大连理工大学网络教育学院(研究设计)模板混凝土结构耐久性

1、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 请把你所在的学习 中心名称完整填 写。阅后删除此文 本框 学习中心：福建武平奥鹏学习中心 次：专科起点本科 业：土木工程 年 级：12年 春季 学 号：121012303855 学 生：戴开金 指导教师：王伟 春季入学则去 掉“/秋”字， 秋季入学则去 掉“/春”字。 添加内容的时 候注意文字下 划线要完整。阅 i后删除此文本丿 完成日期：2013年12月 日 号，行距为固定值22 磅。阅后删除此文本框及内 容，按原格式加入你自己的 关键词：混凝土：耐久性；影响因素；措施 内容摘要 通过多年的施工及监理经验，作者对当前施工中混凝

2、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方向发展，提高混凝土 耐久性应该成为工程界关注的热点问题。 字体要求：宋体，小四 号。关键词之间用分号隔 开。阅后删除此文本框及内 容，按原格式加入你自己的 fa 1更新目录前必须对每r 章节的标题做标题格式定 注2:在该页面中点击鼠标 右键，选择“更新 域”，在弹出窗口中选 义，具体方法参见论文格 式模板“

3、1.6节定义章节标 目录 择“更新整个目录”，确 定即可自动生成目录。 后删除此文本框 1绪论2 容摘 引言1 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6 2.3.2 影响因素6 2.4 混凝土的碳化6 2.4.1 破坏原因7 2.4.2 影响因素7 2.5 钢筋锈蚀7 2.5.1 破坏原因8 2.5.2 影响因素8 2.6 化学侵蚀8 2.6.1 产生原因8

4、 2.6.2 影响因素9 3提高混凝土耐久性的措施9 4案例分析13 5结论与展望14 参考文献14 附录15 厂字体要求：宋体，小四 号，行距固定值22磅。 阅后删除此文本框及内 引 言 混凝土结构以其整体性好、耐久性强、可塑性强、 用于整个20世纪，一些发达国家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方面。从短期效果而言，这些问题影响结构的外观和 使用功

5、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内，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。我国的结构设计规范长期没有设计 使用年限的要求，在近几年修订颁布的建筑结构设计规范中才明确规定建筑 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

6、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国家的设计 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国家相比，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 方式，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

7、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 术措施两个方面来探讨混凝土的耐久性问题。 页码，宋体，五 J号,居中，底部，/ 1绪论 1.1 混凝土耐久性问题的提出 （本节主要分析各类混凝土破坏现象，提出混凝土耐久性的重要性、引出混 凝土耐久性这个课题。阅后删除红字。） 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

8、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 （简述何为混凝土的耐久性，简单介绍混凝土结构耐久性所包含的内容。阅 后删除红字。） 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，这些问题结构的外观和使用功能；从长远看，则为降低结构安全度，成

9、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方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

10、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。 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

11、究的理论基础。 (1) 静水压假说：硬化混凝土的孔隙有凝胶孔、毛细孔、空气泡等。各种孔 隙之间的孔径差异很大。水转变为冰时体积膨胀9%,在冰冻过程中，混凝土孔 隙中的部分孔溶液冰冻膨胀，迫使未结冰的孔溶液从结冰区向外迁移。孔溶液在 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许多表现，它在引气混凝土方面的 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。然而实验说明：混凝土冰冻破坏有时随时间而日益剧烈、 严重。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

12、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，由于混凝土孔溶液中含有钠、钾、钙等 盐类，大孔中的部分溶液先结冰后，未冻溶液中盐的浓度上升，与周围较小孔隙 中的溶液之间形成浓度差。这个浓度差的存在使小孔中溶液向已部分冻结的大孔 迁移。即使是浓度为0的孔溶液，由于冰的饱和蒸汽压低于同温下水的饱和蒸汽 压，小孔中的溶液也要向已部分冻结的大孔溶液中迁移。可见渗透压是孔溶液的 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方面： （1）水灰比：水灰

13、比越大，使混凝土孔隙率越大，导致混凝土的吸水率增 大，最终导致混凝土结构冻融破坏严重； （2）孔结构和孔隙特征：连通毛细孔易吸水饱和，使混凝土冻害严重；若 为封闭孔，则不易吸水，冻害就小； （3）饱水度：若混凝土的孔隙非完全吸水饱和，冰冻过程产生的压力促使 水分向孔隙处迁移，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

14、，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范围的破坏。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，最终严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孔隙，连通的孔隙会成为气体、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，压力差和毛细孔压力不断促使 水分向混凝土内部迁移。随着水分迁移

15、的深入，水与毛细孔壁摩擦阻力增大，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，毛细孔压 力就会改变方向，阻碍水分的渗出。若压力差大于孔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孔阻力，则水的迁 移为毛细孔迁移，此时的迁移速度取决于混凝土背水面水分的蒸发速度。 222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、混凝土养护方法、 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孔隙的大小和数量，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

16、泥浆的界面处易产生裂隙和较大骨料下方易形成孔穴， 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，不但总孔隙率降低，而且孔径也较小。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 硬化体孔隙率越小，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

17、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，严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”。 2.3.1破坏原因 碱骨料反应主要可分为碱与硅酸、碱与碳酸盐及碱与硅酸盐三种反应。 （1）碱-硅酸反应：是分布最广、研究最多的碱骨料反应，该反应是指混凝 土中的碱组分与骨料中的活性 SiO2之间发生的化学反应，其结果是导致骨料被侵 蚀，生成碱-

18、硅酸凝胶，并从周围介质中吸收水分而膨胀，导致混凝土开裂。 （2）碱-碳酸盐反应：是指混凝土中的碱与碳酸盐矿物产生化学反应引起混 凝土的地图状开裂。碱-碳酸盐反应是孔溶液中的碱与骨料中的白云石之间的反 应。这一反应不是发生在骨料颗粒与水泥砂浆的表面，而是发生在骨料颗粒的内 部，水镁石 Mg （OH） 2晶体排列的压力和粘土吸水膨胀，引起混凝土的内部应 力，导致混凝土开裂。 （3）碱-硅酸盐反应：是指混凝土中的碱与骨料中某些层状结构的硅酸盐发 生反应，使层状硅酸盐层间间距增大，骨料发生膨胀，致使混凝土膨胀开裂。 2.3.2影响因素 从碱骨料反应发生的条件出发，分析该种破坏的影响因素主要是： （1）

19、活性骨料：引起混凝土碱骨料反应的主要因素是混凝土中含有碱活性 的骨料。因此在施工中尽量选择无碱活性的骨料，在不得不采用具有碱活性的骨 料时，应严格控制混凝土中总的碱量； （2）活性掺合料：掺用活性掺合料，如硅灰、矿渣、粉煤灰（高钙高碱粉 煤灰除外）等，对碱骨料反应有明显的抑制效果。活性掺合料与混凝土结构中的 碱起反应，反应产物均匀分散在混凝土中，而不是集中在骨料表面，不会发生有 害的膨胀，从而降低了混凝土的含碱量，起到抑制碱骨料反应的作用； （3）水分：碱骨料反应要有水分，如果没有水分，反应就会大为减少乃至 完全停止。因此，要防止外界水分渗入混凝土结构中以减轻碱骨料反应的危害。 2.4混凝土的

20、碳化 混凝土的碳化作用是指空气中的二氧化碳气体渗透到混凝土内，与其碱性物 质起化学反应生成碳酸钙和水，使混凝土碱度降低的过程，这一过程又称混凝土 的中性化。 241破坏原因 碳化的化学反应式为： Ca （OH 2 + CO= CaCOj + H2O 混凝土的碳化反应结果有两个方面：一方面，反应生成碳酸钙和其他固态物 质会堵塞在混凝土孔隙中，使混凝土的孔隙率下降，大孔减少，从而减弱了后续 CO2的扩散，使混凝土密实度提高；另一方面，孔隙中的Ca（OH）2浓度及PH值 降低，导致钢筋脱钝而锈蚀。 2.4.2影响因素 影响混凝土碳化的因素有很多，但概括其主要因素有两方面，一方面是材料 因素，另一方面

21、是环境条件因素。 （1）材料方面：不同的水泥，其矿物组成、混合材量、外加剂、生料化学 成分不同，直接影响水泥的活性和混凝土的碱度，对碳化速度有着重要的影响。 般而言，水泥中熟料越多，则混凝土的碳化速度越慢。不同的骨料品种和粒径 级配不同，其内部孔隙结构差别很大，直接影响混凝土的密实性。其材质致密坚 实，级配好的骨料混凝土，其碳化的速度较慢。水灰比的角度，在水泥用量一定 的条件下，增大水灰比，其混凝土的孔隙率增加，密实度降低，渗透性增大，空 气中的水分及有害物质较多的侵入混凝土内部，加快混凝土的碳化。 （2）环境条件：温度对混凝土碳化表现在当温度下降较大时，混凝土表面 收缩产生拉力，一旦超过混凝

22、土的抗拉强度，使得混凝土表面开裂，为二氧化碳 和水分渗入创造条件，加速混凝土碳化；另外，温度高时，二氧化碳在空气中的 扩散系数较大，为其余氢氧化钙反应提供了有利条件，阳光的照射加速了其反应 的碳化速度。另外，影响混凝土碳化程度的因素还有养护方法和龄期，混凝土强 度，相对湿度，CO2浓度等等。 2.5钢筋锈蚀 混凝土中水泥水化后，会生成碱性的氢氧化钙，导致混凝土孔隙中的水分有 很高的碱性，在钢筋表面形成一层致密的钝化膜，因此在正常情况下钢筋不会锈 蚀；但钝化膜一旦破坏，在有足够水和氧气条件下会产生电化腐蚀。混凝土中钢 筋一旦发生锈蚀，在钢筋表面生成一层疏松的锈蚀产物，同时向周围混凝土孔隙 中扩散

23、。混凝土中的钢筋锈蚀后，一方面会使钢筋有效截面减小，另一方面，锈 蚀产物体积膨胀使混凝土保护层胀裂甚至脱落，钢筋混凝土之间的粘结作用下 降。 2.5.1破坏原因 混凝土中钢筋锈蚀的实质是电化学腐蚀。主要表现为钢筋在外部介质作用下 发生电化学反应，逐步生成氢氧化铁（即铁锈）等，铁锈的体积会比原金属增大 24倍，产生膨胀压力，造成混凝土顺筋裂缝，从而成为腐蚀介质渗入钢筋的通 道，加快结构的损坏。 2.5.2影响因素 钢筋锈蚀的开始是从钢筋周围的钝化膜破坏开始的，因此影响混凝土结构钢 筋锈蚀的因素主要有： （1）混凝土液相pH值：钢筋锈蚀速度与混凝土液相 pH值有密切关系。当 pH值大于10时，钢筋

24、锈蚀速度很小；而当pH值小于4时，钢筋锈蚀速度急剧增 加。 （2）混凝土密实度和保护层厚度：混凝土越密实，破坏性介质越不容易进 入混凝土腐蚀钢筋；保护层厚度对钢筋锈蚀的影响呈线性关系，因此世界各国规 范对保护层厚度都作了规定。 （3）水泥品种和掺合料：粉煤灰等矿物掺合料能降低混凝土的碱性，从而 影响钢筋锈蚀破坏。 2.6化学侵蚀 一些侵蚀性介质，比如酸、碱、硫酸盐、压力动水等，侵入混凝土，可能会 造成混凝土的化学腐蚀。化学腐蚀主要有三类，分别为溶出性侵蚀、溶解性侵蚀 和膨胀性侵蚀。 2.6.1产生原因 （1）溶出性侵蚀：对于一些密实性较差、渗透性较大的混凝土，在一定压 力的流动水中，水化产物

25、Ca （OH）2会不断溶出并流失。Ca （OH）2的溶出使水 化硅酸钙和水化铝酸钙失去稳定性而水解、溶出，这些水化产物的溶出使混凝土 的强度不断降低。 （2）溶解性侵蚀：溶解性侵蚀分为酸侵蚀和碱侵蚀两类。当环境水的PH值 小于6.5时，会对混凝土造成酸侵蚀；由于水泥的水化会生成碱性物质，因此混 凝土中呈碱性，当碱在一定的浓度（15%下）、温度（低于 50C ）时，碱对混 凝土的侵蚀作用很小，但是对于高浓度的碱溶液或者熔融状碱会对混凝土产生侵 蚀作用。 （3）膨胀性侵蚀：硫酸盐与混凝土的水化产物发生化学反应，对混凝土产 生膨胀破坏作用，是典型的膨胀性侵蚀。 2.6.2影响因素 结构的密实程度和孔

26、隙特征对混凝土化学侵蚀会有所影响；结构密实和孔隙 封闭的混凝土，环境水不易侵入，故其抗侵蚀性较强。 厂第三章开始另f 起一页。阅后 /删除此文本框 3提高混凝土耐久性的措施 （可以从混凝土材料、结构设计、工程施工等方面出发，提出提高混凝土耐 久性的措施。也可以从第二章中所提到的各耐久性失效现象出发，提出避免或补 救相关破坏作用的措施。） （本章是需要同学们自行发挥的，在提纲阶段需要写清楚写作框架和思路。 阅后删除红字。） 3.1、合理选择混凝土结构的组成材料 3.1.1混凝土各组成材料及钢筋的选用 应满足材料的耐久性质量要求，应按规范规定对进场原材料进行严格的质量检 验。同时合理改善颗粒级配，

27、提高混凝土的密实性。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 凝土的耐久性就破坏，因此水泥的选择需要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。集料的选择应考虑其碱活性，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；掺混合材料 混凝土是提高混凝土耐久性的有效措施。 3.1.2抗碱酸盐腐蚀 当混凝土结构处在有侵入介质作用的环境时，会引起水泥石发生一系列化学、物 理及物化变化，而逐步受到侵蚀，防止硫酸盐腐蚀的最基本作法是控制

28、水灰比， 并适当增加水泥用量，因为水灰比是决定混凝土渗透性的重要因素，如果硫酸盐 腐蚀非常严重，降低水灰比采用V型水泥也不能起良好的保护作用，可采用掺混 合料的水泥。如掺入含有活性硅胶较多的天然火山灰的水泥；掺入粉煤灰的水 泥；掺入高炉不淬矿渣的水泥以及掺入硅粉的水泥。如果有现成的石膏矿渣水 泥，也可以考虑作为代用品。 如果混凝土是预制品，提高该制品抗硫酸盐的另一途径是采用高压蒸汽养 护，在高压蒸汽养护条件下，尤其是掺有磨细二氧化硅的混凝土，可消除水化浆 体中的氢氧化硅，并且使高硫型和硫型水化硫酸盐几乎不再存在，其中的氧化结 合C-S-H变成耐腐蚀性良好的硅酸盐(水石硫石)或单独形成稳定的C3

29、AH6，从 而能更好的抵抗硫酸盐腐蚀。 3.1.3 在保证混凝土拌和物所需流动性的同时，尽可能降低用水量，减少水灰比，使混 凝土的总孔隙，特别是毛细管孔隙率大幅度降低。水泥在加水搅拌后，会产生一 种絮凝状结构。在这些絮凝状结构中，包裹着许多拌和水，从而降低了新拌混凝 土的工作性。施工中为了保持混凝土拌和物所需的工作性，就必须在拌和时相应 地增加用水量，这样就会促使水泥石结构中形成过多的孔隙。当加入减水剂的定 向排列，使水泥质点表面均带有相同电荷。在电性斥力的作用下，不但使水泥体 系处于相对稳定的悬浮状态，还在水泥颗粒表面形成一层溶剂化水膜，同时使水 泥絮凝体内的游离水释放出来，因而达到减水的目

30、的。许多研究表明，当水灰比 降低到0.38以下，减少混凝土内部孔隙率。 3.1.4抗碳化 一般的说，采用早强硅酸盐水泥时，碳化最慢，硅酸盐水泥稍快；而采用混合水 泥时，由于Ca(0H)2的量相对较少，因此，碳化速度最快，碳化速度与混凝土强 度密切相关，如果混凝土的抗压强度大于62.5N/mm2，采用高性能混凝土是提高 碳化性能的有效途径之一。 3.1.4控制施工质量 3.2.1控制施工质量主要从混凝土结构保护层的厚度控制、混凝土结构各种孔隙的 控制以及水灰比控制等几个方面进行 针对不同的腐蚀环境应设计不同的保护层厚度。如一类环境（室内正常环 境），设计使用年限为 100年的结构混凝土应保护层厚

31、度应按规范的规定增加 40%;混凝土结构及构件宜整体浇筑，不宜留施工缝。可以通过掺加高效减水 剂，在保证混凝土拌合物所需流动性的同时，降低用水量，减少水灰比，使混凝 土的总孔隙率大幅度降低。控制混凝土的最大水灰比和最小水泥用量，改善混凝 土的施工工艺，搅拌均匀、充分振捣，加强养护，严格控制施工质量。除了选择 级配良好的集料和精心施工保证混凝土充分捣实和水泥充分水化外，水灰比是影 响混凝土密实性的最重要的条件，故桥规（JTG D62）中规定了各类环境条 件下满足混凝土耐久性要求的最大水灰比和最小水泥用量值。同时适当掺用外加 剂，如掺用减水剂或引气剂，可改善混凝土的空隙结构，提高混凝土的密实性。

32、322抗磨损 一般而言，混凝土的抗压强度愈高，抗磨性能愈好。低水灰比的高强混凝土是提 高密实的耐磨混凝土，表面混凝土致密是提高耐磨性的必要条件，施工时，应该 多次压抹搓平混凝土表面。在有泌水的情况下，必须推持表面修整的时间，让水 分充分蒸发，并在混凝土终凝前充分压抹搓平混凝土表面。此外，还可以通过在 表面掺加高硬度集料增强耐磨性。 3.3改进结构设计 结构的选型、布置和构造应有利于减轻环境因素对结构的作用。采用具有防腐保 护钢筋（例如，体外预应力筋，无粘结预应力筋，环氧涂层钢筋等）；加强构造 配筋，控制裂缝发展；加大混凝土保护层厚度等。桥规（JTG D622004） 与旧桥规相比，构造钢筋用量

33、增多，混凝土保护层加大，构造不合理的地方 进行了调整。 4.4采用高强混凝土以提高结构物的耐久性 高强度混凝土（ 50Mpa以上）的配制特点就是低水灰比，加外加剂，掺用超细 活性掺合料，它的研制和应用解决的核心问题之一就是保证耐久性。由于高强混 凝土的密实性能好，抗渗、抗冻性能均优于普通混凝土，因此不但适用于高层和 大跨度的结构物，对于海洋和港口工程，其抗渗和耐腐蚀性能均大大优于普通混 凝土。 4.5消除混凝土自身的结构破坏因素 除了环境因素引起的混凝土结构破坏以外，混凝土混凝土本身的一些物理化学 因素，也可能引起混凝土结构的严重破坏，致使混凝土失效。例如，混凝土的化 学收缩和干缩过大引起的开

34、裂，水化性过热过高引起的温度裂缝，硫酸铝的延迟 生成，以及混凝土的碱骨料反映等。因此，要提高混凝土的耐久性，就必须减小 或消除这些结构破坏因素。加强施工控制环节，避免收缩及温度裂缝产生，以提 高混凝土的耐久性。 4.6结构的日常维护 结构在使用阶段，应注意检测，维护和修理，对于露天和恶劣环境下的基础设 施工程更应如此，建立检测和评估体系，及时发现，及时修理，确保混凝土结构 的正常使用。在使用中，应尽量避免结构承受超重荷载、接触腐蚀性物质，并尽 量减少冻融环境的影响。同时在结构建成后定期检查，在结构破坏超过一定的界 限后，就需要详查破坏原因并评估是否需要维修或加固。 4.7其他 4.7.1加强养护，控制早期裂缝。 4.7.2在保证混凝土拌合物所需流动性的同时，掺入减水剂。 4.7.3加入高效活性矿物掺料，改善水化胶凝物质的组成，消除游离石灰的目的， 使水泥石结构更为紧密。 4.7.4表面涂装进行防腐处理，可使暴露在空气中的混