浅析混凝土结构耐久性及技术措施.pdf
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1、 城 携 设 文章编号 1 6 7 2 - 7 0 4 5 ( 2 0 0 8 ) 0 9 - 0 0 6 9 - 0 2 摘要: 本文从合理 的结构设 计 角度 出发 , 论 述 混凝 土 结构 耐 久 性 及保 证 耐 久性 的技 术 措 施 , 对 实 际混凝 土工作 耐久 性设 计提 供借 鉴 。 关键词: 混凝土结构耐 陛 钢筋腐蚀 中图分类号 T U 3 7 文献标识码 B 混凝土曾经被人们认为是具有 良好耐久性 的结构用材, 但大量 的 工程案例说明这样 的认识是有偏颇 的 。长期粗放式的设计与施工导致 许多混凝土结构的耐久性并没有达 到设计要求的功能标准, 不少工程 因耐久性不
2、足不得不拆毁重建 。以 下从设计 的角度 出发, 探讨混凝土 结构的耐久性问题。 1 对混凝土结构耐久JI生 的认识 1 1 钢筋腐蚀原理 配置在 混凝 土 内部 的钢 筋表 面, 由于外部的混凝 土会形成一层 高碱 性的钝化膜, 有效地 抑制钢筋 的腐蚀, 当钝化膜破坏, 同时空气 中 的氧和水渗 入到钢 筋, 就会发生腐 蚀, 如图 I 所示。 1 2 影响钢筋腐蚀速度的因素 产生钢筋锈蚀的关键是因为有 害离子如氯离子和 c 0 。 等渗 透到混 凝土内部。大量试验表 明碳化深度 及氯离子的侵入深度与时间的平方 根是呈正 比关系的。即: De =仅 t 2 ( 式中, 不是常数值, 若混凝
3、 土的密实性降低或者大气的相对湿 度加大, 各种物质的侵入速度会增 大, 的值也增大。 ) 由此得出, 表层混凝土渗透性 的强弱决定了钢筋腐蚀速度 。具体 地说, 即保护层的质( 密实度) 和量 ( 厚度 ) 是影响钢筋腐蚀的至关重要 的两大因素。 混凝土是多孔材料 , 各种物质 的侵入在所难免 。在其他条件完全 相同的情况下, 正 常寿命为 5 O 年的 建筑 物, 若保 护层厚 度减为 原来 的 一 半 , 建 筑 物 的寿 命 就会 减 少 为 1 2 5 年, 若保护层厚度减为原来 的 i 4 , 则建筑 物 的寿命就 会 减少为 3 1 2 5 年 。 2 结构设计 2 1 采 用提
4、 高 耐久性的钢材 2 1 1 高强 、 高 性能混凝土 水灰比对 昆 凝土的渗透性有决 定性的影响。高强、 高性能混凝 土 水灰比较小, 多余的水量少, 内部形 成的毛细孔减少, 渗透性减弱, 显示 了极 其 良好 的特点 。而水 灰 比减 小, 意味着细掺料细度更细, 级配也 更合理, 因此具有很高的表面活性 能 , 并且骨料与水泥凝胶体的接触 面被减小, 孔隙率下降, 原生裂缝很 少, 耐久性必然得到提高 。此外, 高 强 、 高性 能混凝 土变异性 大, 自收 缩 、 塑性收缩 比普通? 昆 凝土更容易 发生 。而且, 高性能混凝土抗拉强 度较高, 弹性模量也高。 2 1 2 对腐蚀轻
5、微敏感的钢材 热轧钢筋是普通钢筋t 昆 凝土结 构中采用的一种对腐蚀轻微敏感的 钢 材 , 现 在 工 程 中 逐 步 推 行 的 H R B 4 0 0 级钢筋具有高强度、 高延性 及高粘结性 的技术特点, 性能质量 均较 以往有很大提高 。另外, 焊接 钢筋 网能抑制裂缝的开展宽度 , 在 抑制裂缝方面有明显优势, 也是值 得推广的钢筋类型。 2 2 合理的配筋设计 2 2 1 调幅法 对于钢筋混凝土超静定结构, 如果采用塑性理论来计算结构, 某 一 个截面屈服, 只是认为该处出现 一 个塑性铰, 即超静定结构减少一 个约束, 并不会使其到达承载能力 的极限状态, 当出现足够数量的塑 性铰
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