5-廉慧珍-混凝土结构耐久性的系统分析析.ppt

混凝土结构耐久性的系统分析 系统：相互作用和相互联系的各个部分所组成的、有特定功能的有机整体。 系统论即从系统的观点出发，研究不同层次中的各要素之间和各层次系统间的运动规律而对研究对象进行优化处理的方法。 系统论的基础是辩证唯物主义，即物质是运动的、变化的、发展的，而不是孤立的、静止的，是相互联系的、相互影响和作用的，而不是孤立的；矛盾的对立是绝对的，矛盾在一定条件下的的统一是相对的。 整体论是系统论的精髓。 即整体不等于个体的简单算数和：由部分 构成整体时，出现组成部分所没有或对组成 部分来说无意义的性质，同时失去了组成部 分单独存在时所具有的某些性质。如抗冻性, 抗渗性,抗碳化性等只反映一定原材料和配比 及工艺下的混凝土材料本身相对的固有的性 质，而耐久性则是必须用在一定的环境下的 钢筋混凝土中才能发生的行为。结构耐久性 不等于混凝土各项“耐久性”指标之和。 分解论（Disaggrega-tire）: 把复杂的 体系中主要因素抽象出来简化,进行科 学假设和研究。如单矿物水化的研究。 比如 “每次只变动一个因素”的研究办 法。分解论是必要的，但不是最终的。 分解研究的结果不能直接用于整体。 哲学是一切科学的科学 硅灰分别在砂浆和混凝土中掺量与28天强度的关系(水胶比相同为0.33) 分解研究的结果和整体行为的关系 混凝土材料耐久性 ≠ 混凝土结构工程耐久性 原因： 条件的简化，环境交互影响的忽略 例：硫酸盐腐蚀 过程的强制性 例：碱-骨料反应，碳化 状态的差别：约束，温度，裂缝 冻融循环： 冻结速率： 实验室：6～ 60℃ 大气：很少超过2℃ 碳化： 实验室：CO2浓度 20%，温度 20 ℃ 大气： CO2浓度 20%，温度 变化 碱-骨料反应： 骨料活性检验 胶凝材料检验 发生碱-骨料反应的条件 Mehta 关于混凝土受环境作用的整体模型 当前结构混凝土耐久性下降的根本原因 系统分析的辩证观点 没有由单一因素造成的劣化 任何给工程带来好处的措施，必然同 时存在某些不利因素 没有任何事物（材料、技术）只有优 点没有缺点，必须因地制宜、因事制 宜、因时制宜、因人（使用者的素质） 制宜 外因通过内因起作用，因此耐久的混凝土应具有匀质的、密实的的内部结构和抗腐蚀组分 ——施工阶段浇筑、振捣和裂缝控制 ——有良好的孔结构（均匀、细小、封闭、适量） ——正确认识水泥的质量标准 ——正确使用掺和料 谢谢！ * * 水泥 工 程 结 构 研 究 混凝土 甲方管理监理 结构设计 提高比表面积, 增加C3A、C3S 流变性能下降 收缩增加 水化热热增大 抗化学腐蚀性下降 后期强度增长小 骨料 级配变差 针片状颗粒增多 混凝土流变性能下降 混凝土耐久性下降 使用环境 工程结构 混凝土 水泥 水 碱 活性骨料 碱-骨料反应 条件：必要 +充分 不透水，但存在不连续微裂缝，多孔 环境作用：第一阶段，无损伤。 1、侵蚀作用 冷热循环、干湿循环 2、荷载作用 循环菏载、冲击菏载 微裂缝连通，逐渐丧失不透水性 环境作用：第二阶段，损伤开 始并扩展。 水渗入 O2和CO2渗入 其他酸性离子渗入 因钢筋锈蚀、碱-骨料反应、水结冰、硫酸盐侵蚀等使孔隙内静水压力增大，导致混凝土膨胀，承载力下降 开裂、剥落，丧失整体性 水化温升提高,温度收缩应变增加 自收缩增加 早期弹性模量提高徐变减小 拉应变增加 拉应力增加 约束 早期开裂倾向增加 大气环境作用 耐久性下降 水灰比(水胶比) 降低 水泥强度提高 混合材料活性提高 (用水量)浆骨比增加 早强度大幅度提高的要求