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砼耐久性和高性能砼介绍 目录 一 砼结构耐久性和使用寿命 二 砼的劣化 三 砼的开裂 四 砼的冻融破坏 五 砼的化学侵蚀 六 砼中钢筋锈蚀 七 砼的碱-骨料反应 八 砼的磨蚀破坏 九 高性能砼 砼结构耐久性和使用寿命(一) 砼结构耐久性 砼结构耐久性取决于使用环境条件以及砼结构设计、 材料(砼和钢筋) 、施工质量和维护. (二) 砼结构使用寿命 砼结构使用寿命指砼结构在规定的工作环境和维护条件下，能保持设计使用性能的年限。砼结构使用寿命 取决于砼结构耐久性 、使用条件和环境、 结构的及时维修。 砼结构使用寿命包括结构良好状态, 维护阶段, 修理阶段。对于耐久性差的砼结构, 维修的弗用比建设投资增加许多倍.(国外5倍定率) 二 砼的劣化 (一) 砼劣化基本条件 (二) 砼侵蚀劣化的类型 (三) 环境的影响 (四) 砼的孔结构 (五) 孔中的水气 (六) 水气迁移 (一) 砼劣化基本条件 1. 气体、水以及含在水气中的有害物质在砼的孔隙和裂缝中的迁移、结合和变化是砼劣化的基本条件, 其中水气的迁移是首要条件。 2. 水气迁移的动力有: 浓度差引起扩散; 压力差引起渗透; 表面能引起毛细吸引。 (二) 砼侵蚀劣化的类型 冻融循环破坏 环境水的化学腐蚀 砼内钢筋锈蚀(碳化或氯盐引起) 碱-骨料反应破坏 物理磨损破坏(磨蚀) 2. 水和湿度的影响 环境水和湿度对砼的碳化过程、氯污染、冻害和化学侵蚀都有重要的影响，但影响程度各不同相。 环境条件相互影响的例子: 相对湿度50~60%时,砼碳化速度最快; 湿度降低时 因水份不足, 碳化速度减慢; 湿度提高时孔隙水增加, 二氧化碳迁移困难, 直至湿度95%以上碳化过程几乎停止.但是, 对钢筋锈蚀来说, 相对湿度50~60%时速度很慢, 90~95%时, 锈蚀最快; 95%时, 由于缺氧,锈蚀速度又下降. 可见, 相对湿度居中(65~85%),是锈蚀危害最大的环境. 3. 温度的影响 温度影响砼的硬化速度，温度增加10~15C度强度增加速度快一倍。同样，砼的化学腐蚀、钢筋锈蚀、碱-骨料反应的破坏速度也与温度的提高成类似的正比关系. 砼热天和冷天施工,砼的强度发展和施工技术措施(材料选择,配合比,温控和防冻,养护等)是不同的. 砼的内外温差过大和降温过快是砼开裂的重要原因。 砼早期受冻和反复冻融破坏是由于环境温度处于负温使砼中水结冰对砼破坏的结果。 4. 综合影响 砼表面的含水量和温度, 环境的空气湿度和温度, 风速都会综合影响砼的水份蒸发速度. 在砼湿养护和砼盐类结晶破坏情况下, 都要考虑. 砼表面水分蒸发量计算例: 砼湿养护时砼表面相对湿度为100%,温度27C度,空气相对湿度70%, 25C度, 水汽分压差为10.5mmHg, 当风速2M/sec时水蒸发速率3.8Kg/M2/H. 温差越大，湿度差越大，或风速越大，砼表面水份蒸发量就越大。 (四) 砼的孔结构 砼水泥石孔结构与水气迁移密切相关的两个参数是连通孔隙率和孔径分布. 连通孔隙率是指水泥石中互相连通, 水气可以迁移的孔隙所占的体积百分率, 相当于最大可逆水含量, 通常为20~30%. 孔径分布影响水气迁移的类型和速度; 微孔主要是凝胶孔; 毛细孔和引入的大孔对耐久性影响很大; 毛细孔增加, 耐久性一般要降低. 影响砼性能的三要素 粗细骨料---骨料强度和表面状态,级配及在砼中所占比例. 骨料界面层---富集氢氧化钙和钙矾石结晶,界面层的密实性和厚度很重要. 水泥石---水化硅酸钙凝胶,氢氧化钙和钙矾石晶体,未水化颗粒,其它小颗粒,毛细孔和各种孔隙. (五) 孔中的水气 1. 孔表面能和毛细凝结 孔的表面能和比表面能--- 孔壁和固体自由表面一样, 由于没