻融和盐冻破坏的根本原因冻融和盐冻破坏的根本原因:
:
混凝土有可冻水*混凝土不含水或很少时:
不会因冻融而破坏*混凝土长期冻结混凝土长期冻结:
:
一般破坏很小
四、混凝土冻融破坏混凝土冻融破坏((续
1.1.破坏机理破坏机理
(1普通冻融破坏
*水结冰产生9.1%的体
*在约束条件下:
水结*结冰压随着
四、混凝土冻融破坏混凝土冻融破坏((续
1.1.破坏机理破坏机理
①静水压理论(POWERS
*水结冰产生9%体积膨胀:
使未结冰的孔溶液向外迁移*当迁移受阻:
产生静水压P静水
四、混凝土冻融破坏混凝土冻融破坏((续
1.1.破坏机理破坏机理
②渗透压理论(Powers和Helmuth
由孔内冰与未冻水之间的自由能差引起的化学能差(浓度差和物理能差(压力差
四、混凝土冻融破坏混凝土冻融破坏((续
2.2.破坏特征破坏特征
*内部微裂纹
*
表面变酥和剥蚀
四、混凝土冻融破坏混凝土冻融破坏((续
3.3.评定评定抗冻性的方法
(1抗冻性
①试验方法(快速冻融法
*试件中心冻结温度-15℃
溶液*每次循环降温历时1.51.5--2.5小时
试件*试件中心最高融解温度8℃
桶
*每次循环升温历时1.01.0--1.5小时
*整个冻融历时2.52.5--4.0小时
四、混凝土冻融破坏混凝土冻融破坏((续
4.4.主要影响因素主要影响因素
(1(1W/CW/C比
4.4.主要影响因素主要影响因素
(2强度
4.4.主要影响因素主要影响因素
(3含气量
*非引气混凝土非引气混凝土:
:
抗冻性↓↓
*引气混凝土引气混凝土:
:
抗冻性↓(W/C影响↓
(4气泡间距系数
•平均气泡间距↓:
抗冻性↑↑
5.5.主要影响因素主要影响因素
(5水泥品种与矿物掺合料
水泥品种水泥品种:
:
矿物掺合料不同
5.5.主要影响因素主要影响因素
(6骨料
四、混凝土冻融破坏混凝土冻融破坏((续
5.5.主要影响因素主要影响因素
(7养护条件
①蒸汽养护
四、混凝土冻融破坏混凝土冻融破坏((续
5.5.主要影响因素主要影响因素
(7养护条件
①蒸汽养护*预养时间
5.5.主要影响因素主要影响因素
(7养护条件
6.6.抗冻性混凝土的设计技术原则抗冻性混凝土的设计技术原则
(2W/C比
*引气剂的使用剂的使用:
:
不能降低对W/C的控制*高抗冻性混凝土高抗冻性混凝土:
:
W/C≤0.45
6.6.抗冻性和抗盐冻性混凝土的设计技术原则抗冻性和抗盐冻性混凝土的设计技术原则
(4骨料
*混凝土抗冻性和抗盐冻性能混凝土抗冻性和抗盐冻性能:
:
一个重要因素*最好选用碎石:
不宜用卵石
*骨料在24小时内的吸水率:
小于2%*骨料含泥量泥量:
:
尽可能小(水冲洗(5养护工艺
*尽可能采用自然养护:
充分湿养护*若采用蒸养:
蒸养温度<50℃
蒸养前预养静置时间>10小时
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 混凝土 耐久性 技术
![提示](https://static.bingdoc.com/images/bang_tan.gif)