混凝土耐久性(concrete durability),是指在設(shè)計規(guī)定的環(huán)境作用和維修、使用條件下,結(jié)構(gòu)及構(gòu)件在設(shè)計使用年限內(nèi)抵抗各種環(huán)境介質(zhì)作用不需要額外的加固處理,即可保持其適用性和安全性的能力。
養(yǎng)護條件對混凝土的影響
混凝土在凝結(jié)硬化時,自身就存在著收縮現(xiàn)象,所以混凝土在凝結(jié)硬化的過程中很容易發(fā)生開裂、從而影響混凝土的結(jié)構(gòu)緊密型和耐久性,大大縮短工程結(jié)構(gòu)的壽命。
(1)混凝土的極限拉伸變形值比較低,這是導(dǎo)致混凝土開裂的主要原因,盡管可以通過加強養(yǎng)護,嚴(yán)格操作等方法來彌補,但是這種現(xiàn)象還是無法避免。(2)對于補償收縮混凝土,當(dāng)其膨脹時時產(chǎn)生的預(yù)壓應(yīng)力可以抵消混凝土中的拉應(yīng)力,同時賦予混凝土很強的抗裂防滲能力,進而混凝土的耐久性得到了提高。因為補償收縮混凝土在水下有很高的脹縮可逆性,所以在水下工作時混凝土的縫隙會縮小,從而使工程的安全系數(shù)大大提高。
混凝土耐久性養(yǎng)護措施
不同條件下混凝土的養(yǎng)護方法也是不同的,為此總結(jié)以下幾點混凝土的養(yǎng)護經(jīng)驗:(1)對于地下施工部分的混凝土養(yǎng)護,大多采用蓄水的方法養(yǎng)護,冬季除外。(2)對于地下部分外墻上的防水混凝土,如果在條件允許的情況下,可以在頂面上設(shè)多孔管進行淋水養(yǎng)護。(3)當(dāng)施工季節(jié)為冬季時,考慮到有降雪降溫等極端天氣情況,可以延遲拆除模板,模板拆除后要進行防水,因為冬季的氣溫比較低,所以保溫工作和保濕工作要同時進行。(4)補償收縮混凝土適用于水工混凝土,混凝土的降溫速度應(yīng)小于5%/d。由于補償收縮混凝土的內(nèi)外溫差比較大,因此不需要進行降溫。對于補償收縮混凝土而言,膨脹結(jié)束前的干燥收縮要遠遠大于膨脹結(jié)束后的干燥收縮,因此必須要加強早起養(yǎng)護,并延長養(yǎng)護時間。(5)當(dāng)混凝土澆筑完成后,要在12小時之內(nèi)加以覆蓋并保濕養(yǎng)護,保濕養(yǎng)護可以采用較為簡單的澆水養(yǎng)護,因為混凝土暴露太久會受到溫度的影響而發(fā)生干縮變形,影響使用壽命。
混凝土耐久性檢測
1)混凝土碳化深度的檢測
混凝土的碳化是指空氣中CO2滲透到混凝土內(nèi),與其堿性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成碳酸鹽和水的過程,又稱作中性化。混凝土碳化深度是大氣環(huán)境下混凝土結(jié)構(gòu)耐久性評估和壽命預(yù)測時的重要參數(shù),也是回彈法檢測混凝土強度時必不可少的參數(shù)?;炷撂蓟疃瓤梢酝ㄟ^X射線法和化學(xué)試劑法進行檢測,現(xiàn)場常用的檢測方法為酚酞試劑法和彩虹試劑法,可參見國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T 23-2011)的有關(guān)規(guī)定。
2)混凝土中氯離子含量及侵入深度的檢測
(1)混凝土中氯離子含量的檢測
混凝土中氯鹽可能來自骨料、外加劑、攪拌用水等混凝土原材料,也可能來自于除凍鹽和海洋環(huán)境。其含量可用硝酸銀滴定法或硫氰酸鉀溶被滴定法測定。
(2)混凝土中氯離子侵入深度的檢測
當(dāng)采用鉆芯取樣時,應(yīng)先采用切割工具將鉆取的芯樣分層,每層厚度在5-10mm左右。從每層芯樣中取出混凝土樣品,測定該層混凝土中氯離子含量,取幾個同層樣品氯離子含量實測值的平均值作為該層中點的氯離子含量的代表值。根據(jù)各層試樣氯離子含量測定結(jié)果,做出氯離子含量和侵入深度施圍的關(guān)系曲線,可確定氯離子侵入深度和氯離子含量在侵入深度市圍內(nèi)的變化規(guī)律。
(3)混凝土中硫酸鹽濃度及侵入深度的檢測
為了正確評價混凝土的硫酸鹽腐蝕程度以及硫酸鹽腐蝕后混凝土的力學(xué)性能,必須先知道混凝土中硫酸鹽濃度的分布情況?;炷林辛蛩猁}含量可用硫酸鋇重量法測定。
(4)混凝土中制筋銹蝕程度的檢測
鋼筋銹蝕程度一般以反映整體銹蝕狀況的鋼筋失重率或局部銹蝕狀態(tài)的截面損失率表示;為推測鋼筋銹蝕發(fā)展速度并預(yù)測未來的鋼筋銹蝕程度,可用陽極電流密度、失重速率或截面損失速率表示鋼筋銹蝕速率。其檢測方法可采用非破損檢測法或破損檢測法;目前國家常用的非破損檢測方法有自然電位法、交流阻抗譜法、線性極化法和恒電量法等。
混凝土的耐久性受損會對結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重的影響,因此我們應(yīng)當(dāng)采取適當(dāng)?shù)姆绞饺ケ苊?,例如在混凝土的表面使用硅烷浸漬涂料進行防護處理。在發(fā)現(xiàn)混凝土的耐久性受損后,應(yīng)當(dāng)運用修復(fù)技術(shù)及時進行處理,從而達到增強混凝土耐久性能的目的。
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