混凝土结构耐久性研究浅谈

网络高等教育专科生毕业大作业题目：混凝土结构耐久性研究浅谈学习中心：北京延庆奥鹏学习中心层次：高中起点专科专业：土木工程年级：2009年秋季学号：091159203004学生：耿聪颖指导教师：张园园完成日期：2011年6月27日混凝土结构耐久性研究浅谈I内容摘要混凝土结构的耐久性是指混凝土抵抗周围不利因素长期作用的性能。本文通过对混凝土结构耐久性的检测方法，影响其使用的主要因素以及提高混凝土结构耐久性的主要技术措施，细致入微的阐述了当今社会混凝土在施工中存在的问题和防治措施。关键词：混凝土；检测方法；主要因素；技术措施混凝土结构耐久性研究浅谈II目录内容摘要...........................................................................................................................I引言..............................................................................................................................11混凝土缺陷检测方法................................................................................................31.1声发射法.........................................................................................................31.2雷达法.............................................................................................................31.3红外线热谱法.................................................................................................32影响混凝土结构耐久性的主要因素........................................................................42.1混凝土的材质.................................................................................................42.2混凝土的冻融破坏.........................................................................................42.3混凝土的碱-集料反应...................................................................................42.4化学侵蚀..........................................................................................................42.5钢筋的锈蚀......................................................................................................52.6混凝土结构所处的环境条件..........................................................................53提高混凝土结构耐久性的主要技术措施................................................................73.1原材料的选择..................................................................................................73.1.1水泥..............................................................................................................73.1.2集料..............................................................................................................73.1.3外加剂..........................................................................................................73.1.4矿物掺和料..................................................................................................83.1.5密实抗渗剂..................................................................................................83.1.6混凝土含气量..............................................................................................83.2控制施工质量..................................................................................................83.3结构的日常维护..............................................................................................94结语......................................................................................................................10参考文献........................................................................................................................11混凝土结构耐久性研究浅谈1引言混凝土结构以其整体性好、耐久性好、可塑性强、维修费用少等优点受到21世纪各个国家的广泛使用，尤其是在建筑、道桥等行业的普遍使用，更说明了混凝土已成为当今社会发展的不可缺少的施工素材。任何事物都有双面性，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。混凝土结构耐久性研究浅谈2混凝土结构以其整体性好、耐久性好、可塑性强、维修费用少等优点受到21世纪各个国家的广泛使用，尤其是在建筑、道桥等行业的普遍使用，更说明了混凝土已成为当今社会发展的不可缺少的施工素材。任何事物都有双面性，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。在分析混凝土结构的耐久性问题时，首先我们要了解什么是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。混凝土结构的设计使用年限根据结构的重要性按现行的有关国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068)的规定确定。我国规定的设计使用年限分为50年和100年。混凝土结构广泛用于各类工程结构中，如果因耐久性不足而失效，或为了继续正常使用而进行相当规模的维修、加固或改造，则将要付出高昂的代价。保证混凝土结构能在自然和人为环境的化学和物理作用下，满足耐久性的要求，是一个十分迫切和重要的问题。在设计混凝土结构时，除了进行承载力计算、变形和裂缝验算外，还必须进行耐久性设计。混凝土结构的耐久性设计主要根据结构的环境类别和设计使用年限进行，同时还要考虑对混凝土材料的基本要求。在我国，采用满足耐久性规定的方法进行耐久性设计，实质上是针对影响耐久性能的主要因素提出相应的对策。下面我们就从混凝土结构耐久性的检测方法，形成的主要因素,提高耐久性的技术措施以及混凝土结构耐久性设计等几个与混凝土结构的耐久性密切相关的问题进行分析探讨。混凝土结构耐久性研究浅谈31混凝土缺陷检测方法1.1声发射法声发射法是利用材料或结构受力时发出瞬态振动现象的原理，在混凝土构件表面的不同部位上放置声传感器，并将传感器与信号放大器、信号调节器和磁带记录仪等组成测量系统。当混凝土构件受力产生的应变超过其弹性极限点时就会产生小振幅弹性波，波向构件表面传播，会被放置在构件表面上的传感器探测到，根据不同探测位置上的应力波到达时间差可以确定变形点的位置，即混凝土构件由于受力而发生损伤的位置。用声发射法可以检测结构遭受损伤的程度。但是，该方法只能在结构变形和应力增加时才能应用，在静荷载下不能单独测量混凝土的损伤或破坏。1.2雷达法雷达法是利用频率为100～1200MHz的电磁波扫描混凝土构件表面，当混凝土构件存在孔洞、裂缝、分层等缺陷时，雷达扫描波形图会发生改变，根据雷达扫描波形图，即可分析混凝土的缺陷。1.3红外线热谱法红外线热谱法又称红外扫描，是通过测量和记录混凝土结构热发射来分析判断混凝土构件缺陷的方法。当混凝土中存在裂缝或不连续时，扫描仪上将显示完好和有缺陷混凝土热发射的差异。混凝土结构耐久性研究浅谈42影响混凝土结构耐久性的主要因素2.1混凝土的材质混凝土是碎石、砂、水泥和水拌合后凝硬而成。这些材料的优劣直接影响到硬化后混凝土的质量(包括密实度和强度等)，好质量的材料将为工程使用期混凝土的耐久性打下良好的基础。近年来由于基本建设的迅猛发展，施工中往往忽略对材质的要求，工地上只检查混凝土试件的强度作为材质的唯一标准。岂知不合规格的材料，将导致混凝土收缩徐变量大大增加，初始裂缝大量产生，这对混凝土结构安全将是一严重隐患。2.2混凝土的冻融破坏当结构处于冰点以下环境时,混凝土内孔隙中的水将结冰,产生体积膨胀形成各种压力,当压力达到一定程度时,导致混凝土的破坏.混凝土发生冻融破坏的最显著的特征是表面剥落,严重时可以露出石子。混凝土的抗冻性能与混凝土内部的孔结构和气泡含量多少密切相关。孔越少越小,破坏作用越小,封闭气泡越多,抗冻性越好。影响混凝土抗冻性的因素,除了孔结构和含气量外,还包括:混凝土的饱和度,水灰比,混凝土的龄期,集料的孔隙率及其间的含水率等。2.3混凝土的碱-集料反应混凝土的碱-集料反应,是指混凝土中的碱与集料中活性组分发生的化学反应,引起混凝土的膨胀,开裂,甚至破坏。国内外因碱-集料反应不得不拆除大坝,桥梁,海堤和学校的事件并不在少数。混凝土碱-集料反应需具备三个条件,即有相当数量的碱,相应的活性集料,水分,避免碱-集料反应的方法可采用:尽量避免采用活性集料;限制混凝土的碱含量;掺用混合材。2.4化学侵蚀当混凝土结构处在有