混凝土4PPT課件

1、JIANZHUCAILIAO2、干濕變形干濕變形由于混凝土周圍環(huán)境濕度的變化，會(huì)引起混凝土的干濕由于混凝土周圍環(huán)境濕度的變化，會(huì)引起混凝土的干濕變形，表現(xiàn)為變形，表現(xiàn)為。 混凝土在干燥過程中，由于混凝土在干燥過程中，由于的蒸發(fā)，使毛細(xì)孔的蒸發(fā)，使毛細(xì)孔中形成中形成，隨著空氣濕度的降低負(fù)壓逐漸增大，產(chǎn)生，隨著空氣濕度的降低負(fù)壓逐漸增大，產(chǎn)生，導(dǎo)致，導(dǎo)致。同時(shí)，凝膠體顆粒的吸附水也發(fā)生部分蒸。同時(shí)，凝膠體顆粒的吸附水也發(fā)生部分蒸發(fā)，凝膠體因失水而產(chǎn)生發(fā)，凝膠體因失水而產(chǎn)生。當(dāng)混凝土在水中硬化時(shí)，體積。當(dāng)混凝土在水中硬化時(shí)，體積會(huì)產(chǎn)生會(huì)產(chǎn)生。干燥收縮不能完全恢復(fù)，即使長期放置在水中仍然存干燥收縮不能

2、完全恢復(fù)，即使長期放置在水中仍然存在殘余變形在殘余變形。第第1頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO齡期應(yīng)變 水中養(yǎng)護(hù)空氣中養(yǎng)護(hù)膨脹收縮圖4-25 混凝土的脹縮第第2頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO收縮前收縮前收縮后收縮后自由收縮自由收縮 導(dǎo)致體積變化，但不產(chǎn)生應(yīng)力導(dǎo)致體積變化，但不產(chǎn)生應(yīng)力第第3頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO平行裂縫垂直與收縮方向當(dāng)混凝土的干燥收縮受到約束時(shí)，將導(dǎo)致當(dāng)混凝土的干燥收縮受到約束時(shí)，將導(dǎo)致裂縫，影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性。裂縫，影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性。第第4頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO采用礦渣水泥較采用普通水

3、泥收縮大，火山采用礦渣水泥較采用普通水泥收縮大，火山灰水泥混凝土干縮率最大；灰水泥混凝土干縮率最大；水灰比一定時(shí)，水泥用量越多，干縮越大；水灰比一定時(shí)，水泥用量越多，干縮越大；水泥用量一定時(shí)，用水量越多，干縮越大；水泥用量一定時(shí)，用水量越多，干縮越大；強(qiáng)度等級(jí)越高，顆粒越細(xì)，干縮較大。強(qiáng)度等級(jí)越高，顆粒越細(xì)，干縮較大。 骨料的干縮小于水泥石，因此，骨料體積含骨料的干縮小于水泥石，因此，骨料體積含量越大，干縮越?。涣吭酱?，干縮越??；第第5頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO3、溫度影響溫度影響混凝土隨著溫度的變化產(chǎn)生混凝土隨著溫度的變化產(chǎn)生的變形。的變形。混凝土的溫度線膨脹系數(shù)為（混凝

4、土的溫度線膨脹系數(shù)為（11.5）10-5/。 溫度變形對(duì)溫度變形對(duì)及及工程及工程及極為不利，易使這些混凝土造成極為不利，易使這些混凝土造成。對(duì)對(duì)可采用可采用，采用，采用。對(duì)。對(duì)每隔一段距離設(shè)置一道每隔一段距離設(shè)置一道，或，或在結(jié)構(gòu)中設(shè)置在結(jié)構(gòu)中設(shè)置等措施。等措施。第第6頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO荷載作用下的變形荷載作用下的變形1、短期荷載作用下的變形短期荷載作用下的變形由骨料與水泥石組成的混凝土是一種由骨料與水泥石組成的混凝土是一種?；炷猎趬簯?yīng)力作用下，既產(chǎn)生混凝土在壓應(yīng)力作用下，既產(chǎn)生，也產(chǎn)生，也產(chǎn)生。在較低應(yīng)力在較低應(yīng)力(極限應(yīng)力極限應(yīng)力fcp的的30%)下，以彈性變

5、形為主；下，以彈性變形為主；在較高應(yīng)力在較高應(yīng)力( fcp的的30%)下，產(chǎn)生彈塑性變形，應(yīng)力水平下，產(chǎn)生彈塑性變形，應(yīng)力水平越高，塑性變形量越大；越高，塑性變形量越大；混凝土強(qiáng)度越低，塑性變形越大。混凝土強(qiáng)度越低，塑性變形越大。第第7頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO是指在應(yīng)力是指在應(yīng)力-應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線的應(yīng)力與其應(yīng)變的的應(yīng)力與其應(yīng)變的比值，稱為混凝土在比值，稱為混凝土在。反映混凝土所受。反映混凝土所受應(yīng)力與產(chǎn)生的應(yīng)變之間的關(guān)系。應(yīng)力與產(chǎn)生的應(yīng)變之間的關(guān)系。計(jì)算鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的變形、裂縫的開展計(jì)算鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的變形、裂縫的開展及大體積混凝土的溫度應(yīng)力及大體積混凝土的溫度應(yīng)力在混

6、凝土結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土在混凝土結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土，常采用，常采用，采，采用用150mm150mm300mm的棱柱體作為標(biāo)準(zhǔn)試件，取測(cè)定的棱柱體作為標(biāo)準(zhǔn)試件，取測(cè)定點(diǎn)的應(yīng)力為點(diǎn)的應(yīng)力為 ，經(jīng)過，經(jīng)過，所得的應(yīng)，所得的應(yīng)力力-應(yīng)變曲線與初始切線大致平行時(shí)測(cè)得的彈性模量值，即為該應(yīng)變曲線與初始切線大致平行時(shí)測(cè)得的彈性模量值，即為該混凝土的混凝土的。第第8頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO混凝土的強(qiáng)度，其強(qiáng)度越高，彈性模量越大；混凝土的強(qiáng)度，其強(qiáng)度越高，彈性模量越大；骨料含量越多，其彈性模量大；骨料含量越多，其彈性模量大；養(yǎng)護(hù)條件。養(yǎng)護(hù)好及齡期長，彈性模量大。養(yǎng)護(hù)條件。養(yǎng)護(hù)好及齡期長，彈性模量

7、大。第第9頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO2、在持續(xù)（恒定）荷載作用下，混凝土產(chǎn)生隨時(shí)間而增加在持續(xù)（恒定）荷載作用下，混凝土產(chǎn)生隨時(shí)間而增加的變形稱為徐變。的變形稱為徐變。第第10頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAOu 在荷載作用下水泥石中的水化物凝膠顆粒之間的在荷載作用下水泥石中的水化物凝膠顆粒之間的和和；u 在荷載作用下，凝膠體內(nèi)的吸附水被擠出；在荷載作用下，凝膠體內(nèi)的吸附水被擠出；u 骨料的延后彈性變形骨料的延后彈性變形 ；u 過渡區(qū)裂縫的擴(kuò)展或產(chǎn)生。過渡區(qū)裂縫的擴(kuò)展或產(chǎn)生。 加荷后，水泥石首先變形，骨料上的應(yīng)力增大，骨料產(chǎn)生彈性變形延后彈性變形第第11頁頁/共

8、共57頁頁JIANZHUCAILIAO混凝土中的含水率降低，徐變減小；混凝土中的含水率降低，徐變減小；濕度減小，徐變?cè)龃?；濕度減小，徐變?cè)龃?；體積含量增加，徐變減??；體積含量增加，徐變減??；彈性模量越大，徐變?cè)叫?；彈性模量越大，徐變?cè)叫。凰冶仍龃?，徐變?cè)龃螅凰冶仍龃?，徐變?cè)龃?；水灰比一定，水泥用量增加，徐變?cè)龃螅凰冶纫欢?，水泥用量增加，徐變?cè)龃?；荷載越大，徐變會(huì)越大荷載越大，徐變會(huì)越大 。第第12頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO徐變會(huì)引起混凝土構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力損失，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國幾十徐變會(huì)引起混凝土構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力損失，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國幾十年來生產(chǎn)的構(gòu)件預(yù)應(yīng)力損失達(dá)年來生產(chǎn)的構(gòu)件預(yù)應(yīng)力損

9、失達(dá)3050%；混凝土構(gòu)件會(huì)產(chǎn)生隨時(shí)間變化的撓度或變形?；炷翗?gòu)件會(huì)產(chǎn)生隨時(shí)間變化的撓度或變形。 徐變會(huì)使溫度或其他收縮變形受約束時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力減??；徐變會(huì)使溫度或其他收縮變形受約束時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力減小； 降低結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中區(qū)和因基礎(chǔ)不均勻沉陷引起局部結(jié)構(gòu)中降低結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中區(qū)和因基礎(chǔ)不均勻沉陷引起局部結(jié)構(gòu)中應(yīng)力峰值。應(yīng)力峰值。第第13頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO指混凝土抵抗指混凝土抵抗和和作用并長作用并長期長期保持其良好的期長期保持其良好的和和，從而維持混凝土，從而維持混凝土結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的、的的。相比中國的相比中國的年平均建筑壽命，發(fā)達(dá)國家建筑，像英國的平均年平均建筑壽命，發(fā)達(dá)國家建筑

10、，像英國的平均壽命達(dá)到了壽命達(dá)到了年，而美國的建筑壽命也達(dá)到了年，而美國的建筑壽命也達(dá)到了年。年。 工業(yè)發(fā)達(dá)國家建筑工業(yè)總投資工業(yè)發(fā)達(dá)國家建筑工業(yè)總投資以上用于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的修理和維護(hù)，以上用于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的修理和維護(hù)，以下用于新的設(shè)施。以下用于新的設(shè)施。我國改革開放以來建設(shè)的混凝土建筑陸續(xù)進(jìn)我國改革開放以來建設(shè)的混凝土建筑陸續(xù)進(jìn)入維修高峰階段，對(duì)入維修高峰階段，對(duì)應(yīng)予以充分應(yīng)予以充分重視。重視。第第14頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO保證混凝土建（構(gòu)）筑物運(yùn)行的安全性保證混凝土建（構(gòu)）筑物運(yùn)行的安全性延長混凝土建（構(gòu)）筑物的服役壽命延長混凝土建（構(gòu)）筑物的服役壽命節(jié)約混凝土建（構(gòu)）筑物

11、維護(hù)成本節(jié)約混凝土建（構(gòu)）筑物維護(hù)成本節(jié)約自然資源，減少消耗節(jié)約自然資源，減少消耗改善人類居住的環(huán)境條件改善人類居住的環(huán)境條件第第15頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO第第16頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO鋼筋混凝土橋梁的侵蝕損毀鋼筋混凝土橋梁的侵蝕損毀第第17頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO第第18頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO第第19頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO第第20頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO混凝土路面受鹽凍剝落混凝土路面受鹽凍剝落第第21頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO 水、風(fēng)

12、化、凍融、化學(xué)腐蝕、磨損、氣體等；水、風(fēng)化、凍融、化學(xué)腐蝕、磨損、氣體等； 堿骨料反應(yīng)、體積變化、吸水性、滲透性等。堿骨料反應(yīng)、體積變化、吸水性、滲透性等。包括混凝土的包括混凝土的、及及等。等。第第22頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO(1) 混凝土的抗?jié)B性混凝土的抗?jié)B性混凝土抵抗壓力水混凝土抵抗壓力水(油、液體油、液體)滲透的能力，稱為抗?jié)B性。滲透的能力，稱為抗?jié)B性。 混凝土混凝土及內(nèi)部存在及內(nèi)部存在是其滲水的根本是其滲水的根本原因！原因！孔隙通道包括：孔隙通道包括： 混凝土中可蒸發(fā)水蒸發(fā)后留下的孔道；混凝土中可蒸發(fā)水蒸發(fā)后留下的孔道； 拌合物泌水時(shí)在骨料和鋼筋下方形成的水囊與水

13、膜；拌合物泌水時(shí)在骨料和鋼筋下方形成的水囊與水膜；混凝土各種原因引起的體積變形所產(chǎn)生的收縮裂縫；混凝土各種原因引起的體積變形所產(chǎn)生的收縮裂縫；混凝土在荷載作用下的變形混凝土在荷載作用下的變形第第23頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO水的滲透與混凝土的劣化：水的滲透與混凝土的劣化：對(duì)許多建筑材料來說，水是它們生產(chǎn)過程的重要原料之一，同時(shí)也對(duì)許多建筑材料來說，水是它們生產(chǎn)過程的重要原料之一，同時(shí)也是它們破壞過程的主要介質(zhì)。是它們破壞過程的主要介質(zhì)。水也是多數(shù)結(jié)構(gòu)混凝土出現(xiàn)耐久性問題的核心。不僅物理劣化過程水也是多數(shù)結(jié)構(gòu)混凝土出現(xiàn)耐久性問題的核心。不僅物理劣化過程與水有關(guān)；同時(shí)作為傳輸侵

14、蝕性離子的介質(zhì)，水又是其化學(xué)劣化與水有關(guān)；同時(shí)作為傳輸侵蝕性離子的介質(zhì)，水又是其化學(xué)劣化過程的一個(gè)根源。過程的一個(gè)根源?；炷恋目?jié)B性是反映混凝土耐久性的一個(gè)重要指標(biāo)。混凝土的抗?jié)B性是反映混凝土耐久性的一個(gè)重要指標(biāo)。第第24頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO抗?jié)B等級(jí)抗?jié)B等級(jí) 以以齡期的混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件，按標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行抗?jié)B試齡期的混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件，按標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行抗?jié)B試驗(yàn)，以驗(yàn)，以 個(gè)試件中個(gè)試件中 個(gè)試件未出現(xiàn)滲水時(shí)的最大水壓確定。個(gè)試件未出現(xiàn)滲水時(shí)的最大水壓確定?？?jié)B等級(jí)抗?jié)B等級(jí)級(jí)級(jí)的混凝土為抗?jié)B混凝土的混凝土為抗?jié)B混凝土第第25頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO1）W/C

15、是最主要影響因素是最主要影響因素根據(jù)現(xiàn)有研究資料，水灰比過大時(shí)，混凝土中的毛細(xì)孔愈多，當(dāng)然滲根據(jù)現(xiàn)有研究資料，水灰比過大時(shí)，混凝土中的毛細(xì)孔愈多，當(dāng)然滲水性就愈大。水性就愈大。通常情況下，當(dāng)水灰比小于通常情況下，當(dāng)水灰比小于0.6時(shí)，毛細(xì)孔多屬于時(shí)，毛細(xì)孔多屬于封閉封閉的；的；當(dāng)水灰比大于當(dāng)水灰比大于0.6時(shí)，則時(shí)，則連續(xù)性連續(xù)性的毛細(xì)孔顯著增加，滲透性也變大。的毛細(xì)孔顯著增加，滲透性也變大。有試驗(yàn)資料證明當(dāng)水灰比從有試驗(yàn)資料證明當(dāng)水灰比從0.6增加到增加到0.63時(shí)，滲透性幾乎將增大了一時(shí)，滲透性幾乎將增大了一倍。因此，抗?jié)B混凝土的水灰比不宜過大，一般應(yīng)控制在倍。因此，抗?jié)B混凝土的水灰比不宜

16、過大，一般應(yīng)控制在0.6以下。以下。 第第26頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO滲透性水灰比的關(guān)系臨界區(qū)第第27頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO2）骨料的最大粒徑）骨料的最大粒徑在水灰比相同時(shí)，骨料最大粒徑越大，其抗?jié)B性越差。在水灰比相同時(shí)，骨料最大粒徑越大，其抗?jié)B性越差。u在混凝土中，粗骨料顆粒的下面容易形成空隙，顆粒愈大則形成的在混凝土中，粗骨料顆粒的下面容易形成空隙，顆粒愈大則形成的空隙愈大，對(duì)抗?jié)B不利?？障队?，對(duì)抗?jié)B不利。 u骨料與水泥漿的界面處易產(chǎn)生裂隙。骨料與水泥漿的界面處易產(chǎn)生裂隙。 第第28頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO3）養(yǎng)護(hù)方法）

17、養(yǎng)護(hù)方法混凝土的抗?jié)B性較混凝土的抗?jié)B性較混凝土的抗?jié)B性差?；炷恋目?jié)B性差。干燥條件下，混凝土早期失水過多，易形成收縮裂縫，抗?jié)B性較低。干燥條件下，混凝土早期失水過多，易形成收縮裂縫，抗?jié)B性較低。4）水泥品種）水泥品種水泥細(xì)度越大，水泥硬化后孔隙率越小，強(qiáng)度越高，抗?jié)B性越好。水泥細(xì)度越大，水泥硬化后孔隙率越小，強(qiáng)度越高，抗?jié)B性越好。第第29頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO5）外加劑）外加劑摻入外加劑，可改善混凝土的和易性，增加其密實(shí)度，提高抗?jié)B性。摻入外加劑，可改善混凝土的和易性，增加其密實(shí)度，提高抗?jié)B性。6）摻合料）摻合料加入摻合料可提高混凝土的密實(shí)度，改善孔隙結(jié)構(gòu)和骨料與水泥

18、石界加入摻合料可提高混凝土的密實(shí)度，改善孔隙結(jié)構(gòu)和骨料與水泥石界面過渡區(qū)的結(jié)構(gòu)，提高混凝土的抗?jié)B性。面過渡區(qū)的結(jié)構(gòu)，提高混凝土的抗?jié)B性。7）齡期）齡期齡期越長，混凝土的密實(shí)性越好，抗?jié)B性越好。齡期越長，混凝土的密實(shí)性越好，抗?jié)B性越好。第第30頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO提高密實(shí)度、改善孔隙構(gòu)造是提高抗?jié)B性的關(guān)鍵。提高密實(shí)度、改善孔隙構(gòu)造是提高抗?jié)B性的關(guān)鍵。適當(dāng)降低適當(dāng)降低W/C;摻加減水劑、引氣劑摻加減水劑、引氣劑;選用干凈且級(jí)配良好的骨料選用干凈且級(jí)配良好的骨料;振搗密實(shí)振搗密實(shí);加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，防止裂縫。加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，防止裂縫。第第31頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO

19、（2）混凝土的抗凍性）混凝土的抗凍性在吸水飽和狀態(tài)下，混凝土能夠經(jīng)受多次凍融循環(huán)作在吸水飽和狀態(tài)下，混凝土能夠經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用后，能保持其強(qiáng)度和外觀完整性的能力。用后，能保持其強(qiáng)度和外觀完整性的能力。將構(gòu)件放在將構(gòu)件放在-15C結(jié)冰，然后放在結(jié)冰，然后放在20C水中融化，水中融化，這樣一個(gè)過程成為一個(gè)凍融循環(huán)。這樣一個(gè)過程成為一個(gè)凍融循環(huán)。第第32頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO 混凝土中大毛細(xì)孔里的水結(jié)冰時(shí)，體積大約要混凝土中大毛細(xì)孔里的水結(jié)冰時(shí)，體積大約要；如果體內(nèi)沒有足夠的空間容納，結(jié)冰引起的體積膨脹造成如果體內(nèi)沒有足夠的空間容納，結(jié)冰引起的體積膨脹造成的的對(duì)對(duì)的混凝土

20、產(chǎn)生的混凝土產(chǎn)生力，當(dāng)這種壓力超過混力，當(dāng)這種壓力超過混凝土的凝土的時(shí)就會(huì)使混凝土產(chǎn)生裂縫；時(shí)就會(huì)使混凝土產(chǎn)生裂縫； 反復(fù)凍融循環(huán)使裂縫擴(kuò)大和積累，最終造成混凝土破壞。反復(fù)凍融循環(huán)使裂縫擴(kuò)大和積累，最終造成混凝土破壞。表面出現(xiàn)缺棱、掉角、脫皮等現(xiàn)象表面出現(xiàn)缺棱、掉角、脫皮等現(xiàn)象質(zhì)量損失質(zhì)量損失 強(qiáng)度、彈性模量下降強(qiáng)度、彈性模量下降第第33頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO根據(jù)全國水工建筑物耐久性調(diào)查資料，在根據(jù)全國水工建筑物耐久性調(diào)查資料，在32座大型混凝土壩工程、座大型混凝土壩工程、40余座中小型工程中，余座中小型工程中，22%的大壩和的大壩和21%的中小型水工建筑物存在的中小型

21、水工建筑物存在凍融破壞問題，大壩混凝土的凍融破壞主要集中在東北、華北、西凍融破壞問題，大壩混凝土的凍融破壞主要集中在東北、華北、西北地區(qū)。尤其在東北嚴(yán)寒地區(qū)，興建的水工混凝土建筑物，幾乎北地區(qū)。尤其在東北嚴(yán)寒地區(qū)，興建的水工混凝土建筑物，幾乎100%工程局部或大面積地遭受不同程度的凍融破壞。除三北地區(qū)工程局部或大面積地遭受不同程度的凍融破壞。除三北地區(qū)普遍發(fā)現(xiàn)混凝土的凍融破壞現(xiàn)象外，地處較為溫和的華東地區(qū)的混普遍發(fā)現(xiàn)混凝土的凍融破壞現(xiàn)象外，地處較為溫和的華東地區(qū)的混凝土建筑物也發(fā)現(xiàn)有凍融現(xiàn)象。凝土建筑物也發(fā)現(xiàn)有凍融現(xiàn)象。 第第34頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO鐵路橋梁的凍害剝落

22、破壞鐵路橋梁的凍害剝落破壞鐵路橋梁的凍害剝落破壞第第35頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO齡期齡期齡期越長，水泥水化程度越大，混凝土內(nèi)部可結(jié)冰的水減少，其抗齡期越長，水泥水化程度越大，混凝土內(nèi)部可結(jié)冰的水減少，其抗凍性提高；隨著水化深入，水中的溶解鹽度增加，冰點(diǎn)降低，抵抗凍性提高；隨著水化深入，水中的溶解鹽度增加，冰點(diǎn)降低，抵抗凍融破壞的能力增強(qiáng)。因此，延長凍結(jié)前的養(yǎng)護(hù)時(shí)間可提高混凝土凍融破壞的能力增強(qiáng)。因此，延長凍結(jié)前的養(yǎng)護(hù)時(shí)間可提高混凝土的抗?jié)B性。的抗?jié)B性?；炷撩軐?shí)度；混凝土密實(shí)度；混凝土孔隙特征；混凝土孔隙特征；混凝土孔隙充水程度?；炷量紫冻渌潭取５诘?6頁頁/共共57

23、頁頁JIANZHUCAILIAO按照凍融條件，有氣凍水融、水凍水融、鹽凍三種。分別用抗按照凍融條件，有氣凍水融、水凍水融、鹽凍三種。分別用抗凍標(biāo)號(hào)、抗凍等級(jí)和表面剝落質(zhì)量來表示。凍標(biāo)號(hào)、抗凍等級(jí)和表面剝落質(zhì)量來表示?；炷恋幕炷恋氖怯檬怯茫鈨鏊冢y(cè)得的最大凍融循環(huán)（氣凍水融）測(cè)得的最大凍融循環(huán)次數(shù)來劃分混凝土的抗凍等級(jí)，次數(shù)來劃分混凝土的抗凍等級(jí)， 混凝土的抗凍性標(biāo)號(hào)劃分為混凝土的抗凍性標(biāo)號(hào)劃分為D50、D100、D1 50、D200和和D200等等5個(gè)等級(jí)。個(gè)等級(jí)。第第37頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO是用是用（水凍水融）測(cè)得的最大凍融循環(huán)次數(shù)來表（水凍水融）測(cè)得的最大

24、凍融循環(huán)次數(shù)來表示。示。-以以天試件在吸水飽和后，承受反復(fù)凍融循環(huán)，抗壓強(qiáng)度天試件在吸水飽和后，承受反復(fù)凍融循環(huán)，抗壓強(qiáng)度下降不大于下降不大于，質(zhì)量損失不超過，質(zhì)量損失不超過時(shí)所能承受的最大凍融循時(shí)所能承受的最大凍融循環(huán)的次數(shù)表示。環(huán)的次數(shù)表示。 F50、F100、F150、F200、F250、F300、F350、F400和和F400九個(gè)等級(jí)。九個(gè)等級(jí)。第第38頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO降低水灰比降低水灰比減少拌和用水，使水泥水化反應(yīng)乘余的水量減少，可以大大減減少拌和用水，使水泥水化反應(yīng)乘余的水量減少，可以大大減少由這些水造成少由這些水造成孔隙孔隙和滲水通道。這樣就提高了混

25、凝土的密實(shí)和滲水通道。這樣就提高了混凝土的密實(shí)性，以此提高其抗凍性。性，以此提高其抗凍性。 摻加引氣劑摻加引氣劑混凝土內(nèi)摻用加氣劑之后，由于它的作用使混凝土內(nèi)產(chǎn)生許多混凝土內(nèi)摻用加氣劑之后，由于它的作用使混凝土內(nèi)產(chǎn)生許多，阻斷了滲水的毛細(xì)通道，使外界水分難以，阻斷了滲水的毛細(xì)通道，使外界水分難以滲入混凝土內(nèi)部。這些微小的氣泡，形成彈性空間，可以緩沖滲入混凝土內(nèi)部。這些微小的氣泡，形成彈性空間，可以緩沖凍脹引起的破壞作用，所以能提高混凝土的抗凍性能。凍脹引起的破壞作用，所以能提高混凝土的抗凍性能。第第39頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO摻加減水劑摻加減水劑使用減水劑可以大幅度降低混

26、凝土的水灰比使用減水劑可以大幅度降低混凝土的水灰比(水膠比水膠比)，提高混，提高混凝土的強(qiáng)度和致密性，使混凝土抵抗凍融破壞的能力提高，從凝土的強(qiáng)度和致密性，使混凝土抵抗凍融破壞的能力提高，從而提高混凝土的抗凍耐久性而提高混凝土的抗凍耐久性 。 摻加防凍劑摻加防凍劑 使混凝土在負(fù)溫下正常硬化，并在規(guī)定養(yǎng)護(hù)條件下達(dá)到預(yù)期足使混凝土在負(fù)溫下正常硬化，并在規(guī)定養(yǎng)護(hù)條件下達(dá)到預(yù)期足 夠防凍強(qiáng)度的外加劑。夠防凍強(qiáng)度的外加劑。 精心操作，確保施工質(zhì)量精心操作，確保施工質(zhì)量 要嚴(yán)格遵守施工規(guī)范進(jìn)行施工，精心澆筑，認(rèn)真要嚴(yán)格遵守施工規(guī)范進(jìn)行施工，精心澆筑，認(rèn)真振搗振搗，使混，使混凝凝 土達(dá)到內(nèi)實(shí)外光，提高混凝土

27、的密實(shí)性，進(jìn)而增強(qiáng)坑凍性土達(dá)到內(nèi)實(shí)外光，提高混凝土的密實(shí)性，進(jìn)而增強(qiáng)坑凍性能。能。第第40頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO（3、4）混凝土的抗侵蝕混凝土的抗侵蝕性（氯離子）性（氯離子）抗侵蝕性是指混凝土在含有侵蝕性介質(zhì)環(huán)境中遭受到抗侵蝕性是指混凝土在含有侵蝕性介質(zhì)環(huán)境中遭受到化學(xué)侵蝕、物理作用不破壞的能力?；瘜W(xué)侵蝕、物理作用不破壞的能力。：主要取決于：主要取決于、混凝土、混凝土與與等。等。根據(jù)環(huán)境條件選擇合適水泥品種；根據(jù)環(huán)境條件選擇合適水泥品種； 提高混凝土密實(shí)度；提高混凝土密實(shí)度； 表面防護(hù)。表面防護(hù)。第第41頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO硫酸鹽侵蝕引起的大壩

28、破壞第第42頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO（5）混凝土的抗碳化混凝土的抗碳化性性是指環(huán)境中的是指環(huán)境中的滲透到混凝土內(nèi)部與其中的孔滲透到混凝土內(nèi)部與其中的孔隙水先生成碳酸，再與混凝土水泥石中的隙水先生成碳酸，再與混凝土水泥石中的作用生成碳酸作用生成碳酸鈣和水，從而降低混凝土中鈣和水，從而降低混凝土中的現(xiàn)象。碳化也稱中性化。的現(xiàn)象。碳化也稱中性化。 混凝土孔隙內(nèi)充滿氫氧化鈣飽和溶液，混凝土孔隙內(nèi)充滿氫氧化鈣飽和溶液，值為值為1213。在堿性。在堿性環(huán)境中，混凝土中的鋼筋表面能形成一層氧化鐵鈍化膜，保護(hù)鋼環(huán)境中，混凝土中的鋼筋表面能形成一層氧化鐵鈍化膜，保護(hù)鋼筋不銹蝕。筋不銹蝕。第

29、第43頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO由于由于，混凝土中的鋼筋失去保護(hù)膜，引起鋼，混凝土中的鋼筋失去保護(hù)膜，引起鋼筋銹蝕，銹蝕的鋼筋產(chǎn)生體積膨脹，引起混凝土開裂，筋銹蝕，銹蝕的鋼筋產(chǎn)生體積膨脹，引起混凝土開裂，?；炷帘砻娉霈F(xiàn)混凝土表面出現(xiàn)，導(dǎo)致微裂縫的產(chǎn)生，降低混，導(dǎo)致微裂縫的產(chǎn)生，降低混凝土的強(qiáng)度和耐久性。凝土的強(qiáng)度和耐久性。碳化可使混凝土的碳化可使混凝土的。因?yàn)樘蓟^程中釋放出的水分有。因?yàn)樘蓟^程中釋放出的水分有助于水泥的水化作用，而且生產(chǎn)的碳酸鈣減少了水泥石內(nèi)部的孔隙助于水泥的水化作用，而且生產(chǎn)的碳酸鈣減少了水泥石內(nèi)部的孔隙。第第44頁頁/共共57頁頁JIANZHUCA

30、ILIAO水泥用量直接影響混凝土吸收二氧化碳的量，水泥用水泥用量直接影響混凝土吸收二氧化碳的量，水泥用量越大，碳化速度越慢，碳化深度越小。量越大，碳化速度越慢，碳化深度越小。水灰比越大，內(nèi)部孔隙愈多，水灰比越大，內(nèi)部孔隙愈多，CO2擴(kuò)散越容易，碳化越擴(kuò)散越容易，碳化越快?？?。濕度較小時(shí)，混凝土含水率較低，雖然濕度較小時(shí)，混凝土含水率較低，雖然CO2擴(kuò)散較快，但擴(kuò)散較快，但由于碳化反應(yīng)所需要的水分不足，所以碳化反應(yīng)進(jìn)行較慢；當(dāng)濕度由于碳化反應(yīng)所需要的水分不足，所以碳化反應(yīng)進(jìn)行較慢；當(dāng)濕度較大時(shí)，混凝土含水率提高，阻礙了較大時(shí)，混凝土含水率提高，阻礙了CO2擴(kuò)散，碳化速度也較慢擴(kuò)散，碳化速度也較慢

31、（相對(duì)濕度相對(duì)濕度50%-60%碳化速度最快）碳化速度最快）濃度（濃度越高，如鑄造車間碳化越快）濃度（濃度越高，如鑄造車間碳化越快）第第45頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO在鋼筋外邊設(shè)置足夠的混凝土保護(hù)層，使碳化深度在在鋼筋外邊設(shè)置足夠的混凝土保護(hù)層，使碳化深度在設(shè)計(jì)年限內(nèi)不會(huì)達(dá)到鋼筋表面設(shè)計(jì)年限內(nèi)不會(huì)達(dá)到鋼筋表面適當(dāng)增加水泥用量適當(dāng)增加水泥用量減小水灰比減小水灰比使用減水劑，提高密實(shí)度使用減水劑，提高密實(shí)度增設(shè)混凝土保護(hù)層增設(shè)混凝土保護(hù)層加強(qiáng)質(zhì)量控制，避免出現(xiàn)蜂窩、孔洞、開裂加強(qiáng)質(zhì)量控制，避免出現(xiàn)蜂窩、孔洞、開裂第第46頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO（6）堿堿-

32、骨料反應(yīng)骨料反應(yīng)( Alkali-Aggregate Reaction (AAR)v19201940年間，美國報(bào)道了很多混凝土建筑出現(xiàn)破壞現(xiàn)象，年間，美國報(bào)道了很多混凝土建筑出現(xiàn)破壞現(xiàn)象，這些破壞表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)遍體開裂，在混凝土表面呈現(xiàn)廣泛的這些破壞表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)遍體開裂，在混凝土表面呈現(xiàn)廣泛的，并在開裂處經(jīng)常伴有，并在開裂處經(jīng)常伴有滲出，滲出，甚至表面崩裂。后經(jīng)斷定，這些破壞是由于骨料內(nèi)部的活性甚至表面崩裂。后經(jīng)斷定，這些破壞是由于骨料內(nèi)部的活性與與（氧化鈉、氧化鉀）間的反應(yīng)產(chǎn)物堿（氧化鈉、氧化鉀）間的反應(yīng)產(chǎn)物堿，吸水后產(chǎn)生巨大，吸水后產(chǎn)生巨大造成。造成。第第47頁頁/共共57頁頁JIANZHUCA

33、ILIAO堿堿-骨料反應(yīng)是指骨料反應(yīng)是指(氧化鈉或氧化鉀氧化鈉或氧化鉀)過多，且過多，且（活性氧化硅或活性氧化鋁），（活性氧化硅或活性氧化鋁），二者反應(yīng)生成堿二者反應(yīng)生成堿-硅酸凝膠，引起體積膨脹，使混凝土開裂，最終硅酸凝膠，引起體積膨脹，使混凝土開裂，最終破壞的現(xiàn)象。有人將破壞的現(xiàn)象。有人將稱為稱為“”第第48頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO膨脹與開裂（膨脹與開裂（Expansion and cracking）損失強(qiáng)度損失強(qiáng)度 （Loss of strength）粘性堿粘性堿-硅物質(zhì)的溢出或滲出（硅物質(zhì)的溢出或滲出（Pop-outs and exudation of viscous alkali-silicate fluid）濕環(huán)境濕環(huán)境 (大壩大壩dams, 橋墩橋墩bridge piers, 海堤海堤sea walls)暴露環(huán)境暴露環(huán)境Exposed environments (道路道路roads, 建筑物外部結(jié)建筑物外部結(jié)構(gòu)構(gòu)building exteriors)第第49頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAO第第50頁頁/共共57頁頁JIANZHUCAILIAOASR破壞的道路路面第第51頁頁/共共57頁頁J