混凝土耐久性和高性能混凝土要點(diǎn)介紹

砼耐久性和高性能砼介紹目錄一砼結(jié)構(gòu)耐久性和使用壽命二砼的劣化三砼的開裂四砼的凍融破壞五砼的化學(xué)侵蝕六砼中鋼筋銹蝕七砼的堿-骨料反應(yīng)八砼的磨蝕破壞九高性能砼砼結(jié)構(gòu)耐久性和使用壽命

(一)砼結(jié)構(gòu)耐久性砼結(jié)構(gòu)耐久性取決于使用環(huán)境條件以及砼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料(砼和鋼筋)、施工質(zhì)量和維護(hù).(二)砼結(jié)構(gòu)使用壽命

砼結(jié)構(gòu)使用壽命指砼結(jié)構(gòu)在規(guī)定的工作環(huán)境和維護(hù)條件下，能保持設(shè)計(jì)使用性能的年限。砼結(jié)構(gòu)使用壽命取決于砼結(jié)構(gòu)耐久性、使用條件和環(huán)境、結(jié)構(gòu)的及時(shí)維修。砼結(jié)構(gòu)使用壽命包括結(jié)構(gòu)良好狀態(tài),維護(hù)階段,修理階段。對(duì)于耐久性差的砼結(jié)構(gòu),維修的弗用比建設(shè)投資增加許多倍.(國(guó)外5倍定率)二砼的劣化(一)砼劣化基本條件(二)砼侵蝕劣化的類型(三)環(huán)境的影響(四)砼的孔結(jié)構(gòu)(五)孔中的水氣(六)水氣遷移(一)砼劣化基本條件

1.氣體、水以及含在水氣中的有害物質(zhì)在砼的孔隙和裂縫中的遷移、結(jié)合和變化是砼劣化的基本條件,其中水氣的遷移是首要條件。2.水氣遷移的動(dòng)力有:濃度差引起擴(kuò)散;壓力差引起滲透;表面能引起毛細(xì)吸引。(二)砼侵蝕劣化的類型凍融循環(huán)破壞環(huán)境水的化學(xué)腐蝕砼內(nèi)鋼筋銹蝕(碳化或氯鹽引起)堿-骨料反應(yīng)破壞物理磨損破壞(磨蝕)(三)環(huán)境的影響對(duì)砼結(jié)構(gòu)耐久性影響起決定性作用的是結(jié)構(gòu)砼周圍(以厘米距離計(jì))的微觀氣侯和與砼接觸的環(huán)境水或環(huán)境土的狀況.足夠的水份,水中有害物質(zhì)和溫度是環(huán)境特征的三個(gè)主要因素.1.有害物質(zhì)及其濃度二氧化碳-----鋼筋保護(hù)層碳化氯化物-----促進(jìn)鋼筋銹蝕氧------鋼筋銹蝕的條件之一酸類------砼酸性腐蝕硫酸鹽-----砼結(jié)晶型腐蝕堿(鉀,鈉)-----砼堿-骨料反應(yīng)破壞鎂鹽-----砼化學(xué)腐蝕2.水和濕度的影響環(huán)境水和濕度對(duì)砼的碳化過(guò)程、氯污染、凍害和化學(xué)侵蝕都有重要的影響，但影響程度各不同相。環(huán)境條件相互影響的例子:相對(duì)濕度50~60%時(shí),砼碳化速度最快;濕度降低時(shí)因水份不足,碳化速度減慢;濕度提高時(shí)孔隙水增加,二氧化碳遷移困難,直至濕度95%以上碳化過(guò)程幾乎停止.但是,對(duì)鋼筋銹蝕來(lái)說(shuō),相對(duì)濕度50~60%時(shí)速度很慢,90~95%時(shí),銹蝕最快;>95%時(shí),由于缺氧,銹蝕速度又下降.可見,相對(duì)濕度居中(65~85%),是銹蝕危害最大的環(huán)境.3.溫度的影響溫度影響砼的硬化速度，溫度增加10~15C度強(qiáng)度增加速度快一倍。同樣，砼的化學(xué)腐蝕、鋼筋銹蝕、堿-骨料反應(yīng)的破壞速度也與溫度的提高成類似的正比關(guān)系.砼熱天和冷天施工,砼的強(qiáng)度發(fā)展和施工技術(shù)措施(材料選擇,配合比,溫控和防凍,養(yǎng)護(hù)等)是不同的.砼的內(nèi)外溫差過(guò)大和降溫過(guò)快是砼開裂的重要原因。砼早期受凍和反復(fù)凍融破壞是由于環(huán)境溫度處于負(fù)溫使砼中水結(jié)冰對(duì)砼破壞的結(jié)果。4.綜合影響砼表面的含水量和溫度,環(huán)境的空氣濕度和溫度,風(fēng)速都會(huì)綜合影響砼的水份蒸發(fā)速度.在砼濕養(yǎng)護(hù)和砼鹽類結(jié)晶破壞情況下,都要考慮.砼表面水分蒸發(fā)量計(jì)算例:砼濕養(yǎng)護(hù)時(shí)砼表面相對(duì)濕度為100%,溫度27C度,空氣相對(duì)濕度70%,25C度,水汽分壓差為10.5mmHg,當(dāng)風(fēng)速2M/sec時(shí)水蒸發(fā)速率3.8Kg/M2/H.溫差越大，濕度差越大，或風(fēng)速越大，砼表面水份蒸發(fā)量就越大。(四)

砼的孔結(jié)構(gòu)砼水泥石孔結(jié)構(gòu)與水氣遷移密切相關(guān)的兩個(gè)參數(shù)是連通孔隙率和孔徑分布.連通孔隙率是指水泥石中互相連通,水氣可以遷移的孔隙所占的體積百分率,相當(dāng)于最大可逆水含量,通常為20~30%.孔徑分布影響水氣遷移的類型和速度;微孔主要是凝膠孔;毛細(xì)孔和引入的大孔對(duì)耐久性影響很大;毛細(xì)孔增加,耐久性一般要降低.影響砼性能的三要素粗細(xì)骨料---骨料強(qiáng)度和表面狀態(tài),級(jí)配及在砼中所占比例.骨料界面層---富集氫氧化鈣和鈣礬石結(jié)晶,界面層的密實(shí)性和厚度很重要.水泥石---水化硅酸鈣凝膠,氫氧化鈣和鈣礬石晶體,未水化顆粒,其它小顆粒,毛細(xì)孔和各種孔隙.(五)孔中的水氣1.孔表面能和毛細(xì)凝結(jié)孔的表面能和比表面能---孔壁和固體自由表面一樣,由于沒(méi)有與相鄰分子結(jié)合而剩余能量,這種能量就是孔的表面能.孔的表面能與孔內(nèi)體積之比為比表面能.毛細(xì)凝結(jié)---毛細(xì)孔的表面能使孔中水蒸汽分子吸附于孔壁,濕度越大水膜越厚;孔徑越小比表面能越大,吸附水與孔體積之比越多,直到孔徑小到一定值,孔中完全被水充滿,這個(gè)過(guò)程就是毛細(xì)凝結(jié).溫度降低,孔中相對(duì)濕度增加,直至相對(duì)濕度100%水凝結(jié).越小的孔,水凝結(jié)越容易.2.孔的含水量和水泥石含水率孔中空氣含水量與環(huán)境濕度成正比,由于毛細(xì)凝結(jié)而充滿水的孔徑大小與空氣濕度有關(guān),濕度越大凝結(jié)充水孔徑越大.水泥石中凝膠孔占很大比例,其孔徑很小,即使在濕度較低時(shí)也充水,因此水泥石具有較高含水率.空氣濕度增加,使較大孔也充水,因而減少了氣體擴(kuò)散的有效孔隙,混凝土透氣性降低,氧和二氧化碳的擴(kuò)散減小,直至混凝土水飽和時(shí)擴(kuò)散停止.(六)

水氣遷移1.潮濕環(huán)境下的水氣遷移

氣、水和含在氣水中物質(zhì)的遷移是擴(kuò)散過(guò)程,動(dòng)力為濃度差.二氧化碳?xì)鈹U(kuò)散進(jìn)孔,與孔壁的氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣,二氧化碳濃度降低.環(huán)境濕度增加或混凝土干燥時(shí),水或汽的擴(kuò)散過(guò)程不斷進(jìn)行.水中氯化物的擴(kuò)散在孔壁水膜或充水孔中進(jìn)行,擴(kuò)散速率隨混凝土含水率減少而顯著減慢.2.雨水環(huán)境下的水氣遷移毛細(xì)吸引---動(dòng)力是毛細(xì)孔表面能,孔徑越小,比表面能越大,豎直吸引高度H越大.水平方向吸引取決于表面水的過(guò)剩量.雨水環(huán)境下由于毛細(xì)吸引和擴(kuò)散作用,砼表面很快達(dá)到水飽和狀態(tài),水中物質(zhì)被遷移,氣體擴(kuò)散停止.水通過(guò)毛細(xì)吸引被砼吸收的速率遠(yuǎn)大于被蒸發(fā)的速率.3.浸漬環(huán)境下的水氣遷移動(dòng)力---毛細(xì)吸引、水壓力透滲、蒸發(fā)溶解在水中的氯化物、硫酸鹽、碳酸鹽一起遷移,在水蒸發(fā)區(qū)濃度不斷增加,直至鹽析結(jié)晶.在砼中有害鹽類的濃縮加劇了化學(xué)侵蝕的速度,這是主要的;其次,鹽類結(jié)晶也產(chǎn)生物理性破壞.但在內(nèi)陸鹽漬土地區(qū),由于環(huán)境水礦化度很高,氣侯干燥,晝夜溫差大,在毛細(xì)吸附區(qū)砼的鹽類結(jié)晶性破壞將占主導(dǎo)地位.三砼的開裂(一)砼開裂的機(jī)理(二)裂縫類型1.荷載引起的開裂2.變形引起的開裂3.膨脹引起的開裂4.裂縫和鋼筋(一)砼開三裂機(jī)三理砼受三到的三拉應(yīng)三變超三過(guò)其三抗拉三應(yīng)變?nèi)芰?極限三延伸三率),砼就三會(huì)開三裂.(＞0.三2m三m就不三允許三了)砼抗三拉強(qiáng)三度約三為1/三10三~1三/1三2的抗三壓強(qiáng)三度.砼極三限延三伸率三約為0.三4~三1.三0/萬(wàn)應(yīng)變?nèi)a(chǎn)生三的主三要原三因有:砼由三于各三種收三縮和三溫差三引起三的變?nèi)?砼由三于鋼三筋銹三蝕,硫酸三鹽腐三蝕,堿骨三料反三應(yīng)引三起的三局部三膨脹;外部三荷載三或基三礎(chǔ)不三均勻三沉降三產(chǎn)生三的變?nèi)?砼抗三拉應(yīng)三變能三力隨三硬化三齡期三和應(yīng)三變作三用速三度的三改變?nèi)內(nèi)?砼的三收縮三變形1.塑性三收縮:砼在三終凝三前的三收縮.包括三自生三收縮三、沉三降收三縮、三蒸發(fā)三收縮.2.自生三收縮:砼在三絕熱三絕濕三條件三下水三泥水三化產(chǎn)三生的三化學(xué)三收縮,約為(0三.4三~1三.0三)×三10-4,如果三游離CaO和Mg三O過(guò)量,自縮三值可三能為三負(fù)值(膨脹).3.干燥三收縮:即失三水收三縮,最大三可達(dá)8×三10-4.4.溫度三收縮:熱脹三冷縮,砼熱三膨脹三系數(shù)10三×1三0-6三.5.碳化三收縮:三Ca三(O三H)三2碳化三生成Ca三CO3.(二)裂縫三類型1.荷載三引起三的開三裂純彎三曲純拉三伸剪切扭轉(zhuǎn)粘結(jié)集中三荷載基礎(chǔ)三不均三勻沉三降2.變形三引起三的開三裂①溫度三應(yīng)力--三--三--由于三水泥三水化三熱溫三升,砼內(nèi)三外層三溫差三過(guò)大,外層三產(chǎn)生三的拉三應(yīng)力三超過(guò)三硬化三早期三的很三低抗三拉強(qiáng)三度,就可三能開三裂.這類三裂縫三多為三龜裂,很淺;當(dāng)墻三壁這三類構(gòu)三件,下部三受到三限制,當(dāng)降三溫過(guò)三快收三縮過(guò)三大時(shí)三會(huì)產(chǎn)三生貫三穿構(gòu)三件的三豎直三大裂三縫.②收縮三應(yīng)力--三--三--由于三干燥三收縮三受到三外部三限制,當(dāng)超三過(guò)砼三極限三應(yīng)變?nèi)彤a(chǎn)三生分三割裂三縫;砼表三面干三燥,內(nèi)外三層產(chǎn)三生收三縮差,表面三產(chǎn)生三拉應(yīng)三力內(nèi)三部產(chǎn)三生壓三應(yīng)力,這類三收縮三裂縫三也是三龜裂.干燥三收縮三率一三般為3~三8/萬(wàn)③塑性三收縮三開裂--三-澆筑2~三4h內(nèi),表面三蒸發(fā)三失水三超過(guò)三泌水三提供三的水三時(shí),孔隙三水中三產(chǎn)生三毛細(xì)三張力三而體三積縮三小,如表三面的三粗骨三料或三鋼筋三產(chǎn)生三約束,就可三能開三裂.路面三和樓三板常三見此三類裂三縫,寬度三大約2~三3m三m,分布三不規(guī)三則,多為三平行三或45度角.④塑性三沉降三開裂--三-如泌三水嚴(yán)三重,砼體三積沉三降收三縮并三受到三鋼筋三或模三板阻三礙就三可能三開裂.這種三裂縫三多為三沿著三厚板三上部三鋼筋三方向三或柱三子橫三截面三箍筋三處產(chǎn)三生.當(dāng)鋼三筋間三距很三小時(shí)三可能三出現(xiàn)三水平三沉降三裂縫,引起三鋼筋三保護(hù)三層分三層,以后三如偶三凍害三或鋼三筋銹三蝕,保護(hù)三層可三能無(wú)三預(yù)兆三剝落.3.膨脹三引起三的開三裂鋼筋三銹蝕三引起硫酸三鹽腐三蝕引三起堿-骨料三反應(yīng)三引起水泥三安定三性不三良膨脹三劑摻三加不三均勻三或不三適量四三砼三的凍三融破三壞1.孔中三水結(jié)三冰水變?nèi)w三積增三加9%三,充滿三水的三孔結(jié)三冰膨三脹會(huì)三引起三水泥三石開三裂;由于三孔表三面能三使孔三中水三的冰三點(diǎn)下三降,孔徑三越小三冰點(diǎn)三越低,許多三凝膠三孔中三水在三很低三的負(fù)三溫下三都不三結(jié)冰;不完三全充三水的三孔,溫度三降低過(guò)程三中,由于三孔表三面能,小孔三中相對(duì)濕度三提高三更多,在水三變冰三過(guò)程三中有三相當(dāng)三數(shù)量三水由小三孔向三大孔蒸發(fā)三遷移三出去,使小三孔中三未結(jié)三冰的三水向三大孔三中擴(kuò)三散.孔徑越小,水的冷凝溫度三越高(相對(duì)三濕度10三0%三),即降三溫過(guò)三程中,小孔三中水先冷三凝,大孔三中水后三冷凝,小孔三中水三向大三孔中三擴(kuò)散.2.臨界三水飽三和度由于三孔中三水冷三卻過(guò)三程中三水從三小孔向大三孔擴(kuò)散,大孔三中水三量在增加,結(jié)冰三時(shí)體三積又三要增三加,為了防止三凍脹三破壞,要有三一定三數(shù)量三的未三充滿三水的三孔.為防三止砼凍害,孔隙三中不三能超三過(guò)的三極限三含水三量稱臨界三水飽三和度,主要三取決三于:孔徑三大小三和分三布環(huán)境三條件冷卻三速率三和凍三融循三環(huán)次三數(shù)凍融三循環(huán)三間的三干燥砼的三齡期3.引氣三作用引氣三劑引三入的三封閉三氣孔,即使三在砼三處于三水飽三和狀三態(tài)也三不會(huì)三充水.孔中三水凍三結(jié)過(guò)三程中,由于三水向三大孔三擴(kuò)散三作用,封閉三氣孔三可以三作為三膨脹三空間三容納三正在三結(jié)冰三的水,緩解三了對(duì)三水泥三石的三壓力.為了三保證三封閉三孔系三統(tǒng)充三分發(fā)三揮作三用,孔的三間距三要足三夠小.凍害三越嚴(yán)三重,這個(gè)三臨界三孔間三距就三應(yīng)更三小.一般三含氣三量越三大(4三~6三%)三,孔間三距越三小（三少于25三0微米),砼抗凍三性越三好.水凍三結(jié)時(shí)三向大三孔擴(kuò)三散是三不可三逆過(guò)三程,隨著三凍融三循環(huán)三增加三大孔三充水三程度三不斷三增加,如不三能干三燥,凍融三循環(huán)三進(jìn)行三到一三定次三數(shù)后,凍害三仍會(huì)三發(fā)生.5.骨料三對(duì)抗三凍性三影響吸水三嚴(yán)重三的砂三巖粗三骨料三在凍三結(jié)過(guò)三程中三產(chǎn)生三膨脹三并破三壞水三泥石,典型三現(xiàn)象三是粗三骨料三處表三面局三部剝?nèi)浔?6.影響三砼抗三凍性三的因三素1.砼的三組成:水灰三比,水泥三用量,含氣三量,骨料三級(jí)配,摻合三料數(shù)三量.2.砼的三水飽三和度:凍結(jié)三前即三使輕三微的三干燥三都可三保證三相當(dāng)三高的三抗凍三性,只有三飽水三的砼三才會(huì)三嚴(yán)重三影響三抗凍三性.3.砼齡三期:齡期三越長(zhǎng),強(qiáng)度三和孔三結(jié)構(gòu)三變得三更有三利于三抗凍.五三砼的三化學(xué)三侵蝕溶出三型腐三蝕:淡水三浸析,氫氧三化鈣三溶出離子三交換三型腐三蝕:分鎂三鹽,碳酸三和一三般酸三性腐三蝕結(jié)晶三膨脹三型腐三蝕:分硫三酸鹽三腐蝕,鹽類三物理三結(jié)晶三腐蝕(一)硫酸鹽侵三蝕1.硫酸三鹽結(jié)三晶破三壞原三因環(huán)境三水中三硫酸三鹽與三水泥三石中三氫氧三化鈣三和水三化鋁三酸鈣三反應(yīng),生成三硫鋁三酸鈣(鈣礬三石)和硫酸三鈣(石膏)產(chǎn)生三內(nèi)應(yīng)三力引三起砼的破壞.2.主要三反應(yīng)三式①Na三SO4·1三0H2O三+三Ca三(O三H)2=三Ca三SO4·2三H2O三+三2N三aO三H三+三8H2O石膏三結(jié)晶②4C三aO三·A三I2O3·1三2H2O三+三3(三Ca三SO4·2三H2O)三+三1三4H2O三=三3C三aO三·A三I2O3·3三Ca三SO4·3三1H2O三+三Ca三(O三H)2鈣礬三石結(jié)三晶三③三環(huán)境三水中SO4-2濃度(㎎/l三)不同,結(jié)晶三類型三也不三同.SO4-225三0~三15三00三1三50三0~三50三00三5三00三0~三10三00三0結(jié)晶三鈣三礬石三鈣三礬石三和石三膏三石膏3.抗硫三酸鹽三腐蝕三措施降低三水泥三熟料三中鋁三酸三三鈣的三含量(<三5%三);砼中三摻加三較多三的礦三渣或三粉煤三灰;摻加三高效三減水三劑降三低水三膠比三和用三水量,提高三砼密三實(shí)性;在嚴(yán)三重侵三蝕環(huán)三境下,在砼三表面三采取三特殊三腐蝕三措施,避免三環(huán)境三水直三接接三觸砼.(二)酸侵三蝕侵蝕三酸與三氫氧三化鈣三、水三化硅三酸鈣三、水化三鋁酸三鈣反三應(yīng)生三成侵三蝕酸三的鈣三鹽,侵蝕三的程三度決三定于三侵蝕三酸的三腐蝕三性和三生成三的鈣三鹽的三溶解三度.流動(dòng)三溶解三和高三溫環(huán)三境將三加速三侵蝕.鎂鹽三和銨三鹽可三作為三當(dāng)量三酸以三同樣三方式三侵蝕,氯化三鎂相三當(dāng)于三游離三鹽酸三反應(yīng),硝酸三銨相三當(dāng)于三游離三硝酸三反應(yīng),分別三產(chǎn)生三沒(méi)有三強(qiáng)度三的氫三氧化三鎂和三氫氧三化銨.軟水三會(huì)溶三解鈣三化合三物,同樣三使水三泥石三破壞.酸雨三對(duì)砼三的侵三蝕可三忽略三不計(jì),因?yàn)槿峤等龜?shù)量三與砼三表面三層的三緩沖三容量三相比,是很三低的.酸侵三蝕使三水泥三石完三全轉(zhuǎn)三化,破壞三了孔三系統(tǒng),所以,水泥三石的三滲透三性對(duì)三耐酸三侵蝕三不十三分重三要.酸性三侵蝕三反應(yīng)三式1.無(wú)機(jī)三酸(HC三l,H三NO3,H三SO4):Ca三(O三H)2+HC三l→三Ca三Cl2+三H2OnC三aO三·m三Si三O2aq+HC三l→nC三aC三l2+三mS三i(三OH三)4+aq2.碳酸(侵蝕三性二三氧化三碳):H2CO3≒H++H三CO3-≒2三H++C三O3-2Ca三CO3+C三O2+三H2O三≒三C三a(三HC三O3)23.生物三產(chǎn)物H2S(三)鎂鹽三侵蝕1.三M三gS三O4+三Ca三(O三H)2→C三aS三O4+M三g(三OH三)2↓2.Mg三Cl2+三Ca三(O三H)2→C三aC三l2+三Mg三(O三H)2↓3.三Mg三SO4·7三H2O三+三3C三aO三·2三Si三O4·a三q三=三3(三Ca三SO4·2三H2O)三+三3三Mg三(O三H)2↓+三2三Si三O2·H2O三+三nH2O4.三Mg三(O三H)2是沒(méi)三有強(qiáng)三度的三膠體,鎂鹽三濃度三小時(shí),侵蝕三在表三面進(jìn)三行,破壞三很輕.濃度三大時(shí),溶液三向砼三內(nèi)部三擴(kuò)散,對(duì)砼三破壞三更大.(四)海水三侵蝕1.高潮三線以三上不三直接三接觸三海水三部位:主要三是凍三融破三壞和三鋼筋三銹蝕.2.浪濺三區(qū):受干三濕交三替作三用,鹽類三結(jié)晶三破壞,加速三鋼筋三銹蝕.3.水位三變化三區(qū):受海三浪沖三刷,干濕三交替三作用,凍融三循環(huán)三作用,化學(xué)三侵蝕三作用.4.長(zhǎng)期三浸水三區(qū):化學(xué)三侵蝕三作用.海水三中化三學(xué)侵三蝕海水三中硫三酸根三約25三00三~2三70三0㎎三/l三,鎂離三子約13三00三㎎/三l三,氯離三子約19三00三0㎎三/l三,砼在三海水三中將三產(chǎn)生三如下三反應(yīng):Mg三SO4·7三H2O三+三3C三aO三·2三Si三O4·a三q三=三3(三Ca三SO4·2三H2O)三+三3三Mg三(O三H)2+三2S三iO2·H2O三+三nH2O海水三中硫三酸鎂三與水三化硅三酸鈣三反應(yīng)三產(chǎn)生三石膏三和沒(méi)三有強(qiáng)三度的三氫氧三化鎂,對(duì)砼三有腐三蝕作三用.但由三于大三量氯三離子三存在,提高三硫鋁三酸鈣三的溶三解度,產(chǎn)生三不結(jié)三晶的三氯鋁三酸鈣,對(duì)硫三酸鹽三腐蝕三的破三壞程三度大三大減三弱,所以三海水三的化三學(xué)侵三蝕程三度要三專門三考慮.(五)鹽結(jié)三晶破三壞砼結(jié)三構(gòu)一三部分三接觸三含鹽三環(huán)境三水,另一三部分三為蒸三發(fā)表三面時(shí),由于三水遷三移(壓力,擴(kuò)散,毛細(xì)三吸引,蒸發(fā)),蒸發(fā)三面附三近的三砼孔三隙中三鹽溶三液不三斷濃縮三、結(jié)晶三、積聚.由于反復(fù)三干濕三循環(huán)三產(chǎn)生三結(jié)晶三和溫三度變?nèi)鹁娃D(zhuǎn)三化,在孔三隙中三產(chǎn)生三的結(jié)三晶壓三力導(dǎo)三之砼三破壞.除了三這種三鹽類三物理三結(jié)晶三破壞三外,由于三孔中三有害三離子三濃度三提高,化學(xué)三侵蝕三的速三度也三加快.結(jié)晶三水化三物的三晶變?nèi)郎囟热芭蛉浡柿蛩崛c的三晶變?nèi)蛎浫畲罅胖腥匿撊钿P三蝕1.鋼筋三的鈍三化和三脫鈍2.砼的三碳化3.氯離三子的三危害4.鋼筋三的銹三蝕模三型5.氯鹽三的坑三狀腐三蝕6.應(yīng)力三腐蝕三的的三斷裂三和氫三脆7.裂縫三對(duì)銹三蝕的三影響8.鋼筋三銹蝕三的后三果9.鋼筋三保護(hù)三層的三作用1.鋼筋三鈍化三和脫三鈍鈍化三作用--三-砼孔三隙中水的堿三度很三高(P三H>三12三.5三),此時(shí)三鋼筋三表面三形成三一層三很薄三的鈍三化膜,阻止三鐵元三素的三溶解,即使三提供三足夠三的氧三和水,鋼筋三也不三會(huì)生三銹.脫鈍三原因--三-鈍化三膜溶三解:1.鋼筋三保護(hù)三層中三性化(碳化),三P三H<三9;2.氯化三物的三破壞;3.保護(hù)三層砼三質(zhì)量三差,由于三水流三沖刷三堿大三量流三失鋼2.砼的三碳化碳化--三-空氣三中二三氧化三碳通三過(guò)孔三隙進(jìn)三入砼三內(nèi)與三氫氧三化鈣三反應(yīng)三生成三碳酸三鈣,使堿三度從PH三>1三2.三5降到PH三<9三.二氧三化碳三由表三及里三的擴(kuò)三散決三定碳三化的三速度,碳化三深度三和時(shí)三間的三平方三根相三關(guān).砼滲三透性三可以三衡量三碳化三快慢,滲透三性取三決于三砼孔三結(jié)構(gòu).二氧三化碳三只能三在孔三隙內(nèi)三空氣三中擴(kuò)三散,完全三水飽三和的三砼是三不會(huì)三碳化三的.3.氯離三子的三危害氯離三子是三通過(guò)三砼孔三隙的三水由三表及三里的三擴(kuò)散,氯離三子濃三度隨三深度三而降三低,擴(kuò)散三深度三也與三時(shí)間三平方三根相三關(guān).部分三氯鹽三可被三水泥三石結(jié)三合,但水三泥石三碳化三后,被結(jié)三合的三氯離三子又三會(huì)釋三放出三來(lái),所以,砼碳三化后三氯鹽三對(duì)鋼三筋的三銹蝕三危害三會(huì)明三顯增三大.砼表三面的三干濕三交替三使氯三鹽不三斷富三集,氯離三子侵三入砼三的深三度與三保護(hù)三層滲三透性三即孔三結(jié)構(gòu)三密切三相關(guān).4.鋼筋三銹蝕三模型陽(yáng)極三過(guò)程:鐵元三素溶三解,產(chǎn)生三帶正三電的三鐵離三子進(jìn)三入溶三液,還有三兩個(gè)三多余三電子;陰極三過(guò)程:多余三電子三在陰三極與三水和三氧氣三結(jié)合三形成三氫氧三根離三子;經(jīng)過(guò)三若干三中間三過(guò)程,鐵離三子與三氫氧三根化三合生三成鐵三銹(帶水三氧化三鐵),消耗三氧氣三從空三氣中三通過(guò)三保護(hù)三層向三鋼筋三擴(kuò)散,水只三是起三到使三電化三學(xué)過(guò)三程發(fā)三生的三作用.如果三砼是三干燥三的(無(wú)水,電解三過(guò)程三被阻三止)或水三飽和三狀態(tài)(缺少三氧氣),即使三鋼筋三脫鈍三也不三會(huì)銹三蝕.5.裂縫三對(duì)鋼三筋銹三蝕的三影響裂縫三處碳三化速三度和三氯鹽三侵入三速度三大大三加快,但0.三4m三m以下三的細(xì)三裂縫三由于三自愈三合現(xiàn)三象,鋼筋三銹蝕三很慢.陽(yáng)極三在有三裂縫三的鋼三筋處,而陰三極過(guò)三程發(fā)三生在三未開三裂區(qū),這種三宏觀三電池三過(guò)程,陰極三過(guò)程三決定三腐蝕三速率,與裂三縫寬三度無(wú)三關(guān)緊三要.裂縫三垂直三于鋼三筋時(shí)三對(duì)鋼三筋銹三蝕的三危害三比平三行時(shí)三小.但含三氯水三作用三于砼三水平三表面三時(shí),橫跨三鋼筋三的裂三縫非三常有三害.6.鋼筋三銹蝕三的后三果鋼筋三截面三積減三小,承載三能力三成線三性下三降,延伸三性能三和疲三勞強(qiáng)三度急三劇降三低;鐵銹三體積三膨脹三數(shù)倍,造成三砼保三護(hù)層三剝落,進(jìn)一三步加三速銹三蝕過(guò)三程;在有三些情三況下,銹蝕三嚴(yán)重三但沒(méi)三有可三見的三預(yù)兆,出現(xiàn)三突然三性破三壞,尤其三是預(yù)三應(yīng)力三鋼筋三的氫三脆和三應(yīng)力三腐蝕三斷裂,更具三危害三性.7.鋼筋三保護(hù)三層的三作用保護(hù)三層的三厚度三和滲三透性三是決三定二三氧化三碳、三氧氣三、氯三鹽擴(kuò)三散的三重要三參數(shù).保護(hù)三層厚三度減三半,鋼筋三開始三銹蝕三的時(shí)三間不三足原三來(lái)的三四分三之一.影響三保護(hù)三層滲三透性三的因三素有:砼水三灰比,振搗三和養(yǎng)三護(hù)質(zhì)三量,水泥三品種三和用三量.環(huán)境三條件三對(duì)銹三蝕很三重要.長(zhǎng)期三干燥三或長(zhǎng)三期飽三水條三件,銹蝕三危害三性小;氯化三物含三量高,部分三泡水三或干三濕交三替,高溫三環(huán)境三都將三加劇三銹蝕.七三砼三的堿-骨料三反應(yīng)堿－三骨料三反應(yīng)三類型1.堿-硅酸三反應(yīng):含有三微晶三氧化三硅的三礦物三有蛋三白石,黑硅三石,燧石,方石三英,玉髓三等.2.堿-硅酸三鹽反三應(yīng):粘土三質(zhì)巖三石及三千板三巖.3.堿-碳酸三鹽反三應(yīng):白云三石質(zhì)三石灰三巖.1.堿-硅酸三反應(yīng)砼孔三隙中三堿(Na三OH,三KO三H)和活三性二三氧化三硅在三顆粒三表面三反應(yīng),形成三堿硅三膠.堿硅三膠會(huì)三吸引三微孔三中水三分產(chǎn)三生體三積膨三脹,當(dāng)膨三脹壓三超過(guò)三砼抗三拉強(qiáng)三度時(shí),會(huì)引三起開三裂.堿-硅酸三反應(yīng)三的破三壞程三度與三堿濃三度,活性三二氧三化硅三的數(shù)三量,孔隙三中含三水量三有關(guān).砼中三摻加三礦渣三和粉三煤灰三可減三緩膨三脹破三壞.2.堿-碳酸三鹽反三應(yīng)破壞三原因三一種三假說(shuō)三是白三云石三質(zhì)石三灰石三骨料三脫白三云石三化引三起體三積膨三脹,它不三發(fā)生三在骨三料界三面而三在顆三粒內(nèi)三部;還有三一種三硅膠三化假三說(shuō),認(rèn)為三堿溶三液與三活性三骨料三在界三面生三成硅三酸鎂三反應(yīng)三環(huán),造成三破壞.堿-碳酸三鹽反三應(yīng)比三較少三見,但沒(méi)三有有三效遏三制辦三法.砼結(jié)三構(gòu)常三見部三位的三腐蝕1.灌注三樁,承臺(tái),涵洞三基礎(chǔ)--三-常年三水中三或土三中,最大三可能三有各三類化三學(xué)侵三蝕,輕微三的鋼三筋銹三蝕.2.墩臺(tái)三的水三位變?nèi)瘏^(qū),隧道三邊墻三的吸三附區(qū),海工三建筑三浪濺三區(qū)和三潮位三變化三區(qū),鹽漬三土建三筑吸三附區(qū)--三-各類三腐蝕三最嚴(yán)三重部三位,是凍三融破三壞,鋼筋三銹蝕,鹽類三結(jié)晶三破壞三和化三學(xué)侵三蝕有三可能三共同三作用三最嚴(yán)三重的三部位.3.墩臺(tái)三上部,梁體三和其三它不三長(zhǎng)期三接觸三水(雨水三除外)的結(jié)三構(gòu)物--三-可能三有碳三化引三起鋼三筋銹三蝕,海濱三建筑三也有三氯鹽三引起三鋼筋三銹蝕三的可三能.八三高性三能砼(H三PC三)采用三常規(guī)三材料三和生三產(chǎn)工三藝,能保三證混三凝土三結(jié)構(gòu)三所要三求的三各項(xiàng)三力學(xué)三性能,并具三有高三耐久三性、三高工三作性三、高三體積三穩(wěn)定三性和三良好三外觀三的混三凝土.高性三能混三凝土三不一三定是三高強(qiáng)三混凝三土.具有三實(shí)用三性、三經(jīng)濟(jì)三性、三技術(shù)三先進(jìn)三性和三鐵路三適用三性.高性三能砼高性三能砼三是使三用常三規(guī)原三材料三和生三產(chǎn)工三藝,采用三耐久三砼配三合比三設(shè)計(jì)三理念三和施三工全三過(guò)程三嚴(yán)格三控制三生產(chǎn)三的通三用砼,砼在三施工三時(shí)工三作性三應(yīng)非三常良三好,硬化三后力三學(xué)性三能、三變形三性能三和外三觀質(zhì)三量應(yīng)三滿足三結(jié)構(gòu)三物的三設(shè)計(jì)三要求,其耐三久性三應(yīng)滿三足結(jié)三構(gòu)物三在規(guī)三定的三工作三條件三和使三用環(huán)三境下三正常三使用三年限三的要三求.(1三)砼結(jié)三構(gòu)耐三久性1.設(shè)計(jì)三使用三年限級(jí)別三設(shè)計(jì)三使用三年限三舉例一10三0年三橋隧三路基三支檔二60年三一般三構(gòu)筑三物三30年三可三替換三易損三件2.砼耐三久性三類別抗凍三性耐蝕三性護(hù)筋三性耐磨三性抗裂三性抗堿-骨料三反應(yīng)三性環(huán)境三類別三作用三等級(jí)（1）碳三化環(huán)三境T1三T2三T3（2）氯三鹽環(huán)三境L1三L2三L3（3）化三學(xué)侵三蝕環(huán)三境H1三H2三H3三H4（4）凍三融破三壞環(huán)三境D1三D2三D3三D4（5）磨三蝕環(huán)三境M1三M2三M3(2三)高性三能砼三技術(shù)三要點(diǎn)優(yōu)質(zhì)三的水三泥和三砂石三料摻加三優(yōu)質(zhì)三化學(xué)三外加三劑--三-減水三劑,引氣三劑摻加三礦物三摻合三料--三-粉煤三灰,礦渣三粉低水三膠比(<三0.三40三)限制三膠凝三材料三總量三和水三泥用三量嚴(yán)格三的施三工過(guò)三程技三術(shù)管三理力學(xué)三性能三、工三作性三能、三耐久三性的三全面三檢驗(yàn)高性三能砼三的負(fù)三面作三用1.水膠三比少三于0.三4時(shí),自收縮三率增三大,早期三彈模三較高,應(yīng)力三松弛三能力三降低,增加三了開三裂趨三勢(shì).2.磨細(xì)三礦渣(3三0%三)三,尤其三是硅三灰使三砼早三期收三縮增三加,彈模三增大,應(yīng)力三松弛三能力三降低,增加了砼的開裂三傾向.但粉三煤灰三使砼三早期三收縮三減少,彈模三也較三低,可降三低開三裂的三趨勢(shì).3.高性三能砼三的水三膠比三較低,摻合三料較三多,砼的三開裂三傾向三增加,因此對(duì)砼三的溫三度控三制和三濕養(yǎng)三護(hù)要三求更加嚴(yán)格,增加三了施三工難三度和三成本.1.優(yōu)選三水泥宜用三硅酸三鹽水三泥或三普通三硅酸三鹽水三泥,不宜三用C3A大于8%的水三泥或三其它三早強(qiáng)三型水三泥.硅酸三鹽水三泥的三比表三面積三應(yīng)≦35三0m2/K三g.當(dāng)骨三料具三有堿-硅酸三反應(yīng)三活性三或C4三0及以三上砼三時(shí),水泥三的堿三含量三不宜三超過(guò)0.三6%三.有抗三硫酸三鹽侵三蝕要三求的三砼,水泥三熟料三中C3A含量三應(yīng)不三超過(guò)6%三.水泥三礦物三成份三及性三能硅酸三三鈣(C3S)水化三較快,強(qiáng)度三高硅酸三二鈣(C2S)水化三慢,發(fā)熱三量少,后期三強(qiáng)度三高鋁酸三三鈣(C3A)水化三很快,發(fā)熱三量大,強(qiáng)度三低,收縮三大,耐硫三酸鹽三侵蝕三性差鐵鋁三酸四三鈣(C4AF三)耐硫三酸鹽三侵蝕三性差2.選用三優(yōu)質(zhì)三砂石三料細(xì)骨三料應(yīng)三選用三級(jí)配三合理三、質(zhì)三地堅(jiān)三固、三含泥三量少三、空三隙率三小的三中粗三砂,不宜三用山三砂,不得三用海三砂.粗骨三料應(yīng)三選用三級(jí)配三合理三、粒三形良三好、三質(zhì)地三堅(jiān)固三、空三隙率三小的三潔凈三碎石.粗細(xì)三骨料三的堿三活性三要經(jīng)三過(guò)扦三驗(yàn),并符三合有三關(guān)技三術(shù)要三求.3.摻加三化學(xué)三外加三劑減水三劑的三作用減少三砼用三水量,降低三水泥三石孔三隙率,改善三孔結(jié)三構(gòu);界面Ca三(O三H)2結(jié)晶三無(wú)序三化.界面三過(guò)渡三層減三少,水化三硫鋁三酸鈣Af三t結(jié)晶三尺寸三減少,界面三強(qiáng)度三提高.因此三提高三砼的三各項(xiàng)三力學(xué)三性能.改善三砼施三工工三作性三能.由于三提高三砼的三密實(shí)三性和三強(qiáng)度,改善三砼的三耐久三性能.減水三劑種三類類型系列減水率普通減水劑木質(zhì)磺酸鈣5~12%高效減水劑萘系,密胺系,氨基磺酸系15~30%高性能減水劑聚羧酸系25~45%聚羧三酸系三減水三劑優(yōu)三點(diǎn)摻量三少(0三.1三5~三0.三3%三),減水三率高(2三5~三45三%)三.砼工三作性三好,坍落度損失小.砼收三縮小.堿含三量很三少.早強(qiáng)三、緩三凝、三引氣三性可三視需三要復(fù)三配調(diào)三節(jié).無(wú)污三染的三環(huán)保三產(chǎn)品引氣三劑的三作用明顯三提高三砼的三抗凍三性,緩減三硫酸三鹽腐三蝕和三堿骨三料反三應(yīng)產(chǎn)三生的三膨脹三應(yīng)力.有輕三微減三水作三用,減少三表面三泌水三和骨三料底三部泌三水.改善三砼的三勻質(zhì)三性和三工作三性能,尤其三是明三顯提三高可三泵性.4.摻加三礦物三摻合三料火山三灰反三應(yīng):Si三O2+x三Ca三(O三H)2+(三n-三1)三H2O→三xC三aO三·S三iO2·n三H2OSi三O2+(三1.三5~三2.三0)三Ca三O·三Si三O2·a三q→三(0三.8三~1三.5三)C三aO三·S三iO2·a三q礦物三摻合三料(粉煤三灰,礦渣,硅灰三等)與水三泥的三二次三水化三反應(yīng)三最終三產(chǎn)物三是C-三S-三H(三1)為主三的低三堿性三水化三硅酸三鈣凝三膠,其次三是水三化鋁三酸鈣,鐵酸三鈣固三溶體,以及三水化三硫鋁三酸鈣.礦物三摻合三料的三貢獻(xiàn)火山三灰效三應(yīng)--三-低堿三性CS三H(三C/三S<三1.三5)三,晶須三強(qiáng)度三高,溶解三度低,較穩(wěn)三定.二次三反應(yīng)--三-高堿三性(C三SH三)轉(zhuǎn)化三為低三堿性(C三SH三),消耗Ca三(H三O)三2,結(jié)晶三變小,界面三過(guò)渡三層變?nèi)?富集三和取三向性三減少,提高三水泥三石界三面強(qiáng)三度.顆粒三填充三作用--三-水泥.礦渣.硅灰三末水三化顆三粒大三小差三別大,顆粒三互相三填充,減小三水泥三石孔三隙率,改善三次中三心質(zhì)三和次三介質(zhì)三的顆三粒級(jí)三配,強(qiáng)化三了中三心質(zhì)三網(wǎng)絡(luò)三骨架.削減三溫峰三作用--三-水化三速度三慢,放熱三總量三小.提高三耐久三性--三-改善三耐硫三酸鹽三侵蝕三性,抑制三堿骨三料反三應(yīng),增加三密實(shí)三性,提高三抗?jié)B三性和三氯離三子滲三透性.5.砼配三合比（1）、C3三0及以三下砼三的膠三凝材三料總?cè)坎蝗舜笕?0三0三kg三/m3，C3三5～C4三0砼不三宜大三于45三0三kg三/m3，C5三0及以三上砼三不宜三大于50三0三kg三/m3。（2）、三砼中三應(yīng)適三量摻三加優(yōu)三質(zhì)的三粉煤三灰、三礦渣三粉或三硅灰三等礦三物摻三合料三。砼三中粉三煤灰三摻量三大于30三%時(shí)，三砼的三水膠三比不三得大三于0.三45。預(yù)三應(yīng)力三砼以三及處三于凍三融環(huán)三境的三砼中三粉煤三灰的三摻量三不宜三大于30三%（3）砼三中應(yīng)三摻加三適量三質(zhì)量三穩(wěn)定三的砼三化學(xué)三外加三劑，三主要三是高三效減三水劑三和引三氣劑,或引三氣型三減水三劑.（4）砼三的最三大水三膠比三和最三小膠三凝材三料用三量應(yīng)三滿足三設(shè)計(jì)三要求三，當(dāng)三設(shè)計(jì)三無(wú)要三求時(shí)三，鋼三筋砼三及預(yù)三應(yīng)力三硌應(yīng)三滿足三下表三的要三求；三素砼三應(yīng)滿三足另三外的三要求三。鋼筋混凝土環(huán)境作用等級(jí)使用年限級(jí)別一（100年）二（60年）三（30年）碳化環(huán)境T10.55，2800.60，2600.65，260T20.50，3000.55，2800.60，260T30.45，3200.50，3000.50，300氯鹽環(huán)境L10.45，3200.50，3000.50，300L20.40，3400.45，3200.45，320L30.36，3600.40，3400.40，340化學(xué)侵蝕環(huán)境H10.50，3000.55，2800.60，260H20.45，3200.50，3000.50，300H30.40，3400.45，3200.45，320H40.36，3600.40，3400.40，340凍融破壞環(huán)境D10.50，3000.55，2800.60，260D20.45，3200.50，3000.50，300D30.40，3400.45，3200.45，320D40.36，3600.40，3400.40，340磨蝕環(huán)境M10.50，3000.55，2800.60，260M20.45，3200.50，3000.50，300M30.40，3400.45，3200.45，3206.高性三能砼三密實(shí)三性(電通三量)設(shè)計(jì)使用年限級(jí)別一(100年)二(60年)、三（30年)56d電通量（C）<C30<2000<2500C30～C45<1500<2000≥C50<1000<1500(3三)提高三耐久三性的三措施1.抗凍三融砼1.當(dāng)砼三有抗三凍要三求時(shí)三，砼三應(yīng)加三引氣三減水三劑或三引氣三劑,砼拌三和物三的含三氣量三應(yīng)根三據(jù)抗三凍等三級(jí)的三要求三經(jīng)試三驗(yàn)確三定。三抗凍三等級(jí)F3三00以上,砼含三氣量三一般三要大三于5%,.氣泡三間距三系數(shù)三宜<2三50微米...三..2.無(wú)抗三凍要三求的三砼含三氣量三也不三應(yīng)小三于2.三0%三,以改三善砼三的工三作性三和勻三質(zhì)性.2.抗硫三酸鹽三侵蝕三砼環(huán)境作用等級(jí)水泥品種水泥熟料中的C3A含量，%粉煤灰或礦渣粉的摻量，%最小膠凝材料用量，kg/m3H1普通硅酸鹽水泥≤8≥20300中抗硫酸鹽硅酸鹽水泥≤5/300H2普通硅酸鹽水泥≤8≥25330中抗硫酸鹽硅酸鹽水泥≤5≥20300高抗硫酸鹽硅酸鹽水泥≤3/300H3，H4普通硅酸鹽水泥≤6≥30360中抗硫酸鹽硅酸鹽水泥≤5≥25360高抗硫酸鹽硅酸鹽水泥≤3≥20