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：武平奥鹏学习中心层次：专科起点本科专业：土木工程年级：12年春季学号： 5学生：戴开金指导教师：伟完成日期：2013年12月日春季入学则去掉“/秋”字，秋季入学则去掉“/春”字。
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阅后删除此文本框容摘要通过多年的施工及监理经验，作者对当前施工中混凝土结构存在的耐久性问题进行分析，提出了影响混凝土结构耐久性的因素并指出了在施工中常见的提高混凝土结构耐久性的措施，并结合现阶段我国的实际情况，对现阶段我国设计施工中存在的一些缺陷进行了思考。
我国是一个发展中的大国，正在从事着大规模基本建设，随着现代建筑不断向高层次化大跨化和地下化向发展，提高混凝土耐久性应该成为工程界关注的热点问题。
目录1.1 混凝土耐久性问题的提出 (2)1.2 混凝土耐久性的概念 (2)2 混凝土结构耐久性问题的分析 (3)2.1 混凝土冻融破坏 (3)2.1.1 破坏机理 (3)2.1.2 影响因素 (4)2.2 混凝土渗透破坏 (4)2.2.1 破坏原因 (4)2.2.2 影响因素 (5)2.3 碱骨料反应 (5)2.3.1 破坏原因 (5)2.3.2 影响因素 (6)2.4 混凝土的碳化 (6)2.4.1 破坏原因 (6)2.4.2 影响因素 (7)2.5 钢筋锈蚀 (7)2.5.1 破坏原因 (7)2.5.2 影响因素 (8)2.6 化学侵蚀 (8)2.6.1 产生原因 (8)2.6.2 影响因素 (9)3 提高混凝土耐久性的措施 (10)4 案例分析 (13)5 结论与展望 (16)参考文献 (17)附录 (18)用于整个20世纪，一些发达的混凝土使用了三四十年后，纷纷进入老化期。
人们始料未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，以及钢筋与混凝土之间粘结锚固作用的消弱等面。
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，影响结构使用的寿。
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重要问题。
混凝土耐久性是指结构在规定的使用年限，在各种环境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。
混凝土耐久性主要指：抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、碳化。
我国的结构设计规长期没有设计使用年限的要求，在近几年修订颁布的《建筑结构设计规》中才明确规定建筑结构的设计年限分为四类，但这对提高混凝土结构的耐久性起不到太大的作用，虽然结构的使用年限可以通过维修延长，但结构中的个别部件不一定能够达到设计使用年限，这在桥梁等结构中尤为明显。
例如设计使用30年的拉索往往不到20年就要更换，这无疑会大大缩短结构的使用寿命，应该在设计时加以考虑。
另外，由于我国的国情限制，我国的混凝土结构往往达不到发达的设计与施工水平。
随着改革开放的进行，我国的结构设计水平已经逐渐与国际接轨，但不可否认的是，我国的科技水平仍然无法与发达相比，在设计中也就难免有这样那样的问题。
我国是劳动素质普遍低下，建筑施工大多还是粗放型的建造式，施工质量难以保证。
同时，我国的建筑材料与国外也有不小的差距，例如我国的水泥质量一般要比欧洲差，随着龄期的发展其后期性能提高可能相对较少，因此在龄期系数的取值上宜偏低取用。
而这些也就使我国的混凝土结构耐久性降低于国外水平。
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面来探讨混凝土的耐久性问题。
1.1混凝土结构以其整体性好、耐久性、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是在60至70年代。
一些发达的混凝土桥使用了三四十年后，纷纷进入老化期。
人们始料未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重的开裂现象。
因此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。
1.2 混凝土耐久性的概念（简述为混凝土的耐久性，简单介绍混凝土结构耐久性所包含的容。
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）混凝土结构的耐久性概括起来是指混凝土抵抗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面。
从短期效果而言，这些问题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性的技术措施两个面来探讨混凝土的耐久性问题。
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，最终重影响了结构的长期使用。
2.1.1 破坏机理混凝土冻害机理的研究始于20世纪30年代，有静水压假说、渗透压假说等。
但由于混凝土结构冻害的复杂性，至今尚无公认的、完全反映混凝土冻害机理的理论。
直至现在，被广大科研学者接受的最有价值的解释是静水压假说和渗透压假说的结合，这种结合奠定了混凝土抗冻性研究的理论基础。
(1) 静水压假说：硬化混凝土的隙有凝胶、毛细、空气泡等。
各种隙之间的径差异很大。
水转变为冰时体积膨胀9％，在冰冻过程中，混凝土隙中的部分溶液冰冻膨胀，迫使未结冰的溶液从结冰区向外迁移。
溶液在可渗透的水泥浆体结构中移动，必须克服粘滞阻力，因而产生静水压，形成破坏应力。
静水压假说能解释成熟混凝土冰冻破坏的多表现，它在引气混凝土面的应用也较成功。
但从水压力本质来理解它的作用应是瞬时性的，随着时间进展危险理应逐渐消失才对。
然而试验说明：混凝土冰冻破坏有时随时间而日益剧烈、重。
在水泥浆冰冻时，水分的运动大多不像通常设想那样，远离冰冻地点而去，而恰恰是趋向冰冻地点；再次冰冻时的膨胀一般情形是随冷却速率增加而下降。
这些都是静水压假说难以解释的。
(2) 渗透压假说：渗透压假说认为，由于混凝土溶液中含有钠、钾、钙等盐类，大中的部分溶液先结冰后，未冻溶液中盐的浓度上升，与围较小隙中的溶液之间形成浓度差。
这个浓度差的存在使小中溶液向已部分冻结的大迁移。
即使是浓度为0的溶液，由于冰的饱和蒸汽压低于同温下水的饱和蒸汽压，小中的溶液也要向已部分冻结的大溶液中迁移。
可见渗透压是溶液的盐浓度差和冰水饱和蒸汽压差共同形成的。
2.1.2 影响因素对于影响混凝土冻融破坏的主要因素总结起来大致有以下四个面：（1）水灰比：水灰比越大，使混凝土隙率越大，导致混凝土的吸水率增大，最终导致混凝土结构冻融破坏重；（2）结构和隙特征：连通毛细易吸水饱和，使混凝土冻害重；若为封闭，则不易吸水，冻害就小；（3）饱水度：若混凝土的隙非完全吸水饱和，冰冻过程产生的压力促使水分向隙处迁移，从而降低冰冻膨胀应力，对混凝土破坏作用就小；（4）混凝土自身强度：在相同的冰冻破坏应力作用下，混凝土强度越低，冻害程度就越高。
2.2 混凝土渗透破坏混凝土结构的渗透破坏是指气体、液体或者离子等有害介质在混凝土中渗透、扩散或迁移，最终导致混凝土结构受到破坏。
混凝土结构发生渗透破坏后，有害介质首先破坏结构表层混凝土，导致混凝土中发生钢筋锈蚀、碱骨料反应等变化，而这些变化多数伴随着体积的膨胀，膨胀产生的应力又使得混凝土进一步开裂，从而进一步加大混凝土的渗透性，使得有害介质的入侵更加迅速，导致混凝土结构循环往复产生更大围的破坏。
因此混凝土的渗透性给有害介质提供了入侵的通道，而有害介质与混凝土发生的破坏性反应则增大了混凝土的渗透性，两者相互促进，最终重影响混凝土结构的耐久性。
2.2.1 破坏原因混凝土具有多种粒径的隙，连通的隙会成为气体、液体或有害介质进入混凝土的通道，导致混凝土破坏。
混凝土的渗透机理是水与混凝土表面接触时，压力差和毛细压力不断促使水分向混凝土部迁移。
随着水分迁移的深入，水与毛细壁摩擦阻力增大，渗水速度随渗透深度的增加成比例下降。
当水达到混凝土相反的一侧时，毛细压力就会改变向，阻碍水分的渗出。
若压力差大于壁摩擦阻力和毛细阻力，则水将从混凝土相反的一侧滴出；若压力差小于摩擦阻力和毛细阻力，则水的迁移为毛细迁移，此时的迁移速度取决于混凝土背水面水分的蒸发速度。
2.2.2 影响因素影响混凝土渗透性的因素主要有水灰比、骨料最大粒径、混凝土养护法、水泥品种、外加剂等因素。
具体影响情况为：（1）混凝土的水灰比会影响混凝土隙的大小和数量，进而直接影响混凝土结构的密实性。
水灰比越小，混凝土越密实，其抗渗性越好，反之亦然。
（2）由于骨料和水泥浆的界面处易产生裂隙和较大骨料下易形成穴，因此在水灰比相同时，混凝土骨料的最大粒径越大，其抗渗性能越差；（3）蒸汽养护的混凝土，其抗渗性较潮湿养护的混凝土要差。
在干燥条件下，混凝土早期失水过多，容易形成收缩裂缝，因而降低混凝土的抗渗性。
而在潮湿环境中或水中硬化的混凝土，不但总隙率降低，而且径也较小。
这就增加了混凝土密实性，提高了混凝土的抗渗性；（4）水泥的品种、性质也影响混凝土的抗渗性能。
水泥的细度越大，水泥硬化体隙率越小，强度就越高，则其抗渗性越好；（5）在混凝土中掺入某些外加剂，如减水剂等，可减小水灰比，改善混凝土的和易性，因而可改善混凝土的密实性，即提高了混凝土的抗渗性能；2.3 碱骨料反应混凝土中的碱与混凝土中的活性骨料发生反应，生成膨胀性物质，导致混凝土发生膨胀破坏，称为碱骨料反应。
这种反应引起明显的混凝土体积膨胀和开裂，改变混凝土的微结构，使混凝土的抗压强度、抗折强度、弹性模量等力学性能明显下降，重影响结构的安全使用性，而其反应一旦发生很难阻止，更不易修补和挽救，被称为混凝土的“癌症”。