混凝土结构的耐久性.ppt

混凝土结构的耐久性
辅导资料
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内容简介
1. 概述
2. 混凝土的碳化
3. 混凝土中钢筋的锈蚀
4. 碱-骨料反应
5. 混凝土的冻融破坏
6. 化学侵蚀
7. 混凝土的表面磨损
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1 概述
随着钢筋混凝土结构服役时间的增加，其结构中会出现各种各样的病害。如果混凝土结构的施工质量不佳或者结构物设计有缺陷等，都会加速这些病害的进一步发展。
混凝土结构的耐久性是指混凝土在设计寿命周期内，在正常维护下能够使用，而不需要进行维修加固，即指混凝土在抵抗周围环境各种因素的作用下，仍能保持原有性能的能力。
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破坏的钢筋混凝土结构
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1 概述
1991年召开的第二届混凝土耐久性国际学术会议上，梅塔教授指出：“当今世界混凝土破坏原因按重要性递减顺序排列是：钢筋锈蚀、寒冷气候下的冻害、侵蚀环境下的物理化学作用。”其中，侵蚀环境下的物理化学作用包括淡水及酸性水侵蚀、混凝土的碳化等。
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混凝土结构材料劣化形式分类
材料的耐久性劣化
自身因素引起
环境条件引起
物理作用
化学作用
物理化学作用
化学作用
表面磨损
冻融破坏
机械磨耗
冲磨
空蚀
碳化（中性化）
钢筋锈蚀
化学侵蚀
碱-骨料反应
溶出性侵蚀
溶解性侵蚀
膨胀性侵蚀
一般冻融破坏
盐冻破坏
碳化（中性化）引起
Cl-侵蚀引起
杂散电流引起
碱-硅酸反应
碱-碳酸盐反应
碱-硅酸盐反应
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1 概述
从混凝土结构材料的劣化上来看，混凝土结构耐久性破坏作用有：
混凝土的碳化
混凝土中钢筋的锈蚀
碱-骨料反应
混凝土冻融破坏
化学侵蚀
混凝土的表面磨损
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影响结构耐久性能的主要因素
内部因素
外部因素
其他因素
混凝土的强度、密实度、 水泥用量、水灰比、氯离子及碱含量、外加剂用量、保护层厚度等
环境条件，主要包括温度、湿度、CO2含量、侵蚀剂介质等
设计构造上的缺陷、
施工质量差、
使用中维修不当等
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2 混凝土的碳化
混凝土的中性化过程
空气、土壤、地下水等环境中的酸性气体或液体侵入混凝土中，与水泥石中的碱性物质发生反应，使混凝土中pH值下降的过程。
混凝土的碳化
大气环境中的CO2引起的中性化过程。
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2 混凝土的碳化
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。
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