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混凝土结构耐久性浅谈

网络教育学院本科生毕业论文(设计)题目:混凝土结构耐久性浅谈学习中心:奥鹏学习中心层次:专科起点本科专业:土木工程年级: 2013年春季学号: 131511303972学生:指导教师:王伟完成日期: 2015年1月 26日混凝土结构耐久性浅谈内容摘要混凝土结构是应用非常广泛的一种结构形式,但是由于其结构自身和使用环境的特点,使得混凝土存在严重的耐久性问题。

混凝土的耐久性是指混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏因素的作用,长期保持强度和外观完整性的能力。

影响结构耐久性的因素很多,砼质量及其保护层是内在因素;环境与载荷作用则是外在因素,不同的原因会造成不同的后果。

首先通过对国内外钢筋混凝土工程耐久性现状的介绍,讨论了混凝土耐久性的概念,接着分析了影响混凝土耐久性的因素﹑混凝土缺陷检测﹑提高混凝土耐久性的措施,最后对现有混凝土结构设计施工的思考。

关键词:混凝土结构耐久性;环境;混凝土的碳化目录内容摘要 (I)引言 .......................................................................................... 错误!未定义书签。

1 绪论 (IV)1.1 混凝土耐久性问题的提出 (IV)1.2 混凝土耐久性的概念 (IV)2 混凝土结构耐久性问题的分析 (V)2.1 混凝土冻融破坏 (V)2.1.1 破坏机理 ............................................................ 错误!未定义书签。

2.1.2 影响因素 ............................................................ 错误!未定义书签。

2.2 混凝土渗透破坏 ........................................................... 错误!未定义书签。

2.2.1 破坏原因 ............................................................ 错误!未定义书签。

2.2.2 影响因素 ............................................................ 错误!未定义书签。

2.3 碱骨料反应 ................................................................... 错误!未定义书签。

2.3.1 破坏原因 ............................................................ 错误!未定义书签。

2.3.2 影响因素 ............................................................ 错误!未定义书签。

2.4 混凝土的碳化 ............................................................... 错误!未定义书签。

2.4.1 破坏原因 ............................................................ 错误!未定义书签。

2.4.2 影响因素 ............................................................ 错误!未定义书签。

2.5 钢筋锈蚀 ....................................................................... 错误!未定义书签。

2.5.1 破坏原因 ............................................................ 错误!未定义书签。

2.5.2 影响因素 ............................................................ 错误!未定义书签。

2.6 化学侵蚀 ....................................................................... 错误!未定义书签。

2.6.1 产生原因 ............................................................ 错误!未定义书签。

2.6.2 影响因素 ............................................................ 错误!未定义书签。

3 提高混凝土耐久性的措施 (V)3.1 原材料的选择 (V)3.2 预防钢筋的锈蚀............................. 错误!未定义书签。

3.3 避免或减轻碱集料反应....................... 错误!未定义书签。

3.4 加强施工管理............................... 错误!未定义书签。

3.5 防止混凝土的冻融破坏....................... 错误!未定义书签。

3.6 拌合及养护用水............................. 错误!未定义书签。

3.7 针对不同的腐蚀环境应设计不同的保护层厚度... 错误!未定义书签。

3.8 结构的日常维护............................. 错误!未定义书签。

4 案例分析 (VI)4.1 案例介绍................................... 错误!未定义书签。

4.2 原因分析................................... 错误!未定义书签。

4.3 处理建议................................... 错误!未定义书签。

5 结论与展望 ...................................... 错误!未定义书签。

参考文献 . (VII)1 绪论1.1 混凝土耐久性问题的提出混凝土结构以其整体性好、耐久性好、可塑性强、维修费用少等优点广泛使用于整个20世纪,发现混凝土的耐久性问题则是在60至70年代。

一些发达国家的混凝土桥使用了三四十年后,纷纷进入老化期。

人们始料不及的是混凝土材料在不利的环境、运用条件下,出现了一系列影响结构耐久性的物理、化学现象,如结构混凝土的碳化、保护层剥落、裂缝的发展、钢筋锈蚀、渗透冻融破坏、混凝土集料的化学腐蚀等等。

我国七十年代后期建造的混凝土桥梁亦发现有严重的开裂现象。

因而混凝土结构的耐久性问题已成为结构工程师们不容忽视的一个问题。

混凝土结构的耐久性概括起来是指混凝土抵抗周围不利因素长期作用的性能。

结构耐久性问题主要表现为:混凝土损伤;钢筋的锈蚀、脆化、疲劳、应力腐蚀;以及钢筋与混凝土之间粘结锚固作用的消弱等三个方面。

从短期效果而言,这些问题影响结构的外观和使用功能;从长远看,则为降低结构安全度,成为发生事故的隐患,影响结构的使用寿命。

下面从影响混凝土结构耐久性的主要因素和提高耐久性的技术措施两个方面来探讨混凝土的耐久性问题。

1.2 混凝土耐久性的概念混凝土耐久性是指结构在规定的使用年限内,在各种环境条件作用下,不需要额外的费用加固处理而保持其安全性、正常使用和可接受的外观能力。

现行国家标准《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)中,明确规定混凝土结构设计采用极限状态设计方法。

但现行设计规范只划分成两个极限状态,即承载能力极限状态和正常使用极限状态,而将耐久性能的要求列入正常使用极限状态之中。

且以构造要求为主。

混凝土的耐久性与工程的使用寿命相联系,是使用期内结构保持正常功能的能力,这一正常功能不仅包括结构的安全性,而且更多地体现在适用性上。

2 混凝土结构耐久性问题的分析如上一章所述,混凝土耐久性是指混凝土在实际使用过程中抵抗各种破坏因素作用,长期保持强度和外观完整性的能力。

主要包括抗冻性、抗渗透性、抗碱集料反应,抗腐蚀等几个方面。

本章将从冻融破坏、渗透破坏、碱骨料反应、混凝土的碳化、钢筋锈蚀、化学侵蚀六个方面对混凝土结构发生耐久性失效的原因及影响因素进行论述。

2.1 混凝土冻融破坏混凝土冻融破坏是指混凝土在饱水或潮湿的状态下,由于环境中温度的正负变化,导致混凝土内部松弛产生疲劳应力,反复的冻融循环造成混凝土由表及里逐渐剥蚀的破坏现象。

混凝土发生冻融破坏后,破坏作用不断积累,裂缝不断扩大和深入,由外向里,直至混凝土破坏,而其现象就是从表层开始向内逐层剥落。

当经过反复多次的冻融循环以后,损伤逐步积累不断扩大,发展成互相连通的裂缝,使混凝土的强度逐步降低,最终严重影响了结构的长期使用。

3 提高混凝土耐久性的措施3.1 原材料的选择水泥类材料的强度和工程性能,是通过水泥砂浆的凝结,硬化形成的,水泥石一旦受损,混凝土的耐久性就被破坏,因此水泥的选择需注意水泥品种的具体性能,选择碱含量小,水化热低,干缩性小,耐热性,抗水性,抗腐蚀性,抗冻性能好的水泥,并结合具体情况进行选择。

集料与掺合料集料的选择应考虑其碱活性,防止碱集料反应造成的危害,集料的耐蚀性和吸水性,同时选择合理的级配,改善混凝土拌合物的和易性,提高混凝土密实度;大量研究表明了掺粉煤灰,矿渣,硅粉等混合材能有效改善混凝土的性能,改善混凝土内孔结构,填充内部空隙,提高密实度,高掺量混凝土还能抑制碱集料反应,因而掺混合材混凝土,是提高混凝土耐久性的有效措施。

即近年来发展的高性能混凝土。

4 案例分析西北地区某高层综合办公楼,主楼为钢筋混凝土框-筒结构,地下1层,地上18层,总高度76.8m,总建筑面积36482m2。

该建筑基础为灌注群桩,地下室外墙采用300mm厚C30自防水混凝土。

标高13.6m以上混凝土标号均为C40,楼板厚度120mm。

该工程于1998年6月开工,1998年9月中旬施工地下室外墙,1999年1月19日施工到结构6层梁板。

该层梁板在施工的同时即发现板面出现少量不规则细微裂缝,到2月24日该层梁板底摸拆除时,发现板底出现裂缝。

从渗漏水线和现场钻芯取样分析,裂缝均为贯通性裂缝。

之后又对全楼己施工完毕的混凝土工程进行了详察,在地下室外墙外侧上部发现数条长度不等的竖向裂缝(其中有两条为贯通性裂缝)。

在5、6两层核心筒的电梯井洞口上部连梁上的同一部位亦发现两条裂缝。

而在其他的柱、墙、梁、板上则未发现裂缝。

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