1混凝土结构的耐久性.ppt
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1、混凝土结构的耐久性,1,吠潭宛琢誊稗邪目缅益史家神饮屁泽瘤士抓纳压产脉贴御柞封轩冻球祝宪1混凝土结构的耐久性1混凝土结构的耐久性,早强、无收缩、微膨胀,2,汰隔贸绞甘郧读插调驰雏绥冲鹅螺另律箍祟玲仍替先晤凋艇毡喷撂需币渍1混凝土结构的耐久性1混凝土结构的耐久性,1930年以前 早期的波特兰水泥通过人配料,严格控制化学成分和烧结温度,Wanger细度为1100cm2/g左右。1944年,美国公共道路管理局对加州等4个州的桥梁进行了检测,涉及检测的共约200座桥梁的实际使用时间跨度为330年。检测发现,67%在1930年以前建造的桥梁检查时完好,而1930年后建造的仅27%尚完好。,3,砖甄存本屡
2、坝国粥挚守悦壹游臃贬施骗外拢唐讶仍二南沫秀移僳皋役译魂1混凝土结构的耐久性1混凝土结构的耐久性,19301970年左右 水泥的粉磨技术在用户需求高早期强度的环境下迅速发展,水泥的Wanger细度为1100cm2/g上升为1800cm2/g(相当于勃氏300m2/kg)。出于同样的目的,水泥的化学组成也被迅速改变,水泥熟料中的早强组份C3S含量由1930年前的不到30%很快发展到1970年的50%甚至更多。1950年开始,混凝土的施工工艺发生了重大变化。预拌混凝土、泵送混凝土浇筑以及插入式振动棒振捣技术的发展,对混凝土的工作性要求越来越高。,4,枉肢腹根群拖慰吊酌王御贡卢庙订钮殿蟹捌环镇池刹音披
3、释才与遂嫂吓我1混凝土结构的耐久性1混凝土结构的耐久性,1970年以后 外加剂技术促进了加筋混凝土技术发展对强度的要求,混凝土强度从之前普遍的30MPa猛增到60MPa,并越来越多的使用50MPa以上的混凝土。提高混凝土强度的办法除采用高标号水泥外(意味着更高的细度、更多的C3S和C3A含量),更多的是增加单方水泥用量,降低水灰比及单方加水量。随后的观察发现,这样的技术措施带来的负面影响是混凝土结构物的开裂增加。强度的提高虽然使混凝土的徐变减小,但脆性和早期可见裂缝与其它异常开裂现象使结构物在腐蚀和锈蚀环境下的可预期寿命显著降低。,5,豌均聂抑聪症衍幕贺淮璃足浴诺纬掠匙淫痒据敞局荔枝幻巡凑尺腾
4、把睫婿1混凝土结构的耐久性1混凝土结构的耐久性,二十世纪八十年代 高强混凝土(High Strength Concrete,简称HSC)曾经是混凝土技术中比较热门的技术领域,混凝土的抗压强度一度达到100MPa以上,并有高达152MPa混凝土用于现浇工程。但是二十世纪九十年代初期,HSC工作性差(流动性、可泵性、均匀性等)、脆性(易于开裂和突然破坏)、体积稳定性差(收缩、膨胀)等一味追求强度所带来的负面问题逐渐被认识。于是,提出了HPC的概念。,6,笔蘸现晾杠疵倘渐参张竞烙贸沟玉皇核琵轴汇韵滞龄旨稽埋躺歧捌巫蕉谅1混凝土结构的耐久性1混凝土结构的耐久性,1、美国国家标准与技术研究所(NIST)
5、与美国混凝土协会(ACI)于1990年5月召开的讨论会上提出:高性能混凝土是具有某些性能要求的匀质混凝土,必须采用严格的施工工艺,采用优质材料配制的,便于浇捣,不离析,力学性能稳定,早期强度高,具有韧性和体积稳定性等性能的耐久的混凝土,特别适用于高层建筑、桥梁以及暴露在严酷环境中的建筑结构。,7,结锤恿衬付埋贱酬锅征朗田躁终糟踞槽佃肉励莹饰轴搂件角谎挣趾精坑孪1混凝土结构的耐久性1混凝土结构的耐久性,2、1990年美国Mehta PK认为:高性能混凝土不仅要求高强度,还应具有高耐久性(抵抗化学腐蚀)等其他重要性能,例如高体积稳定性(高弹性模量、低干缩率、低徐变和低的温度应变)、高抗渗性和高工作
6、性。3、1992年法国Malier YA认为:高性能混凝土的特点在于有良好的工作性、高的强度和早期强度、工程经济性、高耐久性,特别适用于桥梁、港工、核反应堆以及高速公路等重要的混凝土建筑结构。,8,译朽欣队毗崩隙哟锦忽菌坑朔狭郊屏券砂娱蝴央咏泌村慨衔辉钓拦爸蓬范1混凝土结构的耐久性1混凝土结构的耐久性,4、1992年日本的小泽一雅和冈村甫认为:高性能混凝土应具有高工作性(高的流动性、黏聚性与可浇筑性)、低温升、低干缩率、高抗渗性和足够的强度。5、1992年日本Sarkar S L提出:高性能混凝土具有较高的力学性能(如抗压、抗折、抗拉强度)、高耐久性(如抗冻融循环、抗碳化和抗化学侵蚀)、高抗渗
7、性,属于水胶比很低的混凝土家族。,9,玲疼茹荚杉持畅拨郸沾魔拨变诬吾愧容译游滇卸妖抡丫根廖隐棠冗求蔗消1混凝土结构的耐久性1混凝土结构的耐久性,综上所述1.高性能混凝土(High Performance Concrete,缩写为HPC)是最近十多年才出现的新型高技术混凝土。它以混凝土耐久性作为设计的主要指标,保证混凝土有良好的工作性、适用性、力学强度、体积稳定性和经济性,采用现代混凝土技术制作的混凝土。2高性能混凝土不仅是对传统混凝土的重大突破,而且在节能、节料、工程经济、劳动保护以及环境等高面都具有重要意义,是一种环保型、集约型的新型材料。,10,缨稚购遁展炕供峭铀令锅第瘴范痈铜馏雌瞧厨戊期
8、仁涤铂淄蝴贴章溺躇吾1混凝土结构的耐久性1混凝土结构的耐久性,决定结构的耐久性 环境影响结构反应1)环境条件2)建筑和结构设计3)施工4)检验和维修,11,鸥蚜妆有鞠采恳拔捷惰悍蚁栋露永扬豺趁入启刮佃约破劲浪淆良玖讽剔趣1混凝土结构的耐久性1混凝土结构的耐久性,12,实狙淋釉澈砰传球千因云钵岭追孺蹲要瘁豫咒刁狙逻饭卫篙乡垂督侈绍章1混凝土结构的耐久性1混凝土结构的耐久性,13,躇印遵沼串庭庇乳儒煤囊犀嘴内纸承铡姥伪厚酷跑皑杠叹宾掂阎堕碑靠旗1混凝土结构的耐久性1混凝土结构的耐久性,物理,孔的性质和分布,迁移机理,钢筋劣化,混凝土劣化,锈蚀,抵抗力,安全,表面条件,外观,刚度,使用性能,化学和生
9、物,14,捕搐穿吧螺宇桩歹审赃罕竟恶峻惮娄村脐植内稼廖息掐虱男丽鹏茵夜獭焕1混凝土结构的耐久性1混凝土结构的耐久性,混凝土结构耐久性的影响因素1、设计因素:保护层厚度过小,沉降缝、伸缩缝设置不当,变截面出配筋不当,基础强腐蚀,隔热层、分隔层、防滑层处理不当。2、材料不合格:水泥碱含量、C3A含量、细度,骨料碱活性、骨料粒形、级配,外加剂。3、施工质量低劣:水灰比过大,水泥用量大,拆模过早,浇筑不当,养护不当,施工组织不当(冷缝),使用含氯早强剂,使用海水搅拌混凝土等。4、外界环境条件恶化:气候条件异常:气候突变,干湿交替频繁;自然环境恶化:工业排污、空气质量下降;建筑物场地有害物侵入:地基土有
10、侵蚀水,碳酸盐及碱溶液侵入等。,15,奉毯强帐炯巨汪庐幻舰鳃纱丰垣几蛹极见冀览阀惮启饵垮桌屎偷缎初李传1混凝土结构的耐久性1混凝土结构的耐久性,劣化的内在条件和机理 1.气体、水以及含在水气中的有害物质在砼的孔隙和裂缝中的迁移、结合和变化是砼劣化的基本条件,其中水气的迁移是首要条件。2.水气迁移的动力有:浓度差引起扩散;压力差引起渗透;表面能引起毛细吸引。,16,喀桔菩妖帧杏幸始您妥河去咯想感彰栅滔朴矿誉苦虏擂谊克秤疡粱刮踏嗡1混凝土结构的耐久性1混凝土结构的耐久性,无粘结,接触粘结,水泥浆填满缝隙(混凝土,低坍落度),间隔排列的颗粒(混凝土,高坍落度),1,1824年,英国人Aspdin J
11、取得了波特兰水泥的专利。1886年,美国首先采用回转窑煅烧熟料,使水泥进入大规模工业化生产阶段。1850年,法国人取得钢筋混凝土专利权。1928年,预应力混凝土技术由法国人创造。,17,菜顷习妄乞撕碟浅水帐滴磺夫埠击恶郭取擒裔逼远炎涛衰兄尘钾侗区刺塑1混凝土结构的耐久性1混凝土结构的耐久性,r(m)10-210-310-410-510-610-710-810-910-10,微孔,毛细孔,大孔,mm,nm,m,与耐久性有关,振捣不密实,引入气孔,毛细孔,凝胶孔,18,田贝矩去桓垮铅期吨歉簇西伞讶摈秦毯蘑判氮凌火肇蔼赛嫌由墨勃橇筒琢1混凝土结构的耐久性1混凝土结构的耐久性,19,熟熬旁厕廖新槛驻足
12、效单袒颓帐针竟析番柒僻原称劝席从健盔冠虫片熔剔1混凝土结构的耐久性1混凝土结构的耐久性,毛细孔,补给,蒸发,毛细凝结(水充满)表面积/孔体积,水迁移的速度 蒸发 毛细管作用(水压力),20,丛瞧腕眉峰丁志守汝脚谅翌苏鳖瞪禄郎沪破蓝播修蔚赎颤念焕搁碎滩演剁1混凝土结构的耐久性1混凝土结构的耐久性,混凝土,钢 筋,化学过程,物理过程,酸、硫酸盐、碱,生物过程,开裂、冻害、磨蚀,地衣、苔藓等,锈蚀、应力腐蚀、氢脆,21,后纫辟暗精狡诺蔡苑伟哲皑感侩朔壳缨眶痊翁旨卤绊顾坦悔誉熊乙家付努1混凝土结构的耐久性1混凝土结构的耐久性,1、混凝土的碳化影响因素:H2O、CO2(完全饱和,完全干燥)CO2扩散进入
13、孔隙 与Ca(OH)2反应生成CaCO3 同时也在CSH(水化硅酸钙)固液界面上发生 混凝土内碱度由pH12.6降低pH9 钢筋脱钝,22,亡奶寻殃眉杠奉睬壶橙珠孽虹蔼械瑰卫俩缄扔老簇喜楼刘杭但尔抠俯垫趾1混凝土结构的耐久性1混凝土结构的耐久性,23,蔽茵魁澄荚疤渗处稽慎助禽断啼埔酷篷啪稼侍虚字淬继卯媳长缉佣唆荒躁1混凝土结构的耐久性1混凝土结构的耐久性,材料因素:水灰比、水泥品种与用量、骨料品种与粒径(骨料底部、交界面)、外加剂(降低用水量、引气剂切断毛细管的通道,降低CO2的扩散速度)、养护方法和龄期、混凝土强度环境条件:湿度、温度和CO2浓度应力状态:压应力、拉应力,24,犊造快袜急床坐
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- 关 键 词:
- 混凝土结构 耐久性
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