钢筋混凝土构件变形、裂缝和耐久性PPT学习教案

1、会计学1钢筋混凝土构件变形、裂缝和耐久性钢筋混凝土构件变形、裂缝和耐久性9.3 9.3 裂缝宽裂缝宽度验算度验算9.4 9.4 混凝土混凝土结构的耐久性结构的耐久性9.5 9.5 思思考考题题9.6 9.6 习习题题第1页/共100页第2页/共100页第3页/共100页图9.1 梁端支承处转角过大引起的裂缝 9.2 变 形 验 算第4页/共100页flimffflimf 9.2 变 形 验 算第5页/共100页20MlfSEISS式中， 与荷载形式、支承条件有关的系数，例如计算承受均布荷载的简支梁跨中挠度时，5/48； 9.2 变 形 验 算第6页/共100页0lEIMf当梁截面尺寸和材料已定

2、，梁的截面抗弯刚度为常数，所以弯矩挠度成线性关系，如图9.2中虚线OD所示。对钢筋混凝土受弯构件，由于混凝土为弹塑性材料，具有一定的塑性变形能力。因而钢筋混凝土受弯构件的截面抗弯刚度不是常数而是变化的。具有如下主要特点。与 9.2 变 形 验 算第7页/共100页Mff0lEIIEIc0E IcE 9.2 变 形 验 算第8页/共100页图9.2 适筋梁M f-图9.3 抗弯刚度沿构件跨度的变化关系曲线图 9.2 变 形 验 算第9页/共100页MfAMfA B 9.2 变 形 验 算第10页/共100页MfC 9.2 变 形 验 算第11页/共100页 BsB综上所述，在混凝土受弯构件变形验

3、算时采用平均刚度，考虑到荷载作用时间的影响，把受弯构件抗弯刚度区分为短期刚度 BEI和长期刚度 用 sB或 代替式(9-1)中的 进行挠度计算。 9.2 变 形 验 算第12页/共100页sBsB是指按荷载效应的标准组合作用下的截面抗弯刚度。1) 平均曲率试验表明，各水平纤维的平均应变沿梁截面高度的变化符合平截面假定。如图9.3所示，根据平截面假定，得平均曲率：smcm01rh 9.2 变 形 验 算第13页/共100页rsmcm0h 9.2 变 形 验 算第14页/共100页k0kssmcmM hMB式中kM 荷按载效应标准组合计算的弯矩值。 9.2 变 形 验 算第15页/共100页scs

4、cs sssEcccccEE 9.2 变 形 验 算第16页/共100页ssccEcE 9.2 变 形 验 算第17页/共100页图9.4 裂缝截面的应力图形 9.2 变 形 验 算第18页/共100页ksss0MA hfff0()()bb hbxbhkc2f0()Mbh 受压区面积为 c 将曲线分布的压应力图形换算成平均压应力再对受拉钢筋的重心处取矩，则得： 9.2 变 形 验 算第19页/共100页fff0()/bb hbhf 9.2 变 形 验 算第20页/共100页smcmcksmss0sMA h Ekcmcc20cMbh E 9.2 变 形 验 算第21页/共100页f0c() /

5、0 9.2 变 形 验 算第22页/共100页s22s0s00c11BA h Ebh E2ss0se0E AhB eesc/EE钢筋弹性模量与混凝土弹性模量之比值， 式中 9.2 变 形 验 算第23页/共100页000kksss0sss0MMAhEAh0kMsA0hsEEf0.4112 s其中， 是已知值，只要量测得到 即可得到 的试验值。经理论分析可近似取：为方便计算，对受弯构件，可近似取0.87 9.2 变 形 验 算第24页/共100页teteste/AAtecrk1.1 1MM 9.2 变 形 验 算第25页/共100页tktess0.651.1f crM 9.2 变 形 验 算第2

6、6页/共100页tete0.40E f0EE0f60.213.5 9.2 变 形 验 算第27页/共100页0.87sB2ss0sEf61.150.213.5E AhB 9.2 变 形 验 算第28页/共100页B 9.2 变 形 验 算第29页/共100页ssls(1)MBBMMqM式中，按荷载效应准永久组合计算的弯矩值；考虑荷载长期作用对挠度增大的影响系数。 9.2 变 形 验 算第30页/共100页0 9.2 变 形 验 算第31页/共100页式中受压钢筋的配筋率。上述值适应于一般情况下的矩形、T型和I型截面梁。由于与温湿度有关，对于干燥地区，收缩影响大，因此建议应酌情增加15%25%；

7、对于翼缘位于受拉区的倒T型梁，GB 500102002建议应在上式计算的基础上增大20%。 9.2 变 形 验 算第32页/共100页2k 0lM lfSB 9.2 变 形 验 算第33页/共100页 9.2 变 形 验 算第34页/共100页limfmaxM 9.2 变 形 验 算第35页/共100页 9.2 变 形 验 算第36页/共100页0l kgkqqsAsEtkfcE 9.2 变 形 验 算第37页/共100页2222kkk111112.4 5.68 5.68888Mg lq l 222qkqk111112.4 5.60.58 5.68888Mglql 9.2 变 形 验 算第38

8、页/共100页5se4c2 102.55 10EE0hs0804200467Abhstete8040.5200500AA6kss0s79.97 100.87467804Mh A 9.2 变 形 验 算第39页/共100页tktess0.650.65 1.541.11.10.016245f 2ss0sEf61.150.213.5E AhB ksqk(1)MBBMMsBB 9.2 变 形 验 算第40页/共100页2k 0lM lfSB6213579.97 105600481.23 10 9.2 变 形 验 算第41页/共100页0l 查附表16知，0/fl=1/200， ，0/fl=21.24/

9、5600=1/2640.2=21.4mm，取21.4mm，=20.4mm。 9.2 变 形 验 算第44页/共100页n=0.0084s0255310 107Abhssteteff2 5 50 .5 ()0 .53 1 01 2 0 (8 9 0 3 1 0 ) 2 0 .4AAAb h b bh e5s4c2.1 102.55 10EE 9.2 变 形 验 算第45页/共100页n=0.469fff0()(890310)21.4310 107bb hbh 6kss0s4.47 100.87 107255Mh Atktess0.650.65 1.541.11.10.0084 189f 9.2

10、变 形 验 算第46页/共100页621154.47 103040484.11 102ss0sEf61.150.213.5E AhB 68.240.00771.150.4690.213.50.3742k 0M lfSBklsqk(1)MBBMM114.476.78 102.91 (21)4.47 9.2 变 形 验 算第47页/共100页的裂缝易造成钢筋的锈蚀，尤其是当结构的裂缝易造成钢筋的锈蚀，尤其是当结构处于恶劣环境条件下时，比如海上建筑物、处于恶劣环境条件下时，比如海上建筑物、地下建筑物等。地下建筑物等。n对于由荷载作用产生的裂缝，通过计算确对于由荷载作用产生的裂缝，通过计算确定裂缝开展

11、宽度，而非荷载因素产生的裂定裂缝开展宽度，而非荷载因素产生的裂缝主要是通过构造措施来控制。国内外研缝主要是通过构造措施来控制。国内外研究的成果表明，只要裂缝的宽度被限制在究的成果表明，只要裂缝的宽度被限制在一定范围内，不会对结构的工作性态造成一定范围内，不会对结构的工作性态造成影响。影响。第48页/共100页应力将发生明显的变化，开应力将发生明显的变化，开裂处的混凝土退出抗拉工作，裂处的混凝土退出抗拉工作，原来由混凝土承担的拉力值原来由混凝土承担的拉力值转移由钢筋承担，所以裂缝转移由钢筋承担，所以裂缝截面处钢筋的应力有突然增截面处钢筋的应力有突然增加，图加，图9.8所示的截面所示的截面a由于钢

12、由于钢筋和混凝土之间存在黏结作筋和混凝土之间存在黏结作用，在离开裂缝的位置，混用，在离开裂缝的位置，混凝土和钢筋的应力进行重分凝土和钢筋的应力进行重分布，钢筋和混凝土共同受力，布，钢筋和混凝土共同受力，突增的钢筋应力逐渐减小，突增的钢筋应力逐渐减小，混凝土的应力逐渐增大到抗混凝土的应力逐渐增大到抗拉强度值。当荷载稍许增加拉强度值。当荷载稍许增加时，在离开裂缝截面一定距时，在离开裂缝截面一定距离的其他薄弱截面处将出现离的其他薄弱截面处将出现第二条裂缝，图第二条裂缝，图9.8所示的截所示的截面面b随着荷载的增加，裂缝将随着荷载的增加，裂缝将逐渐出现，最终裂缝趋于稳逐渐出现，最终裂缝趋于稳定。再继续

13、增加荷载时，只定。再继续增加荷载时，只是使原来的裂缝长度延伸和是使原来的裂缝长度延伸和开裂宽度增加开裂宽度增加(如图如图9.9所示所示)。当相邻两条主要裂缝之间的当相邻两条主要裂缝之间的距离较大时，随着荷载的增距离较大时，随着荷载的增加，在两条裂缝之间可能还加，在两条裂缝之间可能还会出现一些细小裂缝。会出现一些细小裂缝。9.3 裂缝宽度验算第49页/共100页图9.8 第一条裂缝至将出现第二条裂缝间混凝土及钢筋应力分布 图9.9 中性轴、钢筋及混凝土应力随裂缝位置变化的情况9.3 裂缝宽度验算第50页/共100页的开展宽度。而进行裂缝宽的开展宽度。而进行裂缝宽度验算所要求的应该是钢筋度验算所要

14、求的应该是钢筋重心处混凝土侧表面上的裂重心处混凝土侧表面上的裂缝宽度。缝宽度。n在长期荷载作用下，由于混在长期荷载作用下，由于混凝土的滑移徐变和受拉钢筋凝土的滑移徐变和受拉钢筋的应力松弛，裂缝宽度还会的应力松弛，裂缝宽度还会进一步地增大，此外，当构进一步地增大，此外，当构件受到不断变化的荷载作用件受到不断变化的荷载作用时，也将导致裂缝宽度的增时，也将导致裂缝宽度的增大。大。n实际上，混凝土裂缝的出现、实际上，混凝土裂缝的出现、裂缝的分布和裂缝的宽度都裂缝的分布和裂缝的宽度都具有随机性，但从统计的观具有随机性，但从统计的观点来看，平均裂缝间距和平点来看，平均裂缝间距和平均裂缝宽度具有一定的规律均

15、裂缝宽度具有一定的规律性，平均裂缝宽度和最大裂性，平均裂缝宽度和最大裂缝宽度之间也有一定的规律缝宽度之间也有一定的规律性。性。9.3 裂缝宽度验算第51页/共100页mmmsm mcm mllsmsmssss/ E式中，纵向受拉钢筋的平均拉应变，；纵向受拉钢筋应变不均匀系数；9.3 裂缝宽度验算第52页/共100页cm图9.10 平均裂缝宽度计算图形9.3 裂缝宽度验算第53页/共100页csmcm1/ ccsmssmcmslE 9.3 裂缝宽度验算第54页/共100页cccssmms0.85lEssml9.3 裂缝宽度验算第55页/共100页mltfs1ss2stteAAf Ams1ss2s

16、mAAulttemfAlu9.3 裂缝宽度验算第56页/共100页dtete/4Audteste/AAtetmte14fdltmf1tedlku9.3 裂缝宽度验算第57页/共100页12tedlkk c1k2kted9.3 裂缝宽度验算第58页/共100页图9.11 轴心受拉构件受力状态及应力分布9.3 裂缝宽度验算第59页/共100页；nc混凝土保护层厚度，混凝土保护层厚度，当当20mm时，取时，取=20mm；nd钢筋直径钢筋直径(mm)，当用，当用不同直径的钢筋时，；不同直径的钢筋时，；nu纵向受拉钢筋截面总纵向受拉钢筋截面总周长；周长；nr纵向受拉钢筋表面特征纵向受拉钢筋表面特征系数，

17、变性钢筋系数，变性钢筋=0.7，光面钢，光面钢筋筋1.0；n按有效受拉混凝土面积按有效受拉混凝土面积( )计算的纵向受拉钢筋的配计算的纵向受拉钢筋的配筋率，当筋率，当时，时，mte1.90.08dlcteteAte0.010.01te9.3 裂缝宽度验算第60页/共100页teAteAteAbhteff0.5Abhbb hbhfbfh轴心受拉构件，取构件截面面积：受弯、偏心受压、偏心受拉构件：式中，矩形截面宽度，T形和I形截面腹板厚度；截面高度；分别为受拉翼缘的宽度和高度。9.3 裂缝宽度验算第61页/共100页图9.12 有效受拉混凝土截面面积9.3 裂缝宽度验算第62页/共100页ssss

18、ssksss00.87MAhksssNA9.3 裂缝宽度验算第63页/共100页0shhaksss0sN eA ha9.3 裂缝宽度验算第64页/共100页图9.13 大小偏心受拉构件的截面应力图形9.3 裂缝宽度验算第65页/共100页受压区合力点取矩，得：受压区合力点取矩，得：n(9-35)e 0cseeyak0sss0()NehA h9.3 裂缝宽度验算第66页/共100页图9.14 大偏心受压构件截面应力图形9.3 裂缝宽度验算第67页/共100页力点至受压区合力点的距离，力点至受压区合力点的距离，且且nn 0.87；对于大偏心；对于大偏心受压构件，受压构件，GB 500102002给

19、给出出n了考虑截面形状的内力臂近了考虑截面形状的内力臂近似计算公式：似计算公式：n(9-36)kMkN0h0h20f0.870.12 1he9.3 裂缝宽度验算第68页/共100页n离，离，是指第是指第阶段的阶段的偏心矩增大系数，可近似地偏心矩增大系数，可近似地取：取：n(9-37)n当当时时，=1.0。0/14lh s0seeysys20s00114000/lehh 0/14lhs9.3 裂缝宽度验算第69页/共100页组合和荷载长期作用的情况。组合和荷载长期作用的情况。最大裂缝宽度由平均裂缝宽最大裂缝宽度由平均裂缝宽度乘以扩大系数得到。对于度乘以扩大系数得到。对于矩形、矩形、T形、倒形、倒

20、T形和形和I形截面形截面的轴心受拉、偏心受拉、受的轴心受拉、偏心受拉、受弯、偏心受压构件，按荷载弯、偏心受压构件，按荷载效应标准组合并考虑荷载长效应标准组合并考虑荷载长期作用的影响，其最大裂缝期作用的影响，其最大裂缝宽度可按下列公式计算：宽度可按下列公式计算：ssmaxcrste1.90.08dcE 9.3 裂缝宽度验算第70页/共100页n式中，式中，GB 500102002规定的允许最大裂缝宽度，规定的允许最大裂缝宽度，按附录附表按附录附表17采用。采用。n从式从式(9-39)可知，可知，主要主要与钢筋应力、有效配筋率及钢与钢筋应力、有效配筋率及钢筋直径有关。当裂缝宽度验算筋直径有关。当裂

21、缝宽度验算不能满足要求时，可以采取增不能满足要求时，可以采取增大截面尺寸、提高混凝土强度大截面尺寸、提高混凝土强度等级、减小钢筋直径或增大钢等级、减小钢筋直径或增大钢筋截面面积等措施。当然最有筋截面面积等措施。当然最有效的措施是采取施加预应力的效的措施是采取施加预应力的办法。办法。crmaxlimlimmaxmax9.3 裂缝宽度验算第71页/共100页00/0.5eh max9.3 裂缝宽度验算第72页/共100页sAsEtkfcrtes/Abhte/dssks/NAtktess1.1(0.65/)f =804/200160=0.0251=16/0.0251=637mm=142000/804

22、=177N/mm2=1.1-(0.651.75/(0.0251177)=0.849.3 裂缝宽度验算第73页/共100页ssmaxcrste1.90.08dcE 9.3 裂缝宽度验算第74页/共100页k80M limsAsEtkfcr解 查表得到各类参数与系数为：=804mm2，=2105N/mm2，=1.54 N/mm2，=0.7，=2.1。9.3 裂缝宽度验算第75页/共100页0hste0.5Abh7ksss08 108040.87467MA h8040.5200500=0.846tktess0.651.1f 0.65 1.541.10.0161 245= 9.3 裂缝宽度验算第76页

23、/共100页ssmaxcrste1.90.08dcE 5245161.9250.080.72 100.01619.3 裂缝宽度验算第77页/共100页0l ssAAk80M sEtkfcr9.3 裂缝宽度验算第78页/共100页ste0.5Abh12560.5 3506000/lhs203022dacs0shha3k0k160 10380MeN9.3 裂缝宽度验算第79页/共100页tktess0 .6 51 .1f0s2heea2205600.870.120.870.120.789681he3k0sss0()380 10 (6810.789 560)12560.789 560NehA htk

24、tess0.651.1f =421+300-40=681mm=164N/mm2=0.449.3 裂缝宽度验算第80页/共100页ssmaxcrste1.90.08dcE 5164201.9300.080.72 100.012lim9.3 裂缝宽度验算第81页/共100页使用年限。混凝土的耐久性是个很古老的使用年限。混凝土的耐久性是个很古老的话题，又是当前十分关注需要亟待解决的话题，又是当前十分关注需要亟待解决的难题。近几十年来由于混凝土耐久性不足难题。近几十年来由于混凝土耐久性不足引起工程结构过早破坏拆除或失效不得不引起工程结构过早破坏拆除或失效不得不进行维护与加固，造成了巨大的经济损失，进行

25、维护与加固，造成了巨大的经济损失，这是各国普遍存在的现象，因而引起学术这是各国普遍存在的现象，因而引起学术界、工程界、设计以及政府职能部门的高界、工程界、设计以及政府职能部门的高度重视和共鸣。度重视和共鸣。第82页/共100页代科学技术的发展，对其耐代科学技术的发展，对其耐久性的研究已取得了丰硕的久性的研究已取得了丰硕的成果，但是，由于混凝土材成果，但是，由于混凝土材料和耐久性影响因素的复杂料和耐久性影响因素的复杂性以及它们之间的相互交叉性以及它们之间的相互交叉作用，使得混凝土耐久性破作用，使得混凝土耐久性破坏至今仍困扰着人们，因此，坏至今仍困扰着人们，因此，认识、了解、检测、控制并认识、了解

26、、检测、控制并最终消除混凝土耐久性破坏，最终消除混凝土耐久性破坏，一直是混凝土科学工作者的一直是混凝土科学工作者的一项重任。一项重任。9.4 混凝土结构的耐久性第83页/共100页施工难度也大，使用时一旦施工难度也大，使用时一旦出现事故，后果将不堪设想。出现事故，后果将不堪设想。我国是世界上海岸线最长的我国是世界上海岸线最长的国家之一，低温地区广阔，国家之一，低温地区广阔，侵蚀性介质分布广。混凝土侵蚀性介质分布广。混凝土长期处在各种环境介质中，长期处在各种环境介质中，往往会造成不同程度的损害，往往会造成不同程度的损害，甚至完全破坏。影响混凝土甚至完全破坏。影响混凝土构筑物的耐久性主要有内部构筑

27、物的耐久性主要有内部因素、外部因素。内部因素因素、外部因素。内部因素主要是水泥、掺和料、外加主要是水泥、掺和料、外加剂、水、骨料质量等。例如剂、水、骨料质量等。例如水泥中的水泥中的CaO游离、游离、MgO、SO3、碱、活性骨料含量等。、碱、活性骨料含量等。外部因素主要由温度、湿度、外部因素主要由温度、湿度、污染的气体、水和地下水、污染的气体、水和地下水、化学侵蚀、物理侵蚀、生物化学侵蚀、物理侵蚀、生物侵蚀等。当混凝土构筑物存侵蚀等。当混凝土构筑物存在表面缺陷、混凝土内部裂在表面缺陷、混凝土内部裂缝、剥落、钢筋锈蚀时，混缝、剥落、钢筋锈蚀时，混凝土的耐久性损伤加剧。凝土的耐久性损伤加剧。9.4

28、混凝土结构的耐久性第84页/共100页混凝土的碳化一般是不可避混凝土的碳化一般是不可避免的，但是采取适当措施可免的，但是采取适当措施可以延缓碳化速度。以延缓碳化速度。n2. 侵蚀性介质的腐蚀侵蚀性介质的腐蚀n混凝土在环境介质的作用下，混凝土在环境介质的作用下，例如，酸性地下水、工业废例如，酸性地下水、工业废气、工业废水、天然酸性水、气、工业废水、天然酸性水、海水等，有害物质通过混凝海水等，有害物质通过混凝土的孔隙吸附于混凝土表面土的孔隙吸附于混凝土表面或向其内部渗透，到达钢筋或向其内部渗透，到达钢筋表面时引起钢筋锈蚀。表面时引起钢筋锈蚀。9.4 混凝土结构的耐久性第85页/共100页度的情况下

29、才能结冰，体积度的情况下才能结冰，体积膨胀约膨胀约9%，对毛细孔臂约束，对毛细孔臂约束形成膨胀压力，使内部结构形成膨胀压力，使内部结构疏松，毛细孔径愈小，孔隙疏松，毛细孔径愈小，孔隙中水的冰点愈低。当混凝土中水的冰点愈低。当混凝土处于饱水状态时，毛细孔中处于饱水状态时，毛细孔中的水结冰，胶凝孔中的水处的水结冰，胶凝孔中的水处于过冷状态，这样使得胶凝于过冷状态，这样使得胶凝孔中的水向毛细孔中冰的界孔中的水向毛细孔中冰的界面处渗透，于是在毛细孔中面处渗透，于是在毛细孔中又产生一种渗透压力。由此又产生一种渗透压力。由此可见，处于饱水状态的混凝可见，处于饱水状态的混凝土受冻时，其毛细孔臂同时土受冻时，

30、其毛细孔臂同时承受膨胀和渗透两种压力。承受膨胀和渗透两种压力。当这两种压力共同作用结果当这两种压力共同作用结果超过混凝土的抗拉强度时，超过混凝土的抗拉强度时，混凝土就会开裂。在反复冻混凝土就会开裂。在反复冻融循环作用下，混凝土中的融循环作用下，混凝土中的裂缝会贯通，其强度也会降裂缝会贯通，其强度也会降低。低。9.4 混凝土结构的耐久性第86页/共100页-常进行得很慢，因此，由碱常进行得很慢，因此，由碱-骨料反应引起的破坏往往要骨料反应引起的破坏往往要经过若干年后才会出现。但经过若干年后才会出现。但是，一旦由于碱是，一旦由于碱-骨料膨胀反骨料膨胀反应破坏的混凝土将是无法修应破坏的混凝土将是无法

31、修复的。复的。9.4 混凝土结构的耐久性第87页/共100页膜就开始破坏而失去保护作膜就开始破坏而失去保护作用，并促进锈蚀过程。钢筋用，并促进锈蚀过程。钢筋的锈蚀分两类：一是裂缝处的锈蚀分两类：一是裂缝处锈蚀。构件混凝土表面可能锈蚀。构件混凝土表面可能由于荷载作用产生裂缝，或由于荷载作用产生裂缝，或因干缩等非荷载裂缝。当环因干缩等非荷载裂缝。当环境中的水、氧、境中的水、氧、 沿裂缝侵入沿裂缝侵入时，造成裂缝处钢筋锈蚀。时，造成裂缝处钢筋锈蚀。二是普遍锈蚀。当混凝土碳二是普遍锈蚀。当混凝土碳化至钢筋表面时，一旦存在化至钢筋表面时，一旦存在水、氧水、氧 、 时，锈蚀沿钢筋时，锈蚀沿钢筋方向延伸，造

32、成沿钢筋方向方向延伸，造成沿钢筋方向的裂缝，钢筋与混凝土的黏的裂缝，钢筋与混凝土的黏结力下降与丧失。结力下降与丧失。1Cl-1Cl-9.4 混凝土结构的耐久性第88页/共100页法。法。规范规范对受力钢筋的对受力钢筋的混凝土保护层厚度规定最小混凝土保护层厚度规定最小值，见附表值，见附表10。对于耐久性要。对于耐久性要求较高的重要结构构件以及求较高的重要结构构件以及受沿海环境侵蚀的承重，当受沿海环境侵蚀的承重，当处于露天或室内高温环境时，处于露天或室内高温环境时，混凝土最小保护层厚度应比混凝土最小保护层厚度应比表表10中数值增加中数值增加5mm10mm。此外，提高混凝土密实度、此外，提高混凝土密

33、实度、增强抗渗性、对混凝土采用增强抗渗性、对混凝土采用覆盖面层等措施可减缓或隔覆盖面层等措施可减缓或隔离离CO2向混凝土内部渗透，向混凝土内部渗透，大大提高混凝土抗碳化能力。大大提高混凝土抗碳化能力。9.4 混凝土结构的耐久性第89页/共100页作用而是由其他原因产生的作用而是由其他原因产生的裂缝，应针对不同情况采取裂缝，应针对不同情况采取相应措施。例如，嵌固于墙相应措施。例如，嵌固于墙内的钢筋混凝土板，在沿墙内的钢筋混凝土板，在沿墙周边及角部的板面设置构造周边及角部的板面设置构造钢筋；必要时在施工阶段设钢筋；必要时在施工阶段设置置“混凝土后浇带混凝土后浇带”，或直，或直接设置温度伸缩缝与沉降

34、缝。接设置温度伸缩缝与沉降缝。9.4 混凝土结构的耐久性第90页/共100页都是不可能的，或者是很不都是不可能的，或者是很不经济的。这时就应该采取其经济的。这时就应该采取其他措施。掺加引气剂，使砂他措施。掺加引气剂，使砂浆中含有大量均匀分布的微浆中含有大量均匀分布的微小气泡，碱小气泡，碱-硅酸凝胶能嵌进硅酸凝胶能嵌进分散的孔隙中，从而降低肿分散的孔隙中，从而降低肿胀压和渗透压。但是，对于胀压和渗透压。但是，对于活性较高的骨料和高碱水泥，活性较高的骨料和高碱水泥，引气不能作为防止碱引气不能作为防止碱-骨料膨骨料膨胀反应破坏的有效措施。试胀反应破坏的有效措施。试验表明，砂浆的最优含气量验表明，砂浆

35、的最优含气量约为约为10%，引气量过少达不到，引气量过少达不到抑制效果。但是，这么高的抑制效果。但是，这么高的含气量，混凝土的强度将会含气量，混凝土的强度将会降低降低25%40%，因此，这种，因此，这种方法不适合于配制强度较高方法不适合于配制强度较高的混凝土。的混凝土。9.4 混凝土结构的耐久性第91页/共100页受冻时，气泡能够容纳水而受冻时，气泡能够容纳水而使冰冻产生的压力得以释放；使冰冻产生的压力得以释放；气泡还能容纳混凝土内部的气泡还能容纳混凝土内部的有害应力并使之缓解等。不有害应力并使之缓解等。不同国家对抗冻混凝土的最低同国家对抗冻混凝土的最低含气量提出不同要求。含气量提出不同要求。

36、n5. 提高混凝土抗渗性提高混凝土抗渗性n混凝土的渗透性控制着水及混凝土的渗透性控制着水及侵蚀性液体或气体渗入的速侵蚀性液体或气体渗入的速率，因此，渗透性与混凝土率，因此，渗透性与混凝土的耐久性之间有着密切的关的耐久性之间有着密切的关系，即混凝土的渗透性越低，系，即混凝土的渗透性越低，混凝土的耐久性越好。混凝土的耐久性越好。9.4 混凝土结构的耐久性第92页/共100页墙板、梁和墙板、梁和柱等。柱等。n2) 在混凝土中掺加密实抗渗在混凝土中掺加密实抗渗剂剂n在混凝土中掺加无机的或有在混凝土中掺加无机的或有机的密实抗渗剂，可以形成机的密实抗渗剂，可以形成某种胶体或络合物，填充、某种胶体或络合物，

37、填充、堵塞毛细孔缝，从而提高混堵塞毛细孔缝，从而提高混凝土的抗渗能力。常用的密凝土的抗渗能力。常用的密实抗渗剂有氯化铁、氯化铝、实抗渗剂有氯化铁、氯化铝、三乙醇胺、有机硅等。但是，三乙醇胺、有机硅等。但是，目前最有发展前途的是复合目前最有发展前途的是复合型密实抗渗剂，它兼具高效型密实抗渗剂，它兼具高效减水、微膨胀、引气和憎水减水、微膨胀、引气和憎水等功能，在混凝土中掺入该等功能，在混凝土中掺入该剂能显著降低剂能显著降低/，细化毛，细化毛细孔径并憎水化，消除微裂细孔径并憎水化，消除微裂纹，并引入一定量的独立的纹，并引入一定量的独立的微小气泡，因此混凝土的抗微小气泡，因此混凝土的抗渗性和抗冻性均有

38、大幅度提渗性和抗冻性均有大幅度提高，亦即混凝土的耐久性显高，亦即混凝土的耐久性显著增强。著增强。9.4 混凝土结构的耐久性第93页/共100页1Cl-1Cl-1Cl-3) 采用表面覆盖层或涂层混凝土表面涂层可以阻止氯离子和混凝土碳化深入混凝土内部。6. 抑制钢筋的锈蚀引发钢筋锈蚀主要有两方面原因。一是混凝土碳化降低了混凝土的碱度，钢筋表面的钝化膜遭到破坏；二是破坏钢筋表面钝化膜。大量的研究表明，提高混凝土的密实度，加大保护层的厚度，能有效阻止外部 渗达钢筋表面，避免钢筋锈蚀。但是，混凝土一旦开裂，或者混凝土中本身含有较多，此种方法就无济于事。这时，最简便有效的方法是掺加钢筋阻锈剂。7. 消除施

39、工及设计的影响9.4 混凝土结构的耐久性第94页/共100页性设计目的在于配制服役中性设计目的在于配制服役中耐久可靠的混凝土构筑物。耐久可靠的混凝土构筑物。n发达国家已编制并执行混凝发达国家已编制并执行混凝土耐久性指南或标准，其中土耐久性指南或标准，其中详尽说明了混凝土劣化的各详尽说明了混凝土劣化的各种环境因素，并对各种混凝种环境因素，并对各种混凝土侵蚀因素划分成不同的腐土侵蚀因素划分成不同的腐蚀等级；对混凝土的化学钢蚀等级；对混凝土的化学钢筋锈蚀、机械磨损、化学侵筋锈蚀、机械磨损、化学侵蚀、冻融给出了弱、中、强蚀、冻融给出了弱、中、强等级之分；进而给出不同环等级之分；进而给出不同环境条件时、

40、不同侵蚀等级下境条件时、不同侵蚀等级下的混凝土组成和性能的限制的混凝土组成和性能的限制值。我国值。我国2003年由陈肇远院年由陈肇远院士等人编制出混凝土耐久性士等人编制出混凝土耐久性设计指南。该指南是在借鉴设计指南。该指南是在借鉴欧美发达国家现有的文献基欧美发达国家现有的文献基础上，同时结合我国的具体础上，同时结合我国的具体情况和研究成果，经国内著情况和研究成果，经国内著名学者编制而成。名学者编制而成。9.4 混凝土结构的耐久性第95页/共100页选用选用级，使用期较短的建级，使用期较短的建筑物、次要建筑物可选用筑物、次要建筑物可选用级。在特定条件下，局部构级。在特定条件下，局部构件的设计使用寿命可以低于件的设计使用寿命可以低于结构整体的设计寿命，这些结构整体的设计寿命，这些构件应该