《混凝土耐久性课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《混凝土耐久性课件.ppt（16页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、举举例例：白白沙沙洲洲大大桥桥|2.4 2.4 混凝土的耐久性混凝土的耐久性 混凝土抵抗环境介质作用混凝土抵抗环境介质作用并长期保持其良好的使用性能并长期保持其良好的使用性能的能力称为混凝土的耐久性。的能力称为混凝土的耐久性。提高混凝土耐久性，对于延长提高混凝土耐久性，对于延长结构寿命，减少修复工作量，结构寿命，减少修复工作量，提高经济效益具有重要的意义。提高经济效益具有重要的意义。|2.4.12.4.1混凝土的抗渗性混凝土的抗渗性 混凝土的抗渗性是指混凝土抵抗压力混凝土的抗渗性是指混凝土抵抗压力水渗透的能力。水渗透的能力。混凝土渗水的原因，是由于内部孔隙混凝土渗水的原因，是由于内部孔隙形成连
2、通的渗水孔道。这些孔道主要来源形成连通的渗水孔道。这些孔道主要来源于水泥浆中多余水分蒸发而留下的气孔、于水泥浆中多余水分蒸发而留下的气孔、水泥浆泌水所产生的毛细管孔道、内部的水泥浆泌水所产生的毛细管孔道、内部的微裂缝以及施工振捣不密实产生的蜂窝、微裂缝以及施工振捣不密实产生的蜂窝、孔洞，这些都会导致混凝土渗漏孔洞，这些都会导致混凝土渗漏水。水。|混凝土的抗渗性以抗渗等级来表示。抗渗混凝土的抗渗性以抗渗等级来表示。抗渗等级是以等级是以2828龄期的标准抗渗试件，按规龄期的标准抗渗试件，按规定方法试验，以不渗水时所能承受的最大定方法试验，以不渗水时所能承受的最大水压力来表示，划分为水压力来表示，划
3、分为P2P2、P4P4、P6P6、P8P8、P12 P12 等等级，它们分别表示能抵抗等等级，它们分别表示能抵抗0.20.2、0.40.4、0.60.6、0.80.8、1.2 MPa1.2 MPa的水压力而不渗的水压力而不渗透。透。混凝土的抗渗性与水灰比有密切关系，混凝土的抗渗性与水灰比有密切关系，还与水泥品种、骨料级配、施工质量、养还与水泥品种、骨料级配、施工质量、养护条件以及是否掺外加剂、掺合料有关。护条件以及是否掺外加剂、掺合料有关。|2.4.22.4.2混凝土的抗冻性混凝土的抗冻性 混凝土的抗冻性是指混凝土在水饱和状态混凝土的抗冻性是指混凝土在水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不破
4、坏，同时下，能经受多次冻融循环作用而不破坏，同时也不严重降低强度的性能。也不严重降低强度的性能。混凝土抗冻性一般以抗冻等级表示。抗冻等级混凝土抗冻性一般以抗冻等级表示。抗冻等级是采用龄期是采用龄期2828的试块在吸水饱和后，承受反的试块在吸水饱和后，承受反复冻融循环，以抗压强度下降不超过复冻融循环，以抗压强度下降不超过2525，而，而且质量损失不超过且质量损失不超过 时所能承受的最大冻融时所能承受的最大冻融循环次数来确定的。循环次数来确定的。50164925016492将混凝土将混凝土划分为以下抗冻等级：划分为以下抗冻等级：1010、F15F15、F25F25、F50F50、F150F150、
5、F200F200、F250F250、F300F300等九个等级，分别表等九个等级，分别表示混凝土能够承受反复冻融循环次数为示混凝土能够承受反复冻融循环次数为1010、2525、2525、5050、100100、150150、200200、250250和和300300次。次。|混凝土受冻融作用破坏的原因，是混凝混凝土受冻融作用破坏的原因，是混凝土内部的孔隙水在负温下结冰后体积膨土内部的孔隙水在负温下结冰后体积膨胀造成的静水压力，因冷冻水蒸汽压的胀造成的静水压力，因冷冻水蒸汽压的差别推动未冻水向冻结区的迁移造成的差别推动未冻水向冻结区的迁移造成的渗透压力，当这两种压力所产生的内应渗透压力，当这两种
6、压力所产生的内应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土就会力超过混凝土抗拉强度时，混凝土就会产生裂缝，多次冻融使裂缝不断扩展直产生裂缝，多次冻融使裂缝不断扩展直至破坏。至破坏。|影响混凝土抗冻性的因素有：影响混凝土抗冻性的因素有：（）混凝土强度愈高，抵抗冻融破坏的能力越强，（）混凝土强度愈高，抵抗冻融破坏的能力越强，抗冻性越好。抗冻性越好。（）混凝土密实度、混凝土孔隙构造及数量。密（）混凝土密实度、混凝土孔隙构造及数量。密实度越小，开口孔隙愈多，水分愈易渗入，静水压实度越小，开口孔隙愈多，水分愈易渗入，静水压力越大，抗冻性越差。力越大，抗冻性越差。（）混凝土孔隙充水程度。饱水程度愈高，冻结（）混凝土孔
7、隙充水程度。饱水程度愈高，冻结后产生的冻胀作用就大，抗冻性越差。后产生的冻胀作用就大，抗冻性越差。（）水灰比。水灰比与孔隙率成正比，水灰比越（）水灰比。水灰比与孔隙率成正比，水灰比越大，且开口孔隙率大，抗冻性越差。大，且开口孔隙率大，抗冻性越差。（）外加剂。在混凝土中掺入引气剂，可在水泥（）外加剂。在混凝土中掺入引气剂，可在水泥石中形成无数细小、均匀的气泡，使之成为压力水石中形成无数细小、均匀的气泡，使之成为压力水进出的进出的“水库水库”，使静水压力和渗透压力得以释放，使静水压力和渗透压力得以释放，对冰冻破坏起到很好的缓冲作用。适宜的引气量以对冰冻破坏起到很好的缓冲作用。适宜的引气量以为宜。为
8、宜。|2.4.32.4.3抗侵蚀性抗侵蚀性抗侵蚀性是指混凝土在含有侵蚀抗侵蚀性是指混凝土在含有侵蚀性介质环境中遭受到化学侵蚀、性介质环境中遭受到化学侵蚀、物理作用不破坏的能力。物理作用不破坏的能力。混凝土的抗侵蚀性主要取决于水混凝土的抗侵蚀性主要取决于水泥的品种、混凝土密实度与孔隙泥的品种、混凝土密实度与孔隙特征等。特征等。|2.4.4 2.4.4 混凝土的碳化混凝土的碳化混凝土的碳化作用是指空气中的二氧化碳混凝土的碳化作用是指空气中的二氧化碳与水泥石中的氢氧化钙作用，生成碳酸钙与水泥石中的氢氧化钙作用，生成碳酸钙和水。碳化又叫中性化。和水。碳化又叫中性化。碳化对混凝土性能有明显的影响，首先是
9、碳化对混凝土性能有明显的影响，首先是减弱对钢筋的保护作用。由于水泥水化过减弱对钢筋的保护作用。由于水泥水化过程中生成大量氢氧化钙，使混凝土孔隙中程中生成大量氢氧化钙，使混凝土孔隙中充满饱和的氢氧化钙溶液，其充满饱和的氢氧化钙溶液，其 值可值可达到达到12.612.61313。这种强碱性环境能使混凝。这种强碱性环境能使混凝土中的钢筋表面生成一层钝化薄膜，从而土中的钢筋表面生成一层钝化薄膜，从而保护钢筋免于锈蚀。碳化作用降低了混凝保护钢筋免于锈蚀。碳化作用降低了混凝土的碱度，当值低于土的碱度，当值低于1010时，钢筋表面时，钢筋表面钝化膜破坏，导致钢筋锈蚀钝化膜破坏，导致钢筋锈蚀。|其次，当碳化深
10、度超过钢筋的保护层时，钢其次，当碳化深度超过钢筋的保护层时，钢筋不但易发生锈蚀，还会因此引起体积膨胀，筋不但易发生锈蚀，还会因此引起体积膨胀，使混凝土保护层开裂或剥落，进而又加速混使混凝土保护层开裂或剥落，进而又加速混凝土进一步碳化。凝土进一步碳化。碳化作用还会引起混凝土的收缩，使混凝土碳化作用还会引起混凝土的收缩，使混凝土表面碳化层产生拉应力，可能产生微细裂缝，表面碳化层产生拉应力，可能产生微细裂缝，从而降低了混凝土的抗折强度。从而降低了混凝土的抗折强度。|影响混凝土碳化速度的主要因素有：影响混凝土碳化速度的主要因素有：（1 1）水泥品种水泥品种。掺混合材的水泥，因其。掺混合材的水泥，因其氢
11、氧化钙含量较少，碳化比普通水泥快。氢氧化钙含量较少，碳化比普通水泥快。（2 2）水灰比水灰比。水灰比大的混凝土，因孔。水灰比大的混凝土，因孔隙较多，二氧化碳易于进入，碳化也快。隙较多，二氧化碳易于进入，碳化也快。（3 3）环境湿度环境湿度。在相对湿度为。在相对湿度为50507575的环境时，碳化最快。相对湿度小于的环境时，碳化最快。相对湿度小于2525或达到或达到100100时，碳化停止。因为碳化需时，碳化停止。因为碳化需要水分，但不能堵塞二氧化碳的通道。此要水分，但不能堵塞二氧化碳的通道。此外，空气中外，空气中二氧化碳浓度二氧化碳浓度越高，碳化速度越高，碳化速度也越快。也越快。|（4 4）硬
12、化条件硬化条件。空气中或蒸汽。空气中或蒸汽中养护的混凝土，比在潮湿环中养护的混凝土，比在潮湿环境或水中养护的混凝土碳化快。境或水中养护的混凝土碳化快。因为前者促使水泥石形成多孔因为前者促使水泥石形成多孔结构或产生微裂缝，后者水化结构或产生微裂缝，后者水化程度高，混凝土较密实。程度高，混凝土较密实。混凝土的碳化深度大体上与碳混凝土的碳化深度大体上与碳化时间的平方成正比。为防止化时间的平方成正比。为防止钢筋锈蚀，必须设置足够的钢钢筋锈蚀，必须设置足够的钢筋保护层。筋保护层。2.4.5.碱一骨料反应碱一骨料反应 碱一骨料反应是指混凝土中所含的碱碱一骨料反应是指混凝土中所含的碱（Na2O或或K2O）与
13、骨料的活性成分（活）与骨料的活性成分（活性性SiO2），在混凝土硬化后潮湿条件下逐），在混凝土硬化后潮湿条件下逐渐发生化学反应，反应生成复杂的碱渐发生化学反应，反应生成复杂的碱硅硅酸凝胶，这种凝胶吸水膨胀，导致混凝土酸凝胶，这种凝胶吸水膨胀，导致混凝土开裂的现象。碱一骨料反应的反应速度很开裂的现象。碱一骨料反应的反应速度很慢，需几年或几十年，因而对混凝土的耐慢，需几年或几十年，因而对混凝土的耐久性十分不利。久性十分不利。|骨料中含有活性二氧化硅的矿物有：蛋白骨料中含有活性二氧化硅的矿物有：蛋白石、玉髓、鳞石英等。含有活性氧化硅的石、玉髓、鳞石英等。含有活性氧化硅的岩石有：安山岩、凝灰岩、流纹岩
14、等。用岩石有：安山岩、凝灰岩、流纹岩等。用这种骨料配制混凝土时，必须用低碱水泥，这种骨料配制混凝土时，必须用低碱水泥，控制混凝土碱含量（折算成控制混凝土碱含量（折算成Na2O）小于）小于0.6，或采用掺混合材的水泥。对有怀疑的，或采用掺混合材的水泥。对有怀疑的骨料，需做碱一骨料试验，防止混凝土出骨料，需做碱一骨料试验，防止混凝土出现碱一骨料反应而破坏。现碱一骨料反应而破坏。|2.4.6提高混凝土耐久性的主要措施提高混凝土耐久性的主要措施（）合理选择水泥品种（）合理选择水泥品种（）适当控制混凝土的（）适当控制混凝土的水灰比水灰比及及水泥用量水泥用量 水灰比水灰比的大小是决定混凝土密实性的主要因素
15、，的大小是决定混凝土密实性的主要因素，它不仅影响混凝土的强度，而且也严重影响其它不仅影响混凝土的强度，而且也严重影响其耐久性，故必须严格控制水灰比。耐久性，故必须严格控制水灰比。保证足够的水泥用量，同样可以起到提高混保证足够的水泥用量，同样可以起到提高混凝土密实性和耐久性的作用。凝土密实性和耐久性的作用。普通混凝土配普通混凝土配合比设计规程合比设计规程（JGJ552000）对建筑工程）对建筑工程所用混凝土的最大水灰比及最小水泥用量作了所用混凝土的最大水灰比及最小水泥用量作了规定，见表规定，见表48(p126表表425)。|（3）选用质量良好的砂石骨料）选用质量良好的砂石骨料 质量良好、技术条件
16、合格的砂、石骨料，是保质量良好、技术条件合格的砂、石骨料，是保证混凝土耐久性的重要条件。改善粗细骨料级配，证混凝土耐久性的重要条件。改善粗细骨料级配，在允许的最大粒径范围内尽量选用较大粒径的粗在允许的最大粒径范围内尽量选用较大粒径的粗骨料，可减小骨料的空隙率和比表面积，也有助骨料，可减小骨料的空隙率和比表面积，也有助于提高混凝土的耐久性。于提高混凝土的耐久性。（）掺入引气剂或减水剂（）掺入引气剂或减水剂 掺入引气剂或减水剂对提高抗渗、抗冻等有良掺入引气剂或减水剂对提高抗渗、抗冻等有良好的作用，在某些情况下，还能节约水泥。好的作用，在某些情况下，还能节约水泥。（5）加强混凝土的施工质量控制）加强混凝土的施工质量控制 混凝土施工中，应当搅拌均匀、浇灌和振捣密混凝土施工中，应当搅拌均匀、浇灌和振捣密实并加强养护，以保证混凝土的施工质量。实并加强养护，以保证混凝土的施工质量。