混凝土結(jié)構(gòu)耐久性淺談?wù)撐腳第1頁
混凝土結(jié)構(gòu)耐久性淺談?wù)撐腳第2頁
混凝土結(jié)構(gòu)耐久性淺談?wù)撐腳第3頁
混凝土結(jié)構(gòu)耐久性淺談?wù)撐腳第4頁
混凝土結(jié)構(gòu)耐久性淺談?wù)撐腳第5頁
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文檔簡介

1、大連理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)論文(設(shè)計)模板 網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院本 科 生 畢 業(yè) 論 文(設(shè) 計) 題 目: 混凝土耐久性淺談 學(xué)習(xí)中心: 重慶永川奧鵬學(xué)習(xí)中心 層 次: 專科起點本科 專 業(yè): 土木工程 年 級: 2012年春季 學(xué) 號: 121549309621 學(xué) 生: 唐霖 指導(dǎo)教師: 王偉 完成日期: 2013年12月5日 event program 42 data analysis program 43 corrected and prevention measures program 44 management review program appendix b project ad

2、ded management program listing serial number name sequence name 1 create boutique engineering optimization measuresiii混凝土耐久性淺談內(nèi)容摘要混凝土的耐久性是指混凝土在實際使用條件下抵抗各種破壞因素的作用,長期保持強度和外觀完整性的能力。混凝土結(jié)構(gòu)是應(yīng)用非常廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式,但是由于其結(jié)構(gòu)自身和使用環(huán)境的特點,使得混凝土存在嚴(yán)重的耐久性問題。影響結(jié)構(gòu)耐久性的因素很多,砼質(zhì)量及其保護(hù)層是內(nèi)在因素;環(huán)境與載荷作用則是外在因素,不同的原因會造成不同的后果。首先通過對國內(nèi)外鋼筋混凝土

3、工程耐久性現(xiàn)狀的介紹,討論了混凝土耐久性的概念,接著分析了影響混凝土耐久性的因素混凝土缺陷檢測提高混凝土耐久性的措施,最后對現(xiàn)有混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計施工的思考及進(jìn)行總結(jié)展望。 關(guān)鍵詞:混凝土 混凝土耐久性 混凝土凍融 混凝土缺陷檢測 結(jié)構(gòu)耐久性措施目 錄內(nèi)容摘要i引 言11 概 論21.1 混凝土耐久性問題的提出21.2 混凝土耐久性的概念22 混凝土耐久性問題的分析42.1 混凝土凍融破壞42.1.1 破壞原因42.1.2影響因素52.2 混凝土滲透破壞52.2.1 破壞原因62.2.2 影響因素62.3 堿骨料反應(yīng)72.3.1 破壞原因72.3.2 影響因素72.4 混凝土的碳化92.4.1破壞

4、原因92.4.2影響因素102.5鋼筋銹蝕102.5.1 破壞原因102.5.2影響因素112.6 侵蝕性介質(zhì)的腐蝕122.6.1 產(chǎn)生原因122.6.2 影響因素123 混凝土缺陷檢測143.1 聲發(fā)射法143.2 雷達(dá)法143.3 紅外線熱譜法144 提高混凝土耐久性的措施154.1 混凝土材料154.1.1 水泥154.1.2 粗骨料154.1.3 細(xì)骨料154.1.4 礦物摻合料164.1.5 專用復(fù)合外劑164.1.6 拌合和養(yǎng)護(hù)用水164.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計164.2.1 混凝土配合比164.2.2 混凝土保護(hù)層174.2.3 節(jié)點構(gòu)造設(shè)計174.3 工程施工174.3.1 混凝土的拌制

5、174.3.2 混凝土的輸送184.3.3 混凝土澆筑184.3.4 混凝土振搗184.3.5 混凝土養(yǎng)護(hù)194.3.6 混凝土的拆模195 對現(xiàn)有混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計施工的思考206 結(jié)論與展望21參考文獻(xiàn)22引 言長期以來,混凝土作為土建工程中用途最廣,用量最大的建筑材料之一,在近百年的發(fā)展中,其強度不斷提高。但是,在提出高強度的同時,混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題也愈來愈被人們所關(guān)注。人們一直以為混凝土是非常耐久的材料,直到20世紀(jì)70年代末期,發(fā)達(dá)國家才逐漸發(fā)現(xiàn)原先建成的基礎(chǔ)設(shè)施工程在一些環(huán)境下出現(xiàn)過早損壞。美國許多城市的混凝土基礎(chǔ)設(shè)施工程和港口工程建成后2030年,甚至在更短的時期內(nèi)就出現(xiàn)劣化。我

6、國建設(shè)部的一項調(diào)查表明,國內(nèi)大多數(shù)工業(yè)建筑物在使用2530年后即需大修,處于嚴(yán)酷環(huán)境下的建筑物使用壽命僅1520年。民用建筑和公共建筑的使用環(huán)境相對較好,一般可維持50 年以上,但室外的陽臺、雨罩等露天構(gòu)件的使用壽命通常僅有3040年。橋梁、港口等基礎(chǔ)設(shè)施工程的耐久性問題更為嚴(yán)重,由于鋼筋的混凝土保護(hù)層過薄且密實性差,許多工程建成后幾年就出現(xiàn)鋼筋銹蝕、混凝土開裂。海港碼頭一般使用10年左右就因混凝土順筋開裂和剝落,需要大修。當(dāng)前,我國的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程規(guī)模宏大,投入資金每年高達(dá)2萬億元人民幣以上,約3050 年后,這些工程將進(jìn)入維修期,所需的維修費或重建費用將更為巨大。有專家估計,我國“大干”

7、基礎(chǔ)設(shè)施工程建設(shè)的高潮還可延續(xù)20年,由于忽視耐久性問題,迎接我們的還會有“大修”20 年的高潮,這個高潮可能不用很久就將到來,其耗費將倍增于當(dāng)初這些工程施工建設(shè)時的投資。因此,提高混凝土耐久性,延長工程使用壽命,盡量減少維修重建費用是建筑行業(yè)實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的關(guān)鍵。1 概 論1.1 混凝土耐久性問題的提出一般混凝土建筑物的使用壽命要求在50年以上,很多國家對橋梁、水電站大壩、海底隧道、海上采油平臺、核反應(yīng)堆等重要結(jié)構(gòu)的混凝土耐久性要求在100年以上。氣候條件適中的陸上建筑物,應(yīng)要求混凝土在200年內(nèi)安全使用。我國gb 500102002混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定,混凝土的耐久性設(shè)計應(yīng)按照環(huán)境類

8、別和設(shè)計使用年限進(jìn)行,分為50年和100年2個耐久性預(yù)期目標(biāo),對于重大、重要工程應(yīng)按照100年壽命來設(shè)計混凝土。近幾年來,我國已有不少工程的混凝土設(shè)計壽命達(dá)到100年,這些工程大都結(jié)合環(huán)境條件和特點,采取專門有效的措施,以充分保證混凝土工程的耐久性設(shè)計要求。比較著名的百年工程有三峽大壩、東海大橋、南京地鐵1號線、崇明越江通道北港橋梁、重慶朝天門大橋空心橋墩、杭州灣大橋等。但是近幾十年以來,混凝土構(gòu)筑物因材質(zhì)劣化造成失效以至破壞崩塌的事故在國內(nèi)外也是屢見不鮮,并有愈演愈烈之勢。國際上混凝土的大量使用始于20世紀(jì)30年代,到五六十年代達(dá)到高峰。許多發(fā)達(dá)國家每年用于建筑維修的費用都超過新建的費用。過

9、去,除了大型水利工程外,我國混凝土工程的耐久性問題長期不受重視,混凝土結(jié)構(gòu)沒有達(dá)到預(yù)期的使用壽命,受環(huán)境作用過早破壞的實例很多,由此造成的經(jīng)濟(jì)損失也很大。由于許多工程設(shè)計只滿足荷載要求,而沒有提出耐久性的要求,使已建成的混凝土構(gòu)筑物存在耐久性隱患。我國在50年代興建的水電站大壩有很多已經(jīng)成為“病壩”,我國的混凝土工程量在改革開放30多年來突飛猛進(jìn),可以預(yù)見,耐久性不佳的混凝土工程的劣化問題將會日趨嚴(yán)重。因此,混凝土耐久性問題越來越受到人們的重視。1.2 混凝土耐久性的概念混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性是指混凝土結(jié)構(gòu)在設(shè)計確定的環(huán)境作用和維修、使用條件下,結(jié)構(gòu)構(gòu)件在規(guī)定的期限內(nèi)保持其適用性和安全性的能力。混

10、凝土耐久性主要包括以下幾方面:一是抗?jié)B性。即指混凝土抵抗水、油等液體在壓力作用下滲透的性能。抗?jié)B性對混凝土的耐久性起著重要的作用,因為抗?jié)B性控制著水分滲入的速率,這些水可能含有侵蝕性的化合物,同時控制混凝土受熱或受冷時水的移動。二是抗凍性。混凝土的抗凍性是指混凝土在飽水狀態(tài)下,經(jīng)受多次抵抗凍融循環(huán)作用,能保持強度和外觀性的能力。在寒冷地區(qū),尤其是在接觸水又受凍的環(huán)境下的混凝土,要求具有較高的抗凍性能。三是抗侵蝕性。混凝土暴露在有化學(xué)物質(zhì)的環(huán)境和介質(zhì)中,有可能遭受化學(xué)侵蝕而破壞。一般的化學(xué)侵蝕有水泥漿體組分的浸出、硫酸鹽侵蝕、氯化物侵蝕、碳化等。四是堿集料反應(yīng)。某些含有活性組分的骨料與水泥水化析

11、出的koh和naoh 相互作用,對混凝土產(chǎn)生破壞性膨脹,是影響混凝土耐久性最主要的因素之一。2 混凝土耐久性問題的分析混凝土耐久性問題,是指結(jié)構(gòu)在所使用的環(huán)境下,由于內(nèi)部原因或外部原因引起結(jié)構(gòu)的長期演變,最終使混凝土喪失使用能力。即所為的耐久性失效,耐久性失效的原因很多,有抗凍失效,堿-集料反應(yīng)失效,化學(xué)腐蝕失效,鋼筋銹蝕造成結(jié)構(gòu)破壞等。下面作具體分析。 2.1 混凝土凍融破壞混凝土的抗凍性是混凝土受到的物理作用(干濕變化、溫度變化、凍融變化等)的一方面,是反映混凝土耐久性的重要指標(biāo)之一。對混凝土的抗凍性不能單純理解為抵抗凍融的性質(zhì),不僅在嚴(yán)寒地區(qū)混凝土建筑物有抗凍的要求,溫?zé)岬貐^(qū)混凝土建筑物

12、同樣會遭到干、濕、冷、熱交替的破壞作用,經(jīng)歷時間長久會發(fā)生表層削落,結(jié)構(gòu)疏松等破壞現(xiàn)象,都發(fā)生過不同程度的凍融破壞。2.1.1 破壞原因?qū)炷羶鋈谄茐牡臋C(jī)理,目前的認(rèn)識尚不完全一致,按照公認(rèn)程度較高的,由美國學(xué)者tcpowerse提出的膨脹壓和滲透壓理論,吸水飽和的混凝土在其凍融的過程中,遭受的破壞應(yīng)力主要由兩部分組成。其一是當(dāng)混凝土中的毛細(xì)孔水在某負(fù)溫下發(fā)生物態(tài)變化,由水轉(zhuǎn)變成冰,體積膨脹,因受毛細(xì)孔壁約束形成膨脹壓力,從而在孔周圍的微觀結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生拉應(yīng)力;其二是當(dāng)毛細(xì)孔水結(jié)成冰時,由凝膠孔中過冷水在混凝土微觀結(jié)構(gòu)中的遷移和重分布引起的滲管壓。由于表面張力的作用,混凝土毛細(xì)孔隙中水的冰點隨著

13、孔徑的減小而降低。凝膠孔水形成冰核的溫度在78以下,因而由冰與過冷水的飽和蒸汽壓差和過冷水之間的鹽分濃度差引起水分遷移而形成滲透壓。 另外凝膠不斷增大,形成更大膨脹壓力,當(dāng)混凝土受凍時,這兩種壓力會損傷混凝土內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu),只有當(dāng)經(jīng)過反復(fù)多次的凍融循環(huán)以后,損傷逐步積累不斷擴(kuò)大,發(fā)展成互相連通的裂縫,使混凝土的強度逐步降低,最后甚至完全喪失。從實際中不難看出,處在干燥條件的混凝土顯然不存在凍融破壞的問題,所以飽水狀態(tài)是混凝土發(fā)生凍融破壞的必要條件之一,另一必要條件是外界氣溫正負(fù)變化,使混凝土孔隙中的水反復(fù)發(fā)生凍融循環(huán),這兩個必要條件,決定了混凝土凍融破壞是從混凝土表面開始的層層剝蝕破壞。2.1.

14、2 影響因素混凝土凍融破壞的影響因素是多方面的。(1)是組成混凝土的主要材料性質(zhì)的影響,如;水泥的品種、水泥中不同礦物成份對混凝土的耐久性影響較大,又如骨料的影響,除了骨料本身的質(zhì)量對混凝土的抗凍性的影響以外,骨料的滲透性和吸濕性對混凝土的抗凍性也有決定性的作用,由于濕度和強度的變化,會產(chǎn)生含針狀物巖石體積的變化,這將會損壞已硬化的水泥砂漿和混凝土表面,同時骨料的化學(xué)性能對混凝土的耐久性也將產(chǎn)生一定的影響。(2)是外加劑的影響,在混凝土施工過程中摻入引氣劑或減水劑對改善混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu),改善混凝土的內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)可起到緩沖凍脹的作用,大大降低凍脹應(yīng)力,提高混凝土的抗凍性。(3)是施工工藝影響,配

15、合比、混凝土的施工、硬化條件等都與混凝土的耐久性有密切的關(guān)系,同時混凝土中的單位用水量是影響混凝土抗凍性的一個重要因素。此外混凝土的表面、邊角和工作縫部位處于最不利的工作條件,所以混凝土模板種類、性質(zhì)和表面加工情況以及工作縫的處理對混凝土的耐久性也有很大的影響。(4)是防止受水位變化影響,寒冷季節(jié)水位變化會引起混凝土的嚴(yán)重凍融破壞需采取有力措施防止。(5)是嚴(yán)格控制施工質(zhì)量,混凝土施工質(zhì)量的好壞,將影響它的抗凍性,因此必須把好質(zhì)量關(guān),不允許出現(xiàn)蜂窩、麻面,力求密實,表面光滑。2.2 混凝土滲透破壞在混凝土中,滲透性是一個綜合指標(biāo)。滲透破壞是指氣體、液體或者離子受壓力、化學(xué)勢或者電場的作用,在混

16、凝土中滲透、擴(kuò)散或遷移的難易程度而對混凝土造成的破壞。混凝土滲透性與耐久性之間有著密切的關(guān)系,混凝土獲得高耐久性與長壽命的關(guān)鍵是提高混凝土的抗?jié)B性。例如,混凝土發(fā)生硫酸鹽腐蝕的必要條件是有水及腐蝕離子進(jìn)入混凝土內(nèi)部;發(fā)生堿骨料反應(yīng)需要有水分的參與;鋼筋發(fā)生銹蝕破壞,需要有離子去破壞鋼筋鈍化膜或者二氧化碳?xì)怏w破壞混凝土的高堿性環(huán)境,以及有水分和氧氣的參與;碳化反應(yīng)需要有二氧化碳和水分的參與等。如果混凝土抗?jié)B性高,水分及有害離子滲透不到混凝土內(nèi)部,就不致造成混凝土的損傷破壞。因此,混凝土要獲得高性能長壽命,必須具有高的抗?jié)B性。2.2.1 破壞原因混凝土表面及內(nèi)部的毛細(xì)孔,導(dǎo)致滲流通道相互連接并且增

17、加混凝土的滲透性,滲透性的增加使得更多的水和有害化學(xué)成分滲入混凝土中,引起混凝土性能的進(jìn)一步劣化、開裂。最終將導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的毀滅性破壞。2.2.2 影響因素 水灰比和水泥用量是影響混凝土抗?jié)B透性能的最主要指標(biāo)。水灰比越大,多余水分蒸發(fā)后留下的毛細(xì)孔道就多,亦即孔隙率大,又多為連通孔隙,故混凝土抗?jié)B性能越差。特別是當(dāng)水灰比大于0.6時,抗?jié)B性能急劇下降。因此,為了保證混凝土的耐久性,對水灰比必須加以限制。如某些工程從強度計算出發(fā)可以選用較大水灰比,但為了保證耐久性又必須選用較小水灰比,此時只能提高強度、服從耐久性要求。為保證混凝土耐久性,水泥用量的多少 ,在某種程度上可由水灰比表示。因為混凝土

18、達(dá)到一定流動性的用水量基本一定,水泥用量少,亦即水灰比大。骨料含泥量和量高,則總表面積增大,混凝土達(dá)到同樣流動性所需用水量增加,毛細(xì)孔道增多;同時含泥量大的骨料界面粘結(jié)強度低,也將降低混凝土的抗?jié)B性能。骨料級配差則骨料空隙率大填滿空隙所需水泥漿增大,同樣導(dǎo)致毛細(xì)孔增加,影響抗?jié)B性能。如水泥漿不能完全填滿骨料空隙,則抗?jié)B性能更差。施工質(zhì)量和養(yǎng)護(hù)條件,攪拌均勻、振搗密實是混凝土抗?jié)B性能的重要保證。適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)溫度和濕度是保證混凝土抗?jié)B性能的基本措施。如果振搗不密實留下蜂窩、空洞,抗?jié)B性就嚴(yán)重下降,如果溫度過低產(chǎn)生凍害或溫度過高產(chǎn)生溫度裂縫,抗?jié)B性能嚴(yán)重降低。如果澆水養(yǎng)護(hù)不足,混凝土產(chǎn)生干縮裂縫,也嚴(yán)

19、重降低混凝土抗?jié)B性能。因此,要保證混凝土良好的抗?jié)B性能,施工養(yǎng)護(hù)是一個極其重要的環(huán)節(jié)。此外,水泥的品種、混凝土拌合物的保水性和粘聚性等,對混凝土抗?jié)B性能也有顯著影響。提高混凝土抗?jié)B性的措施,除了對上述相關(guān)因素加以嚴(yán)格控制和合理選擇外,可通過摻入引氣劑或引氣減水劑提高抗?jié)B性。其主要作用機(jī)理是引入微細(xì)閉氣孔、阻斷連通毛細(xì)孔道,同時降低用水量或水灰比。對長期處于潮濕和嚴(yán)寒環(huán)境中混凝土的含氣量應(yīng)分別不小于4.5%(dmax=40mm)、5.5%(dmax=25mm)、5.0%(dmax=20mm)。2.3 堿骨料反應(yīng)混凝土的堿-集料反應(yīng),是指混凝土中的堿與集料中活性組分發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),引起混凝土的膨脹

20、,開裂,甚至破壞。改變混凝土的微結(jié)構(gòu),使混凝土的抗壓強度、抗折強度、彈性模量等力學(xué)性能明顯下降,嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的安全使用性,而其反應(yīng)一旦發(fā)生很難阻止,更不易修補和挽救,被稱為混凝土的“癌癥”。是混凝土工程中的一大隱患許多國家因堿-集料反應(yīng)不得不拆除大壩,橋梁,海堤和學(xué)校,造成巨大損失,國內(nèi)工程中也有堿-集料反應(yīng)損害的類似報道,一些立交橋,鐵道軌枕等發(fā)生不同程度的膨脹破壞。2.3.1 破壞原因混凝土中的堿與具有堿活性的骨料間發(fā)生的膨脹性反應(yīng),引起明顯的混凝土體積膨脹和開裂,堿骨料反應(yīng)分為堿硅酸反應(yīng)、堿碳酸鹽反應(yīng)、堿硅酸鹽反應(yīng)三種。具體的反應(yīng)機(jī)理為:堿-硅酸反應(yīng):骨料中的活性二氧化硅與堿發(fā)生的膨脹反

21、應(yīng)。骨料表面的活性二氧化硅在堿溶液中的溶解、化學(xué)反應(yīng)生成硅酸鹽凝膠、反應(yīng)生成物的體積膨脹、進(jìn)一步反應(yīng)形成液態(tài)溶膠等。堿-碳酸鹽反應(yīng):黏土質(zhì)白云石質(zhì)石灰石與水泥中的堿發(fā)生的反應(yīng)。堿-硅酸鹽反應(yīng):堿與某些層狀硅酸鹽骨料反應(yīng),使層狀硅酸鹽層間距離增大,骨料發(fā)生膨脹,造成混凝土膨脹、開裂。2.3.2 影響因素由混凝土堿骨料反應(yīng)作用機(jī)理可知:混凝土堿骨料反應(yīng),其實質(zhì)是發(fā)生在活性骨料與混凝土孔隙高堿性溶液之間的一種內(nèi)部膨脹性反應(yīng),包括硅醇基的形成, 分散狀態(tài)堿-硅凝膠形成與集聚,反應(yīng)生成物吸水體積膨脹,混凝土開裂等過程。在這個反應(yīng)過程中,其內(nèi)在因素是體積膨脹性物質(zhì)的生成。體積膨脹性物質(zhì)的生成不僅取決于混凝

22、土中含堿量,骨料活性的大小,還與混凝土的水灰比,外部環(huán)境條件,礦物摻合料的摻量等因素有關(guān)。(1)混凝土中含堿量 在混凝土孔隙溶液中,只有處于游離態(tài)的鉀鈉離子才能與骨料中的活性成分發(fā)生堿骨料反應(yīng),在水化產(chǎn)物 c-s-h凝膠的層狀結(jié)構(gòu)中存在 si-oh基團(tuán),游離態(tài)的k+ , na+可通過中和si-oh基團(tuán)而被結(jié)合在 c-s-h相的層間,生成堿-硅凝膠。當(dāng)使用活性骨料時,堿骨料反應(yīng)程度,反應(yīng)速度隨堿含量的增大而增大。混凝土中含堿量較低時,雖可以發(fā)生堿骨料反應(yīng),但生成的堿-硅凝膠數(shù)量少,呈分散狀態(tài),膨脹率極低,不足以引起混凝土結(jié)構(gòu)開裂。(2)骨料的活性 骨料的活性是指骨料的活性成分與水泥中的堿發(fā)生化學(xué)

23、反應(yīng),導(dǎo)致混凝土膨脹開裂性質(zhì)。骨料中的活性成分主要是含有活性氧化硅的礦物, 如蛋白石,玉髓,磷石英,微晶石英等。活性氧化硅的特點是所有的硅氧四面體呈任意網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),內(nèi)表面積很大,堿離子較易將其中起聯(lián)結(jié)作用的硅氧鍵破壞使其解體,膠溶成硅膠或生成堿-硅凝膠。 骨料的活性與骨料中活性氧化硅的含量,粒徑大小等因素有關(guān)。在一定含堿量下,隨著骨料中活性氧化硅含量的變化,混凝土堿骨料反應(yīng)膨脹具有增大和減少兩個過程,這是由于堿量一定的條件下,在低氧化硅含量范圍內(nèi),氧化硅數(shù)量愈大,膨脹量也愈大;但在氧化硅含量較高時,活性顆粒越多,單位面積上所能作用的有效堿相應(yīng)減少,降低了骨料表面的作用量和反應(yīng)量,因而生成的堿-硅

24、凝膠量也相應(yīng)減少,膨脹率變小。與此同時,由于氫氧化鈣的遷移率極低,在增加了活性骨料總表面積的情況下,提高了骨料界面處氫氧化鈣的局部濃度比,形成一種非膨脹的堿性硅酸鈣產(chǎn)物。骨料的粒徑大小對混凝土堿骨料反應(yīng)也有較大影響。研究表明:料徑過大或過小都可使堿骨料反應(yīng)膨脹量減小,而中間粒徑(0.150.3mm)引起的膨脹量最大,開裂也最嚴(yán)重。這是因為骨料粒徑較小時,堿骨料反應(yīng)所產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力能夠較均勻分布在混凝土中,不一定產(chǎn)生開裂。當(dāng)骨料粒徑增大時,堿骨料反應(yīng)所產(chǎn)生膨脹應(yīng)力主要集中在骨料周圍,局部應(yīng)力超過基體相的抗拉極限,導(dǎo)致混凝土開裂。(3)水灰比 水灰比較低的條件下,隨水灰比增大,混凝土內(nèi)部孔隙率也越

25、大,堿在水溶液中的遷移速度增大,因此會加快堿骨料反應(yīng)速度,膨脹量增大;在水灰比較高的條件下,隨水灰比增大,由于孔隙率增大,堿骨料反應(yīng)產(chǎn)生的膨脹作用相應(yīng)減小,膨脹量反而降低。(4)外部環(huán)境條件 水在堿骨料反應(yīng)過程中有3個作用: 水是堿離子化的基礎(chǔ)。堿元素在水中很容易形成堿離子,與骨料中活性成分反應(yīng),形成堿-硅凝膠。水是輸送堿的載體。水泥石中的堿溶解在水中后形成堿金屬離子,這些堿金屬離子在水溶液中能夠迅速地擴(kuò)散到活性骨料的表面,與之發(fā)生反應(yīng)。水是堿骨料反應(yīng)膨脹的源泉。堿骨料反應(yīng)所生成的堿硅凝膠具有極強的吸水性,而且吸水后體積膨脹。由此可知:堿骨料反應(yīng)必須在有水的情況下才能進(jìn)行。相關(guān)試驗表明:越是潮

26、濕多水的環(huán)境條件下,堿骨料反應(yīng)速度越快,膨脹量增大,對混凝土結(jié)構(gòu)損害程度越大。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)處于干燥環(huán)境或環(huán)境相對濕度低于混凝土內(nèi)部相對濕度,且混凝土內(nèi)部相對濕度低于80%時,堿骨料反應(yīng)會停止膨脹,當(dāng)混凝土內(nèi)部相對濕度低于75%時,堿骨料反應(yīng)無法進(jìn)行。環(huán)境溫度對堿骨料反應(yīng)也有一定程度的影響。對每一種活性骨料都有一個溫度限值,在該溫度限值以下,隨環(huán)境溫度的升高,膨脹量增大;當(dāng)環(huán)境溫度超過該溫度限值時,膨脹量明顯減小。這是因為高溫下堿骨料反應(yīng)速度加快,在混凝土未凝結(jié)之前即已完成膨脹,且塑性狀態(tài)的混凝土仍能吸收一定的膨脹壓力。 (5)礦物摻合料 在混凝土中摻入部分礦物摻合料不僅改善混凝土孔隙結(jié)構(gòu),降低

27、滲透性,還可取代部分水泥,起到“堿稀釋劑”的作用,抑制堿骨料反應(yīng)的發(fā)生。試驗證明:硅礦物摻合料的硅含量越高,細(xì)度越大,抑制作用越好。2.4 混凝土的碳化混凝土的碳化是混凝土所受到的一種化學(xué)腐蝕。空氣中co2滲透到混凝土內(nèi),與其堿性物質(zhì)起化學(xué)反應(yīng)后生成碳酸鹽和水,使混凝土堿度降低的過程稱為混凝土碳化,又稱作中性化,其化學(xué)反應(yīng)為:ca(oh)2+co2=caco3h2o。2.4.1 破壞原因 (1)是碳化作用使混凝土的收縮增大,導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力,從而降低混凝土的抗拉強度和抗折強度,嚴(yán)重時直接導(dǎo)致混凝土開裂。由于開裂降低了混凝土的抗?jié)B性能,使得腐蝕介質(zhì)更易進(jìn)入混凝土內(nèi)部,加速碳化作用,降低耐

28、久性。(2)是碳化作用使混凝土的堿度降低,失去混凝土強堿環(huán)境對鋼筋的保護(hù)作用,導(dǎo)致鋼筋銹蝕膨脹,嚴(yán)重時,使混凝土保護(hù)層沿鋼筋縱向開裂,直至剝落,進(jìn)一步加速碳化和腐蝕,嚴(yán)重影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能和耐久性能。(3)碳化作用生成的caco3能填充混凝土中的孔隙,使密實度提高;另一方面,碳化作用釋放出的水分有利于促進(jìn)未水化水泥顆粒的進(jìn)一步水化。因此,碳化作用能適當(dāng)提高混凝土的抗壓強度,但對混凝土結(jié)構(gòu)工程而言,碳化作用造成的危害遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于抗壓強度的提高。2.4.2 影響因素(1)是水泥品種,因不同的水泥中所含硅酸鈣和鋁酸鈣鹽基性高低不同。(2)與周圍介質(zhì)中co2的濃度高低及濕度大小有關(guān),在干燥和飽和

29、水的條件下,碳化反應(yīng)幾乎終止,是除水泥品種影響因素以外的一個非常重要的原因。(3)在滲透水經(jīng)過的混凝土?xí)r,石灰的溶出速度還將決定于水中是否存在影響ca(oh)2溶解度的物質(zhì),如水中含有na2so4及少量mg2+時,石灰的溶解度就會增加,如水中含有ca(hco3)2的mg(hco3)2對抵抗溶出侵蝕則十分有利。因為它們在混凝土表面形成一種碳化保護(hù)層。(4)混凝土的滲透系數(shù)、透水量、混凝土的過度振搗、混凝土附近水的更新速度、水流速度、結(jié)構(gòu)尺寸、水壓力及養(yǎng)護(hù)方法與混凝土的碳化都有密切的關(guān)系。 2.5 鋼筋銹蝕鋼筋銹蝕是影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的關(guān)鍵問題。鋼筋的銹蝕表現(xiàn)為鋼筋在外部介質(zhì)作用下發(fā)生電化反

30、應(yīng),逐步生成氫氧化鐵等即鐵銹,造成混凝土順筋裂縫,從而成為腐蝕介質(zhì)滲入鋼筋的通道,加快結(jié)構(gòu)的損壞。2.5.1 破壞原因在混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋銹蝕可以分為自然電化學(xué)腐蝕、雜散電流腐蝕、應(yīng)力腐蝕及氫脆腐蝕。一般混凝土結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的鋼筋腐蝕通常為自然電化學(xué)腐蝕。自然電化學(xué)腐蝕當(dāng)鋼筋在強堿性環(huán)境中(ph值為12.513.2),表面會生成一層致密的薄膜呈鈍化狀態(tài)保護(hù)鋼筋免受腐蝕。通常周圍混凝土對鋼筋的這種堿性保護(hù)作用在很長時間內(nèi)也都是有效的。然而一旦鈍化膜遭到破壞,鋼筋就處于活化狀態(tài),就有受到腐蝕的可能性。使鋼筋的鈍化膜破壞的主要因素有四點: (1) 當(dāng)無其它有害雜質(zhì)時由于碳化作用破壞鋼筋鈍化膜;(2) 由c

31、1-作用破壞鋼筋鈍化膜;(3)由于s42- 或其它酸性介質(zhì)侵蝕而使混凝土堿度降低鈍化膜破壞;(4)混凝土中摻加大量活性混合材料或采用低堿度水泥,導(dǎo)致鈍化膜破壞或根本不生成鈍化膜。鋼筋生銹的內(nèi)部條件是鈍化膜遭到破壞,產(chǎn)生活化點;鋼筋銹蝕的外部條件是必須有水及氧的作用。當(dāng)這幾個條件同時存在時,則構(gòu)件內(nèi)部存在電位差,可以產(chǎn)生局部腐蝕電池,鋼筋就會產(chǎn)生銹蝕。2.5.2 影響因素 (1)鋼筋銹蝕電位 鋼筋銹蝕是一個電化學(xué)過程,鋼筋銹蝕的自然電位是把鋼筋/混凝土看成一個半電池。是鋼筋/混凝土與參考電極之間的電位差。反映了鋼筋銹蝕的狀態(tài)和活性。(2)氯離子含量 混凝土中氯離子含量對鋼筋銹蝕的影響較大,當(dāng)混凝

32、土中含有氯離子達(dá)到0.61.2kg/m3時,可誘發(fā)或加速鋼筋銹蝕。氯離子不僅促成了鋼筋表面的腐蝕電池,而且加速了電池的作用。通常把使陽極過程受阻稱作陽極極化作用,而把加速陽極極化作用稱作去極化作用,氯離子正是發(fā)揮了陽極去極化作用。混凝土中氯離子的存在強化了離子道路,降低了陰陽極之間的歐姆電阻,提高了腐蝕電池的效率,從而加速了電化學(xué)腐蝕過程。(3)混凝土碳化深度 一般來說ph10時,鋼筋的銹蝕速度很小,當(dāng)ph4時,則銹蝕速度急驟增加。混凝土硬化中,1/3水泥將生成氫氧化鈣aoh2。在混凝土電阻率是控制混凝土中鋼筋銹蝕率的因或以結(jié)晶體的形式存在,或者在其孔隙中以飽和水溶液素形式存在,p12.5,呈

33、高堿性。大氣中的二氧化碳時刻向混凝土的內(nèi)部擴(kuò)散,混凝土中的氫氧化鈣發(fā)生反應(yīng),成碳酸鹽或者其他物質(zhì),p值降低到8.5左右。碳化前,混凝土ph12.5,高堿性,使鋼筋表面產(chǎn)生鈍化膜,保護(hù)鋼筋;碳化中,二氧化碳、水汽、堿性物質(zhì)產(chǎn)生中和反應(yīng);碳化后,混凝土ph9,低堿性或酸性,鈍化膜被破壞,鋼筋銹蝕。(4)混凝土保護(hù)層厚度 混凝土保護(hù)層為鋼筋提供了良好的保護(hù),必要的保護(hù)層厚度能夠推遲環(huán)境中的水汽、有害離子等擴(kuò)散到鋼筋表面的時間以及混凝土碳化使鋼筋失去堿性保護(hù)的時間,因此,混凝土保護(hù)層厚度是影響鋼筋銹蝕的重要因素。(5)混凝土電阻率 混凝土電阻率是控制混凝土中鋼筋銹蝕率的因素之一,它反映了混凝土的導(dǎo)電性

34、能,而鋼筋在混凝土中的銹蝕基本上都屬于電化學(xué)腐蝕,混凝土在鋼筋的腐蝕起到傳遞電子的作用,因此混凝土電阻率小,混凝土導(dǎo)電能力越強,鋼筋銹蝕發(fā)展速度越快。(6)混凝土的密實性 混凝土的密實性越好,內(nèi)部微細(xì)孔隙和毛細(xì)管通道越小,能有效地阻止外界腐蝕介質(zhì)、氧氣及水分等的滲入,從而加強鋼筋的防腐能力,因此,混凝土的密實性也是鋼筋銹蝕的影響因素,而水灰比、振搗、級配、養(yǎng)護(hù)對混凝土的密實性影響很大。2.6 侵蝕性介質(zhì)的腐蝕侵蝕性介質(zhì)腐蝕是指對混凝土的強度和抗?jié)B能力有影響的介質(zhì)在防水混凝土的養(yǎng)護(hù)和使用過程中進(jìn)行腐蝕。如地下水中所含的酸、堿、鹽等。常見的化學(xué)侵蝕可分為淡水腐蝕,一般酸性水腐蝕,碳酸腐蝕,硫酸鹽腐

35、蝕,鎂鹽腐蝕等幾類。2.6.1 產(chǎn)生原因混凝土所產(chǎn)處的硫酸鹽侵蝕環(huán)境主要是通過影響硫酸鹽反應(yīng)的發(fā)生條件或者是說機(jī)理來影響混凝土退化速度的,由于地下水和土壤中硫酸根離子不同、溫度不同、ph 值不同,若水位有變動混凝土還會處于干濕循環(huán)狀態(tài)等等,使實際工程中混凝土受硫酸鹽侵蝕破壞的形態(tài)也不盡相同。歸納一下,主要表現(xiàn)為以下幾種形式:(1) 當(dāng)硫酸鹽溶液中的陽離子為可溶性的離子(如na、k) 時,硫酸鹽與c3a 反應(yīng)生成鈣礬石,由于鈣礬石能產(chǎn)生膨脹,而混凝土的抗拉強度又很低,所以混凝土很容易在膨脹壓力下開裂。(2) 當(dāng)溶液中存在mg2+時,硫酸鹽與氫氧化鈣反應(yīng)生成石膏,并且能將c-s-h置換成m-s-h

36、,使混凝土只能產(chǎn)生微小的膨脹,而更多的是表現(xiàn)為使混凝土強度、剛度和粘結(jié)力的降低。(3) 低溫潮濕或者有碳酸鹽存在的條件下生成碳硫硅鈣石,碳硫硅鈣石也能引起膨脹。(4) 干濕循環(huán)條件下進(jìn)入到混凝土中的硫酸鹽吸水結(jié)晶對混凝土產(chǎn)生結(jié)晶壓力,而使混凝土開裂、破壞。2.6.2 影響因素(1)侵蝕溶液中陽離子 不同的ca、na、k、mg和fe的陽離子會產(chǎn)生不同的侵蝕機(jī)理和破壞原因,如硫酸鈉侵蝕首先是na2so4 和水泥水化產(chǎn)物ca (oh) 2 的反應(yīng),生成的石膏(caso42h2o) ,再與單硫型硫鋁酸鈣和含鋁的膠體反應(yīng)生成次生的鈣礬石,由于鈣礬石具有膨脹性,所以硫酸鈉侵蝕的主要特征是混凝土的膨脹和開裂

37、。(2)侵蝕溶液中硫酸根離子濃度侵蝕溶液濃度改變,反應(yīng)機(jī)理也發(fā)生變化。以na2so4 侵蝕為例,低硫酸根離子濃度( 8000ppm 硫酸根離子 ),主要產(chǎn)物是石膏;在中等程度濃度下(1000ppm8000ppm 硫酸根離子 ),鈣礬石和石膏同時生成。在mgso4侵蝕情況下,在低硫酸根離子濃度( 7500ppm 硫酸根離子 ),鎂離子腐蝕占主導(dǎo)地位。不同濃度的硫酸鈉對普通和摻硅灰的水泥砂漿的侵蝕情況不同,低濃度下的水泥砂漿在長達(dá)100天的侵蝕下未見明顯的破壞。而在硫酸鈉溶液中,濃度增加膨脹速率隨之增加。在硫酸鎂溶液中,濃度的增加能增加普通水泥砂漿的膨脹速率。 (3)侵蝕溶液ph 值混凝土現(xiàn)場往往

38、處于恒定濃度和ph 值的硫酸鹽侵蝕之中,并且受環(huán)境條件地影響如干濕循環(huán)等,而這些恰恰是加速侵蝕的條件。隨著ph 值的升高,混凝土的抗侵蝕性能(以砂漿試塊的線性膨脹和立方體抗壓強度的降低表示) 升高。(4)環(huán)境溫度的影響 溫度每升高10 度,對于一般化學(xué)反應(yīng)的速度大約增加2 3倍,溫度的升高將導(dǎo)致硫酸根離子擴(kuò)散的提高,同時也將導(dǎo)致離子運動速度和化學(xué)反應(yīng)速度的提高,這些將導(dǎo)致混凝土硫酸鹽侵蝕速度的提高。3 混凝土缺陷檢測3.1 聲發(fā)射法聲發(fā)射法是利用材料或結(jié)構(gòu)受力時發(fā)出瞬態(tài)振動現(xiàn)象的原理,在混凝土構(gòu)件表面的不同部位上放置聲傳感器,并將傳感器與信號放大器、信號調(diào)節(jié)器和磁帶記錄儀等組成測量系統(tǒng)。當(dāng)混凝

39、土構(gòu)件受力產(chǎn)生的應(yīng)變超過其彈性極限點時就會產(chǎn)生小振幅彈性波,波向構(gòu)件表面?zhèn)鞑ィ瑫环胖迷跇?gòu)件表面上的傳感器探測到,根據(jù)不同探測位置上的應(yīng)力波到達(dá)時間差可以確定變形點的位置,即混凝土構(gòu)件由于受力而發(fā)生損傷的位置。用聲發(fā)射法可以檢測結(jié)構(gòu)遭受損傷的程度。但是,該方法只能在結(jié)構(gòu)變形和應(yīng)力增加時才能應(yīng)用,在靜荷載下不能單獨測量混凝土的損傷或破壞。 3.2 雷達(dá)法雷達(dá)法是利用頻率為1001200mhz的電磁波掃描混凝土構(gòu)件表面,當(dāng)混凝土構(gòu)件存在孔洞、裂縫、分層等缺陷時,雷達(dá)掃描波形圖會發(fā)生改變,根據(jù)雷達(dá)掃描波形圖,即可分析混凝土的缺陷。 3.3 紅外線熱譜法紅外線熱譜法又稱紅外掃描,是通過測量和記錄混凝土

40、結(jié)構(gòu)熱發(fā)射來分析判斷混凝土構(gòu)件缺陷的方法。當(dāng)混凝土中存在裂縫或不連續(xù)時,掃描儀上將顯示完好和有缺陷混凝土熱發(fā)射的差異。4 提高混凝土耐久性的措施混凝土的外部環(huán)境,原料,密實度和抗?jié)B性是混凝土耐久性能的重要因素因此,工程中應(yīng)根據(jù)具體情況,有針對性地采取相應(yīng)措施,從混凝土的材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計、工程施工三個方面提高混凝土的耐久性4.1 混凝土材料4.1.1 水泥水泥及水泥類材料的強度和工程性能,是通過水泥砂漿的凝結(jié),硬化形成的,水泥石一旦受損,混凝土的耐久性就被破壞,因此水泥的選擇需注意水泥品種的具體性能。采用品質(zhì)穩(wěn)定、強度等級不低于 p.o42.5 級的低堿硅酸鹽水泥或低堿普通硅酸鹽水泥 (摻合料僅為

41、粉煤灰或磨細(xì)礦碴),禁止使用其它品種水泥。品質(zhì)應(yīng)符合 gb175-2007 規(guī)定: 水泥的比表面積不宜超過 350m /kg,堿含量不應(yīng)超過 0.60%, 游離氧化鈣含量不應(yīng)超過 1.5%, 水泥熟料中 c3a 的含量不宜超過 8%(強腐蝕環(huán)境下不應(yīng)大于 5%),c4af 含量小于 7%、c3s、c2s 含量宜在 40%45%之間的水泥。選擇堿含量小,水化熱低,干縮性小,耐熱性,抗水性,抗腐蝕性,抗凍性能好的水泥,并結(jié)合具體情況進(jìn)行選擇。4.1.2 粗骨料選用質(zhì)地堅硬、級配良好的石灰?guī)r、花崗巖、輝綠巖等球形、吸水率低、空隙率小的碎石,壓碎指標(biāo)不大于10%,母巖立方體抗壓強度與梁體混凝土設(shè)計強度

42、之比應(yīng)大于2,含泥量小于0.5%,片狀顆粒含量不大于5%,針、顆粒盡量接近等徑狀。粗骨料粒徑宜為520mm,且分兩級儲存、運輸、計量,510mm 顆粒質(zhì)量占(405)%,1020mm顆粒質(zhì)量占(605)%。選用無堿活性粗骨料(因條件所限不得不采用堿硅酸反應(yīng)砂漿棒膨脹率為 0.100.20%的活性骨料時,由各種原材料帶入混凝土中的總堿量不應(yīng)超過3.0kg/m)。4.1.3 細(xì)骨料細(xì)骨料應(yīng)選擇級配合理、質(zhì)地均勻堅固的天然中粗砂(不宜使用機(jī)制砂和山砂,嚴(yán)禁使用海砂),細(xì)度模數(shù)2.63.0。嚴(yán)格控制云母和泥土的含量,砂的含泥量應(yīng)不大于1.5%,泥塊含量應(yīng)不大于0.1%,選用無堿活性細(xì)骨料(因條件所限不

43、得不采用堿硅酸反應(yīng)砂漿棒膨脹率為0.10 0.20%的活性骨料時,由各種原材料帶入混凝土中的總堿量不應(yīng)超過3.0kg/m )。4.1.4 礦物摻合料適當(dāng)摻用優(yōu)質(zhì)級粉煤灰、磨細(xì)礦渣、微硅粉等礦物摻合料或復(fù)合礦物摻合料,級粉煤灰和磨細(xì)礦渣粉分別應(yīng)符合gb1596和gb/t18046的規(guī)定,級粉煤灰需水量比不應(yīng)大于100%,磨細(xì)礦渣比表面積應(yīng)大于450m /kg。礦物摻合料摻量不超過水泥用量的30%,粉煤灰與磨細(xì)礦渣復(fù)合使用時,兩者之比為 1:1。4.1.5 專用復(fù)合外劑專用復(fù)合外加劑采用具有高效減水、坍落度損失小、適當(dāng)引氣、能細(xì)化混凝土孔結(jié)構(gòu)、能明顯改善或提高混凝土耐久性能的專用復(fù)合外加劑,盡量降

44、低拌和水用量,專用復(fù)合外加劑必須滿足專用復(fù)合外加劑的規(guī)定。4.1.6 拌合和養(yǎng)護(hù)用水混凝土拌合及養(yǎng)護(hù)用水,應(yīng)考慮其對混凝土強度的影響。水灰比的大小很大程度影響混凝土強度值的大小。拌合水應(yīng)檢查其雜質(zhì)情況,防止影響砂漿及混凝土生成時雜質(zhì)影響其耐久性。海水中含有硫酸鹽、鎂鹽和氯化物,除了對水泥石有腐蝕作用外,對鋼筋的腐蝕也有影響,因此在腐蝕環(huán)境中的混凝土不宜采用海水拌制和養(yǎng)護(hù)。拌制和養(yǎng)護(hù)混凝土用水應(yīng)符合國家現(xiàn)行混凝土拌和用水標(biāo)準(zhǔn)的要求。凡符合飲用標(biāo)準(zhǔn)的水,即可使用。4.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計4.2.1 混凝土配合比 混凝土配比的設(shè)計在滿足混凝土強度,工作性的同時應(yīng)考慮盡量減少水泥用量和用水量,降低水化熱,減少

45、收縮裂縫,提高密實度,采用合理的減水劑和引氣劑,改善混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu),摻入足量的混合料,提高混凝土耐久性能。4.2.2 混凝土保護(hù)層混凝土結(jié)構(gòu)中,鋼筋混凝土是由鋼筋和混凝土兩種不同材料組成的復(fù)合材料,兩種材料具有良好的粘結(jié)性能是它們共同工作的基礎(chǔ),從鋼筋粘結(jié)錨固角度對混凝土保護(hù)層提出要求,是為了保證鋼筋與其周圍混凝土能共同工作,并使鋼筋充分發(fā)揮計算所需強度。 鋼筋裸露在大氣或者其他介質(zhì)中,容易受蝕生銹,使得鋼筋的有效截面減少,影響結(jié)構(gòu)受力,因此需要根據(jù)耐久性要求規(guī)定不同使用環(huán)境的混凝土保護(hù)層最小厚度,以保證構(gòu)件在設(shè)計使用年限內(nèi)鋼筋不發(fā)生降低結(jié)構(gòu)可靠度的銹蝕。 針對不同的腐蝕環(huán)境應(yīng)設(shè)計不同的保護(hù)層

46、厚度。如一類環(huán)境(室內(nèi)正常環(huán)境),設(shè)計使用年限為 100 年的結(jié)構(gòu)混凝土應(yīng)符合下列規(guī)定:混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)按規(guī)范的規(guī)定增加40;當(dāng)采取有效的表面防護(hù)措施時,混凝土保護(hù)層厚 7 度可適當(dāng)減少。混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件宜整體澆筑,不宜留施工縫。當(dāng)必須有施工縫時,其位置及構(gòu)造不得有損于結(jié)構(gòu)的耐久性。4.2.3 節(jié)點構(gòu)造設(shè)計結(jié)構(gòu)的節(jié)點構(gòu)造設(shè)計也應(yīng)考慮構(gòu)件受局部損壞后的整體耐久能力。4.3 工程施工4.3.1 混凝土的拌制混凝土配合比應(yīng)考慮強度、彈性模量、初凝時間、工作度等因素并通過實驗來確定。混凝土原材料應(yīng)嚴(yán)格按照施工配合比進(jìn)行準(zhǔn)確稱量,稱量最大允許偏差應(yīng)符合下列規(guī)定(按重 量計):膠凝材料(水泥、摻合料等)

47、1%;外加劑1%;骨料2%;拌和用水1%。攪拌混凝土前,應(yīng)嚴(yán)格測定細(xì)骨料的含水率,準(zhǔn)確測定因天氣變化而引起的粗細(xì)骨料含水量的變化,以便及時調(diào)整施工配合比。混凝土攪拌時投料順序為:先向攪拌機(jī)投入細(xì)骨料、水泥、礦物摻和料和外加劑,攪拌均勻后,再加入所需用水量,待砂漿充分?jǐn)嚢韬笤偻度氪止橇希⒗^續(xù)攪拌至均勻為止。上述每一階段的攪拌時間不應(yīng)少于30s,總攪拌時間不應(yīng)少于2 min, 也不宜超過3 min。混凝土拌和物入模前進(jìn)行含氣量測試,并控制在24%的范圍內(nèi)。4.3.2 混凝土的輸送混凝土采用混凝土輸送泵輸送或混凝土運輸車運送。當(dāng)采用泵送時,輸送管路的起始水平段長度不小于15m,除出口處采用軟管外,

48、輸送管路其它部分不得采用軟管或錐形管。輸送管路應(yīng)固定牢固,且不得與模板或鋼筋直接接觸。混凝土應(yīng)連續(xù)輸送,輸送時間間隔不大于45min,且坍落度損失不大于10%。輸送泵接料斗格網(wǎng)上不得堆滿混凝土,要控制供料流量,及時清除超徑的骨料及異物。夏季高溫施工時宜用濕草袋等覆蓋輸送管,防止因輸送管道溫度過高造成混凝土坍落度損失過大影響施工,直至造成混凝土堵管。冬季施工時宜用保溫材料包扎輸送管防止混凝土受凍。4.3.3 混凝土澆筑澆筑混凝土前,應(yīng)針對工程特點、施工環(huán)境條件與施工條件事先設(shè)計澆筑方案,包括澆筑起點、澆筑進(jìn)展方向和澆筑厚度等;混凝土澆筑過程中,不得無故更改事先確定的澆筑方案。應(yīng)仔細(xì)檢查鋼筋型號、

49、數(shù)量、間距、保護(hù)層厚度及其緊固程度。構(gòu)件側(cè)面和底面的墊塊至少應(yīng)為個m ,綁扎墊塊和鋼筋的鐵絲頭不得伸入保護(hù)層內(nèi)。混凝土澆筑時的自由傾落高度不得大于m;當(dāng)大于m 時,應(yīng)采用滑槽、串筒、漏斗等器具輔助輸送混凝土,確保混凝土不出現(xiàn)分層離析現(xiàn)象。混凝土的澆筑應(yīng)采用分層連續(xù)推移的方式進(jìn)行,間隙時間不得超過 90min;混凝土的一次攤鋪厚度不大于 300mm。混凝土的澆筑應(yīng)盡量選擇在一天中氣溫適宜時進(jìn)行,混凝土的入模溫度為530,夏季氣溫較高時采用冷卻水拌和混凝土,使其入模溫度符合要求。模板的溫度為 535,夏季氣溫較高時采用冷卻水噴灑模板,并采取遮蔭措施。在低溫條件下澆筑混凝土?xí)r,應(yīng)采用適當(dāng)?shù)谋胤纼龃?/p>

50、施,防止混凝土受凍。4.3.4 混凝土振搗所有混凝土一經(jīng)灌注,立即進(jìn)行全面的搗實,使之形成密實、均勻的整體。混凝土的密實采用高頻插入式振搗棒和附著式振動器聯(lián)合振搗的方式進(jìn)行。 混凝土振搗采用操作臺統(tǒng)一控制,操作臺由專人負(fù)責(zé),統(tǒng)一指揮,嚴(yán)格控制振動時間及振動順序。4.3.5 混凝土養(yǎng)護(hù)混凝土養(yǎng)護(hù)要注意濕度和溫度兩個方面。養(yǎng)護(hù)不僅是澆水保濕,還要注意控制混凝土的溫度變化。在濕養(yǎng)護(hù)的同時,應(yīng)該保證混凝土表面溫度與內(nèi)部溫度和所接觸的大氣溫度之間不出現(xiàn)過大的差異。采取保溫和散熱的綜合措施,防止溫降和溫差過大。因此,綜合考慮,蒸汽養(yǎng)護(hù)能較好地解決以上兩個方面的問題。 混凝土養(yǎng)護(hù)溫度控制的原則是:升溫不要太早和太高;降溫不要太快;混凝土中心和表面之間、新老混凝土之間以及混凝土表面和大氣之間的溫差不要太大。 溫度控制的方法和制度要根據(jù)氣溫(季節(jié))、混凝土內(nèi)部溫度、構(gòu)件尺寸、約束情況、混凝土配合比等 具體條件來確定。4.3.6 混凝土的拆模混凝土拆模時的強度應(yīng)符合設(shè)計要求,還應(yīng)考慮拆模時的混凝土溫度(由水泥水化熱引起)

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