混凝土结构设计原理周刚等第十章钢筋混凝土正常使用极限状态验算与耐久性设计课件教学.pptVIP

混凝土结构设计原理 第十章 正常使用极限状态验算 及耐久性设计 章节要点 第十章 正常使用极限状态验算 及耐久性设计 10.3.3 裂缝宽度验算 §10-3 正截面裂缝宽度验算 —— 一级 三a、三b —— 二级 二b 0.10 0.20 二a 0.20 三级 0.30（0.40） 三级 一 wlim 裂缝控制等级 wlim 裂缝控制等级 预应力混凝土结构 钢筋混凝土结构 环境类别 表10-3 混凝土构件的裂缝宽度限制 第十章 正常使用极限状态验算 及耐久性设计 10.3.4 影响荷载裂缝宽度的因素及控制荷载裂缝的措施 §10-3 正截面裂缝宽度验算 影响荷载裂缝 宽度的因素 钢筋应力 钢筋的直径 保护层厚度 配筋率 钢筋的外形 不宜采用高强度钢筋 采用带肋钢筋 选用较细直径的钢筋 选用合适的保护层厚度 配置钢筋网片 采取的措施 第十章 正常使用极限状态验算 及耐久性设计 §10-4 混凝土结构的耐久性 10.4.1 概述 结构的耐久性指结构及其构件在可能引起材料性能劣化的各种作用下能够长期维持其原有性能的能力。 材料劣化 钢筋的腐蚀 混凝土的腐蚀与损伤 混凝土的碳化或中性化 氯离子的侵蚀 冻融循环 干湿交替 碱骨料反应 硫酸盐的侵蚀 混凝土结构中钢筋腐蚀的条件是：有害介质能穿过混凝土保护层达到钢筋表面，而且能破坏钢筋周围的钝化膜。 §10-4 混凝土结构的耐久性 第十章 正常使用极限状态验算 及耐久性设计 钢筋的腐蚀 混凝土中钢筋被腐蚀的充分条件是钢筋周围的钝化膜被破坏，能使钢筋发生锈蚀反应 钝化膜是如何被破坏的？？？ 1）混凝土的中性化和碳化 图10-14 混凝土碳化示意图 能与混凝土中碱性物质发生反应，使混凝土的碱性降低的过程，称为混凝土的中性化。 混凝土碳化是大气中的CO2向混凝土内扩散，与混凝土中的Ca(OH)2发生反应生成CaCO3的过程。 第十章 正常使用极限状态验算 及耐久性设计 主要化学反应为： §10-4 混凝土结构的耐久性 第十章 正常使用极限状态验算 及耐久性设计 §10-4 混凝土结构的耐久性 2）氯离子侵蚀 图 10-16 氯离子引起钢筋腐蚀原理图 形成腐蚀电池 破坏钝化膜 去极化 加速腐蚀 氯离子的副作用 §10-4 混凝土结构的耐久性 第十章 正常使用极限状态验算 及耐久性设计 3）混凝土结构中钢筋腐蚀的危害钢筋腐蚀的危害 a) 梁底钢筋腐蚀面层脱落 b) 混凝土桁架钢筋腐蚀开裂 混凝土表面开裂或保护层脱落，加速腐蚀； 降低混凝土结构构件的承载能力； 极大地降低钢筋和混凝土之间的粘结性能。 §10-4 混凝土结构的耐久性 第十章 正常使用极限状态验算 及耐久性设计 混凝土的冻融破坏 混凝土结构存在一定量的水，当温度降低时，水就会结冰膨胀，在混凝土内部产生拉应力，引起混凝土内部损伤，这种损伤称为混凝土的冻融破坏。 a) 渗水情况 b) 芯样情况 §10-4 混凝土结构的耐久性 第十章 正常使用极限状态验算 及耐久性设计 碱骨料反应 混凝土中的碱（Na+和K+）与砂、石骨料中某些含有活性硅成份起的反应，称为碱骨料反应。 图10-19 碱骨料反应原理图 §10-4 混凝土结构的耐久性 第十章 正常使用极限状态验算 及耐久性设计 盐类腐蚀 盐结晶和冻融破坏 硫酸盐腐蚀破坏 10.4.2 混凝土结构耐久性设计 §10-4 混凝土结构的耐久性 第十章 正常使用极限状态验算 及耐久性设计 1.宏观控制的经验方法 宏观控制的经验方法主要包括以下内容： 1）确定结构的环境类别及作用等级（简称环境等级）； 2）提出材料的耐久性质量要求； 3）确定构件中钢筋的混凝土保护层厚度； 4）在不利的环境条件下应采取的防护措施； 5）满足耐久性要求相应的施工措施； 6）提出结构使用阶段的维护与检测要求。 2.劣化模型计算方法 10.4.3 混凝土结构质量控制概述 §10-4 混凝土结构的耐久性 第十章 正常使用极限状态验算 及耐久性设计 选择质地均匀坚固、粒形和级配良好、吸水率低、孔隙率小的骨料。 一般不能使用亚硝酸钠类阻锈剂。 施工和养护。 水泥及矿物 掺和料 骨料要求 外加剂 施工技术 要求及措施 选择品质稳定的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。 质量控制 10.4.4 混凝土耐久性质量检验 §10-4 混凝土结构的耐久性 第十章 正常使用极限状态验算 及耐久性设计 主要内容： 混凝土保护层厚度检验； 混凝土强度的现场检测； 对于处于严重环境作用下的重要工程或构件，宜测定其表层混凝土的抗渗性； 对于引气混凝土，测定