钢筋混凝土耐久性_定义及现状.pptVIP

混凝土结构耐久性研究内容 混凝土结构耐久性: 环境作用:(大气环境(CO2、大温差、酸雨)海洋、土壤水（冻溶、化学） 、工业环境、) 材料耐久性:(抗冻、中性化、碱骨料、盐侵蚀) 构件耐久性:(局部与整体退化模型、锈胀模 型、构件承载力退化模型) 结构耐久性:(耐久性设计、耐久性评估) 耐久性评估方法:极限状态可靠度分析方法 评估性能指标:混凝土及钢筋功能失效(强度、钢筋握裹力(含锈蚀)、开裂) 混凝土耐久性的重要性 1 许多国家的规范中都明确规定钢筋混凝土结构必须具备安全性、适用性与耐久性，但这一宗旨并没有充分体现在具体的设计条文中，使得以往及现在的工程结构设计中普遍存在着重强度而轻耐久性。 2不合格的施工以及没有合理的维护都会影响结构耐久性的降低。如对结构的碰撞、磨损以及使用环境的劣化，都会使混凝土结构无法达到预定的使用年限。极大地增加了环境负荷，导致了环境的恶化和生态的失衡。 耐久性失败的工程事例 酸雨形成的过程以及种类 酸雨的种类：硫酸雨 硝酸雨。 酸雨中的阴离子主要是硝酸根和硫酸根离子，根据两者在酸雨样品中的浓度可以判定降水的主要影响因素是二氧化硫还是氮氧化物。二氧化硫主要是来自于矿物燃料（如煤）的燃烧，氮氧化物主要是来自于汽车尾气等污染源。  混凝土是碱性材料,其碱性源于水泥水化反应而产生Ca(OH)2。由于内部水分很少,所以浓度很高, pH值约为13左右,它使钢筋表面形成一层致密的钝化膜,防止锈蚀。当大气中的SO2、CO2、HNO3和HCl等酸性气体直接沉降或以酸雨形式沉降到混凝土表面时产生一系列化学反应,使得混凝土受到侵蚀从而影响混凝土力学性能。通过对混凝土侵蚀的化学机理的分析,可以更好地采取保护混凝土耐久性的措施。 碳化作用 CO2也属于酸性气体的组成部分,空气中的CO2首先渗透到混凝土内部充满空气的孔隙和毛细管中,然后溶解于毛细管中的液相,与水泥水化过程中所产生的Ca(OH)2和水化硅酸三钙、水化硅酸二钙等水化产物相互作用,形成碳酸钙。混凝土的碳化可用下列化学反应式表示: CO2+H2O→H2CO3 Ca(OH)2+H2CO3→CaCO3+ 2H2O 3CaO·2SiO2·3H2O+ 3H2CO3→3CaCO3+2SiO2+ 6H2O 2CaO·SiO2·4H2O+ 2H2CO3→2CaCO3+SiO2+ 6H2O 溶出性侵蚀 透水性混凝土，在一定压力的水中，水化产物Ca(OH)2会不断溶出并流失，随着Ca(OH)2的溶出，混凝土内部的PH值降低，水化硅酸盐和水化铝酸盐开始水解，由于透水性混凝土的孔隙率较大，进一步加大了水的渗透，使Ca(OH)2更加易于溶出，导致了混凝土强度不断下降。 溶解性侵蚀 盐酸、硫酸等无机酸会对混凝土产生强酸侵蚀。强酸先与Ca(OH)2反应，然后与水化硅酸钙反应，混凝土的破坏速度在很大程度上取决于反应产物的结构及其可溶性。反应产物的可溶性越高，被侵蚀溶液带走的数量越多，水泥石的破坏速度就越快。 钙盐的生成并溶出可使反应不断进行，使混凝土的 碱度和强度不断降低。 膨胀性侵蚀 硫酸盐与混凝土水化产物发生化学反应，对混凝土产生膨胀破坏作用，是典型的膨胀性侵蚀。从SO42-的来源来看，混凝土的硫酸盐侵蚀可分为内部和外部侵蚀。内部侵蚀是由于混凝土组分本身带有的硫酸盐引起的，而外部侵蚀是环境中的硫酸盐对混凝土的侵蚀。 酸雨环境下混凝土耐久性研究目的 如何延长混凝土结构寿命 混凝土结构耐久性设计 混凝土结构耐久性评估 酸雨对混凝土影响的相关措施 . . 5）浇筑完毕的混凝土施工单位及时进行覆盖养护，并不少于14天，避免由于砼内外温差过大产生温度裂缝。 6）在已施工好的混凝土表面及时涂上防腐蚀材料。 酸雨的防护措施 1．订定严格管制标准，以迫使污染源采取排烟脱硫及排烟脱硝之设备。 2．引进最佳可行控制技术，以减少硫氧化物及氮氧化物之排放。 3．改善汽、机车引擎及防污设备，并加严排放标准，以减少氮氧化物之排放。 4．优先使用低硫燃料，如含硫较低的低硫煤和天然气等。 5．改进燃煤技术，减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如，液态化燃煤技术是受到各国欢迎的新技术之一。它主要是利用加进石灰石和白云石，与二氧化硫发生反应，生成硫酸钙随灰渣排出。 . 我国的西南地区由于地理环境条件、产业结 构和能源消耗结构的制约,已经成为酸雨最为严重 的地区。其中又以西南四川盆地的重庆和黔中地 区的贵阳为典型。 研究现状 重庆的空气污染特点主要表现为空气中高浓度的二氧化硫污染。重庆市环境保护局的监测