同济大学土木工程混凝土结构的耐久性能--简介.pptxVIP

高等混凝土结构原理混凝土结构的耐久性能同济大学土木工程学院 顾祥林gxl@tongji.edu.cn一、概述1. 定义结构在规定的使用年限内，在各种环境作用下，不需要额外的费用进行加固处理而保持其安全性、正常使用性和可接受的外观的能力平均风险率荷载复杂损伤累积结构不完整偶然作用？改变用途？材料性能不成熟结构性能退化时间使用阶段性能退化阶段施工阶段一、概述2. 研究意义二、影响结构耐久性的因素影响因素外部环境条件施工质量材料性质结构设计内在条件混凝土孔结构（孔径及孔的分布）水、气、溶解物在混凝土空隙和裂缝中的迁移影响范围混凝土的劣化钢筋的劣化锈蚀物理、化学耐久性性能表面损伤刚度降低裂缝增大承载力下降三、混凝土材料的劣化1. 混凝土的碳化——机理结合水数三、混凝土材料的劣化1. 混凝土的碳化——机理三、混凝土材料的劣化1. 混凝土的碳化——影响因素（材料）水灰比水泥品种与用量骨料品种与粒径外加剂养护方法与龄期三、混凝土材料的劣化1. 混凝土的碳化——影响因素（材料）混凝土强度相对湿度CO2浓度温度覆盖层施工质量三、混凝土材料的劣化1. 混凝土的碳化——影响因素（环境）应力状态三、混凝土材料的劣化1. 混凝土的碳化——碳化混凝土的力学性能三、混凝土材料的劣化2. 混凝土的碱骨料反应引起混凝土的体积膨胀和开裂，改变混凝土的微结构，使混凝土的抗压强度、抗折强度、弹性模量等力学性能明显下降混凝土的碱与碱活性的骨料间发生的膨胀反应三、混凝土材料的劣化3. 混凝土的冻融破坏水在混凝土毛细孔中结冰造成的冻胀开裂使混凝土的抗压强度、抗折强度、弹性模量等力学性能明显下降混凝土在饱水状态下因冻融循环产生的破坏物理作用过程三、混凝土材料的劣化4. 混凝土的化学侵蚀水化产物被水溶解、流失—流动水混凝土在侵蚀性介质中遭受化学侵蚀的破坏水化产物与介质起化学作用生成没有胶凝性的产物—碱、酸水化产物与介质起化学作用生成膨胀性的产物—硫酸盐三、混凝土材料的劣化5. 混凝土的表面磨损机械磨损—路面、机场跑道、厂房地坪三种情况会引起混凝土表面磨损冲磨—桥墩、水工泄水结构受高速水流中夹带的砂石冲刷空蚀—水工泄水结构受水流速度和方向改变形成的空穴冲击四、混凝土中的氯离子1. 掺入型的氯离子掺入带NaCl的早强剂产生的原因采用海水、海砂拌制混凝土四、混凝土中的氯离子2. 外渗型的氯离子海水浸泡产生的原因盐雾侵蚀五、钢筋的锈蚀1. 钢筋锈蚀的原因混凝土孔隙中是碱度很高的Ca（OH）2饱和溶液，pH值在12.5左右，在钢筋表面形成一层保护膜—“钝化膜”使钢筋免于锈蚀。使Ca（OH）2含量减少“钝化膜”破坏混凝土的碳化使 “钝化膜”破坏Cl-的作用阳极：阴极：大气环境氧气充分： 混凝土钢筋 混凝土氧气不充分：阳极阴极五、钢筋的锈蚀2. 钢筋锈蚀的机理九、提高混凝土结构耐久性的措施改进结构设计保证有足够的混凝土保护层正确选择混凝土材料和配合比使用性能良好的外加剂限制氯盐含量合理设计结构构造九、提高混凝土结构耐久性的措施加强施工管理严格控制用水量充分振捣和充分养护防止过早拆模建立严格的质量管理体系九、提高混凝土结构耐久性的措施防止混凝土劣化表面涂层保护添加钢筋阻锈剂电化学防护采用涂层钢筋用FRP筋代替钢筋