混凝土耐久性的措施

I河南理工大学万方科技学院本科生毕业论文浅谈提高混凝土耐久性的措施院系名称建筑与测绘工程系姓名杨得松学号111608031341专业建筑工程指导教师杨飞(讲师)2015年3月27日I摘要提高混凝土的耐久性对于高层、大跨建筑、房屋建筑及桥梁、隧道有着重要的意义。随着工程建设量的增多，特别是某些混凝土工程在短期内遭受严重破坏的惨痛教训，混凝土耐久性越来越引起各主管部门和设计、施工部门对它的重视。混凝土的耐久性是指结构在设计使用年限内，正常维护条件下，在实际使用条件中能够保证其安全和使用，而不要花费大量资金加固处理就能抵抗各种破坏因素的作用。主要表现在抗渗性、抗冻性、耐水性、抗化学腐蚀性等性能。我国现有公路上，数以万计的旧桥，特别是20世纪80年代以前修建的桥梁，由于设计荷载偏低，承载能力不足，宽度不够，加之年久失修、维修养护不够，相当多的桥梁发生不同程度的破损，正逐步成为危桥。混凝土耐久性愈来愈成为重要问题，也是影响可持续发展的一个重要方面。关键词：混凝土；耐久性；提高耐久性措施IIAbstractToimprovethedurabilityofconcreteforhigh-risebuildings,largespanbuildings,buildingsandbridges,tunnelhasimportantsignificance.Withtheincreasingvolumeofengineeringconstruction,especiallythepainfullessonsofsomeconcreteengineeringsufferedseriousdamageintheshortterm,moreandmoreconcretecausedbyvariousdepartmentsanddesign,constructiondepartmentpaymoreattentiontoit.Thedurabilityofconcretereferstothestructureusedinthedesignperiod,normalmaintenanceconditions,toensuretheirsafetyanduseintheactualuseconditions,anddon'tspendalotofmoneywillbeabletoresistallkindsofdamagefactorsofthetreatmenteffectofreinforcement.Mainlyintheimpermeability,frostresistance,waterresistance,chemicalcorrosionresistanceandotherproperties.Ourexistingoldbridgeroad,tensofthousands,especiallybeforethebridgebuiltinthetwentiethCentury80,duetolowerdesignloads,lowbearingcapacity,andthewidthisnotenough,disrepair,repairandmaintenanceisnotenough,manybridgesdamagedindifferentdegree,isbecomingadangerousbridge.Moreandmoreofthedurabilityofconcretehasbecomeanimportantproblem,whichisalsoanimportantaspectofsustainabledevelopment.KeyWords:Concrete;durability;durabilityimprovementmeasuresIII目录1引言......................................................................12混凝土耐久性的基本概述....................................................22.1混凝土耐久性的定义....................................................22.2混凝土耐久性的应用....................................................22.3混凝土耐久性的重要性..................................................33影响混凝土耐久性的主要因素................................................53.1混凝土耐久性的内部因素................................................53.1.1水灰比............................................................53.1.2化学反应..........................................................53.2混凝土耐久性的外部因素................................................63.2.1混凝土的冻融破坏..................................................63.2.2施工因素影响......................................................63.2.3侵蚀介质的腐蚀....................................................64提高混凝土耐久性的措施....................................................74.1消除混凝土自身的结构破坏因素..........................................74.2对混凝土材料提出具体要求..............................................74.2.1水泥..............................................................74.2.2水................................................................84.2.3骨料..............................................................84.2.4外加剂............................................................94.3掺入高效活性矿物掺料.................................................114.4混凝土的强度.........................................................114.5防止冻融破坏.........................................................124.6进行耐久性设计.......................................................124.6.1改进建筑结构型式.................................................124.6.2合理设计混凝土配合比.............................................124.6.3对混凝土耐久性进行合理的评估.....................................124.6.4进行合理使用与正常维护...........................................135结论.....................................................................14参考文献..................................................................15致谢......................................................................1611引言混凝土的工程应用至今已有一百多年的历史,是当今世界上最广泛使用的建筑材料。鉴于经济能源和资源等因素,高耐久性一直是人们不断追求的目标。土结构物建成后,随其使用时间的延长,其各项物理性能逐渐降低,这种质量的劣变通常称之为老化,混凝土抵抗老化的能力称为耐久性，一般认为是混凝土在环境介质的作用下保持其使用功能的能力,或混凝土抵抗随时间引起的性能与状态改变的能力。本世纪建造的混凝土结构物由于种种原因,例如温变收缩、干缩、冻融循环、钢筋锈蚀、碱骨料反应和硫酸盐侵蚀等,据估计使用寿命达不到100年。而自40年代以来,通过硅酸盐水泥成分的变化以及混凝土技术的快速进步,混凝土的强度显著提高,但从钢筋保护和混凝土耐冻、耐腐蚀角度看,则与强度并不匹配。亦即,当今更多的混凝土结构,比之50年前更不耐久。据综合估计,我国的某些混凝土结构,例如混凝土坝的平均寿命仅约为30～50年。相反,某些2000多年前用火山灰和石灰作为水硬性胶凝材料建造的罗马古建筑现在仍呈现完好状态。为什么混凝土技术大大进步了,混凝土的强度普遍提高了,而混凝土的耐久性问题却变得日益突出,甚至变得更为严重了呢?这不能不成为一个值得人们深刻思考的问题。这其中有技术因素,也有经济利益使然。就后者来房面积增长可能导致今后5～10年内,每年仍有较大的建筑总量。如果以每年竣工1000万m2(其中多层70%,高层30%),装修1000万m2计,所需砂浆将达到180万m3以上。如果加上工业与公共建筑,实际砂浆用量将达到200万m3。因此提高混凝土的耐久性是一个刻不容缓的话题。本文将就如何提高混凝土耐久性进行讨论。22混凝土耐久性的基本概述2.1混凝土耐久性的定义混凝土的耐久性是指混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏因素的作用，长期保持强度和外观完整性的能力。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、正常使用和可接受的外观能力。简单地说，混凝土材料的耐久性指标一般包括：抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、混凝土的碳化（中性化）、碱骨料反应。2.2混凝土耐久性的应用近10余年来,我国在若干重大工程的建设中已经充分贯彻了“混凝土耐久性设计”理念,并提升到了“强度设计与耐久性设计并重,强度服从耐久性”的认识高度。长江三峡水利枢纽工程是世界上最大的水利水电工程,具有防洪、发电、航运、供水、养殖等综合功能,对长江和长江流域的自然生态、人文环境、经济发展的影响巨大。水库总库容393亿m3,电站总装机容量22400MW,年均发电846.8亿kWh,拦河坝最大坝高183m,混凝土方量2700万m3。1993年开工后,各方专家对三峡工程混凝土大坝的耐久性和工程安全运行年限进行了广泛的讨论,提出了“三峡大坝混凝土耐久性寿命500年的设计构想”。“确保三峡工程一流质量的建议案”1997年曾被列为全国政协八届五次会议的“一号提案”,引起中央和国家领导人的高度重视,特别召开了关于三峡大坝混凝土耐久性的高层决策会议。在这个会议上,明确提出了三峡大坝的设计思想要突出耐久性设计的概念,同时明确了三峡大坝要采用微膨胀型低碱中热硅酸盐水泥,掺用优质引气剂和优质高效减水剂,确定必须掺用Ⅰ级粉