同济大学土木工程混凝土结构的耐久性能--简介ppt课件.ppt

同济大学土木工程学院顾祥林gxl 混凝土结构的耐久性能 高等混凝土结构原理 一 概述 结构在规定的使用年限内 在各种环境作用下 不需要额外的费用进行加固处理而保持其安全性 正常使用性和可接受的外观的能力 1 定义 一 概述 2 研究意义 二 影响结构耐久性的因素 结构设计 材料性质 施工质量 外部环境条件 混凝土孔结构 孔径及孔的分布 水 气 溶解物在混凝土空隙和裂缝中的迁移 混凝土的劣化 钢筋的劣化 物理 化学 锈蚀 承载力下降 刚度降低裂缝增大 表面损伤 影响因素 内在条件 影响范围 耐久性性能 三 混凝土材料的劣化 结合水数 1 混凝土的碳化 机理 三 混凝土材料的劣化 1 混凝土的碳化 机理 三 混凝土材料的劣化 水灰比 水泥品种与用量 骨料品种与粒径 外加剂 养护方法与龄期 1 混凝土的碳化 影响因素 材料 混凝土强度 相对湿度 CO2浓度 温度 覆盖层 施工质量 三 混凝土材料的劣化 1 混凝土的碳化 影响因素 材料 三 混凝土材料的劣化 应力状态 1 混凝土的碳化 影响因素 环境 三 混凝土材料的劣化 1 混凝土的碳化 碳化混凝土的力学性能 三 混凝土材料的劣化 混凝土的碱与碱活性的骨料间发生的膨胀反应 引起混凝土的体积膨胀和开裂 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 2 混凝土的碱骨料反应 三 混凝土材料的劣化 混凝土在饱水状态下因冻融循环产生的破坏 水在混凝土毛细孔中结冰造成的冻胀开裂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 物理作用过程 3 混凝土的冻融破坏 三 混凝土材料的劣化 混凝土在侵蚀性介质中遭受化学侵蚀的破坏 水化产物被水溶解 流失 流动水 水化产物与介质起化学作用生成没有胶凝性的产物 碱 酸 水化产物与介质起化学作用生成膨胀性的产物 硫酸盐 4 混凝土的化学侵蚀 三 混凝土材料的劣化 三种情况会引起混凝土表面磨损 机械磨损 路面 机场跑道 厂房地坪 冲磨 桥墩 水工泄水结构受高速水流中夹带的砂石冲刷 空蚀 水工泄水结构受水流速度和方向改变形成的空穴冲击 5 混凝土的表面磨损 四 混凝土中的氯离子 产生的原因 掺入带NaCl的早强剂 采用海水 海砂拌制混凝土 1 掺入型的氯离子 四 混凝土中的氯离子 产生的原因 海水浸泡 盐雾侵蚀 2 外渗型的氯离子 五 钢筋的锈蚀 混凝土的碳化 使Ca OH 2含量减少 钝化膜 破坏 混凝土孔隙中是碱度很高的Ca OH 2饱和溶液 pH值在12 5左右 在钢筋表面形成一层保护膜 钝化膜 使钢筋免于锈蚀 Cl 的作用 使 钝化膜 破坏 1 钢筋锈蚀的原因 五 钢筋的锈蚀 阳极 阴极 氧气充分 氧气不充分 2 钢筋锈蚀的机理 九 提高混凝土结构耐久性的措施 改进结构设计 保证有足够的混凝土保护层 正确选择混凝土材料和配合比 使用性能良好的外加剂 限制氯盐含量 合理设计结构构造 九 提高混凝土结构耐久性的措施 加强施工管理 严格控制用水量 充分振捣和充分养护 防止过早拆模 建立严格的质