冻融对混凝土碳化的影响.doc

冻融对混凝土碳化的影响 关 键 词：混凝土 冻融 碳化 耐久性 主要内容：对于冻融循环、碳化等单一因素作用下混凝土耐久性问题，国内外已经开展了大量的研究工作，取得了很多相关成果，其中的许多结论已经在学术界达成共识，并且在工程实际中得到了广泛应用和验证。然而，实际工程中绝大多数混凝土结构并不是处于单一环境作用，而是同时经受着多种环境荷载因素的复合作用，如寒冷地区的混凝土结构要经受冻融循环和大气中二氧化碳的碳化作用。混凝土结构在经受多种环境荷载共同作用时，其破坏作用并非各单一荷载作用的简单叠加，而是各种环境荷载的交互耦合作用，这使得实际服役中混凝土结构的破坏过程变得复杂化、严重化，也使得在单一环境条件下所得的研究结论和经验公式具有一定的局限性。因此，研究混凝土在冻融循环和碳化共同作用的机理及冻融对混凝土碳化的影响是很必要的。 目　　录 1 文献综述 1 1.1国内外冻融对混凝土碳化的影响的研究现状和发展趋势 1 1.1.1 冻融对混凝土结构耐久性的影响 2 1.1. 2碳化对混凝土耐久性的影响 3 2 选题的目的和意义 4 2.1 课题研究的意义 4 2.2 课题研究的目的 5 3 研究方案及进度安排 6 3.1 课题研究内容 6 3.2 课题的实验方案 6 3.3 研究进度安排 7 参 考 文 献 8 1 文献综述 1.1国内外冻融对混凝土碳化的影响的研究现状和发展趋势 自上个世纪八十年代以来，混凝土耐久性问题得到了越来越广泛的重视，学者们也进行了大量的研究工作并取得了许多成果。但是这些研究工作主要是针对碳化、冻融等单因素作用下进行的，而对于多因素的研究工作却很少。随着耐久性研究的深入，越来越多的学者意识到实验室条件下混凝土单因素耐久性研究很难符合实际环境的问题，大量工程破坏实例证明混凝土经常受到多种破坏因素作用而导致加速破坏。因此，必须对混凝土在多因素作用下的耐久性能进行研究，本文就是考虑冻融作用对混凝土碳化的影响。 混凝土结构耐久性是指混凝土结构及其构件在正常设计、正常施工、正常使用和正常维护的条件下，在规定的时间内，结构构件性能随着时间而发生劣化，但仍能够满足预定功能的能力；也可以定义为混凝土结构及其构件在可预见的自然环境、使用环境及材料内部因素的作用下，在设计要求的目标使用年限内抵抗大气影响、化学侵蚀和其他劣化过程，而不需要花费大量资金加固处理也能保持其安全性和适用性功能的能力[1]。 混凝土结构耐久性问题日益突出，许多混凝土结构的过早破坏不是由于强度而是由于耐久性的不足。据统计[2]，我国现有建筑面积50亿平方米，其中近10亿平方米急需进行鉴定加固。到2000年，我国至少已有50％，即23.4亿平方米的建筑物由于安全度过低面临退役的可能。建设部科技发展司的一项调查表明，建国初期的大部分建筑均已达到必须大修的状态，大多数工业建筑不能满足安全使用50年的要求，一般25-30年就需大修及加固。从建筑物的百年大计来讲，混凝土的耐久性应比强度更为重要。 长期以来，我国在混凝土结构设计中，偏重考虑结构的安全性能和使用性能，对复杂多变的环境作用造成的材料和结构耐久性损伤认识不足，建设过程中往往只重视初始投资成本，而忽视工程结构的长期性能，加之施工过程管理不当，不重视维修保养等原因，造成许多重大土木工程的结构性能提前劣化以及使用功能和承载能力下降，从而影响到结构的安全使用而不得不提前退役。 实际工程中，由于耐久性不足造成的混凝土结构破坏实例举不胜举，损失也是巨大的。虽然我国基本建设比发达国家晚30多年，但很多已建工程的质量令人堪忧，不少混凝土结构建筑物的使用寿命远远低于设计寿命。特别是在某些化工工业建筑中，厂房远没有达到设计寿命就发生耐久性破坏，造成了巨大的经济损失。天津大港发电主厂房建成后10年，因腐蚀严重被迫重建；黑龙江省三个新建电厂的冷却塔，使用2-3年因反复冻融而破坏，其中一个整体坍塌。同样，在北欧、俄罗斯、加拿大以及美国北部等寒冷地区，混凝土结构也存在着不同程度的冻融破坏[11]。目前，我国正在致力于有史以来最大规模的基本建设，同时也面临着耐久性问题带来的巨大压力。曾经驰名中外的安徽佛子岭、梅山、响洪甸三座水坝截至1997年底共亏损1亿多元，仅佛子岭1997年一年就亏损1700万元。可以预计在21世纪我国将出现混凝土建筑物的维修高潮，并持续相当长的一段时间。所以，作为21世纪的土木工程师，我们现在应该意识到，混凝土材料的强度固然重要，但对于结构在服役期间的安全性和经济性来说，耐久性也是不可忽视的。 混凝土的冻融破坏多发生于寒冷地区，对于混凝土冻融机理的研究还未形成一致结论，但在混凝土抗冻方面已有了一些较好的措施[3-5]。关于混凝土碳化规律的研究已有了较为全面的发展，也得到了一致认可，只是关于各个系数的取