工程結構鑒定與加固2-結構損傷機理(編輯修改稿)
2025-01-14 23:38 本頁面
【文章內容簡介】 混凝土的 密實性 ； ? 采用 表面涂層 或 表面覆蓋層 的方法，隔絕混凝土與空氣中的 CO2； ? 混凝土設計時考慮足夠的 保護層厚度 。 第 2章 工程結構損傷機理及危害 混凝土結構損傷機理及其危害 31 –實際上 ， 工業(yè)大氣 對混凝土的中性化作用 ， 遠大于碳化作用 ， 尤其是污染嚴重的工業(yè)區(qū) 。 –目前我國存在大面積 ―酸雨區(qū) ‖， 主要是工業(yè) 、汽車排放出的大量ＳＯ ＮＯ ＮＯ等 酸性氣體造成的 : –ＳＯ 2+Ｈ 2Ｏ +Ｃａ (ＯＨ )2=ＣａＳＯ 3+2Ｈ 2Ｏ –ＮＯ 2+Ｈ 2Ｏ +Ｃａ (ＯＨ )2=ＣａＮＯ 3+2Ｈ 2Ｏ 第 2章 工程結構損傷機理及危害 混凝土結構損傷機理及其危害 32 ? 混凝土堿集料反應 (AlkaliAggregate Reaction，簡稱 ―AAR‖) –混凝土 堿集料反應 是混凝土中水泥 、 外加劑 、 摻合料和拌和水中的 可溶性堿 （ 鉀 、鈉 ） 溶于混凝土孔隙液中 ， 與集料中能與堿反應的 活性成分 在混凝土硬化后逐漸發(fā)生的一種化學反應 ， 反應生成物 吸水膨脹 ，使混凝土 開裂 和 強度降低 ， 嚴重時會導致混凝土完全 破壞 。 第 2章 工程結構損傷機理及危害 混凝土結構損傷機理及其危害 33 第 2章 工程結構損傷機理及危害 混凝土結構損傷機理及其危害 Map/Pattern Cracking Resulting from an AlkaliAggregate Reaction 34 混凝土堿集料反應的條件 ? 混凝土中有相當數(shù)量的堿； 來源：配置時形成；環(huán)境侵入。 ? 混凝土中有相當數(shù)量的堿活性骨料； ? 混凝土工程的使用環(huán)境必須有足夠的濕度。 空氣濕度大于 80%，或直接與水接觸。 反應類型： ? 堿－硅反應 (AlkaliSilica Reaction) ：蛋白石、黑硅石、燧石、鱗石英、方石英、玻璃質火山巖、玉髓及微晶或變質石英 堿＋微晶氧化硅 ?硅膠體 ? 堿－硅酸鹽反應：粘土質巖石及千板巖 ? 堿－碳酸鹽反應 (AlkaliCarbonate Reaction) ：白云質石灰?guī)r 第 2章 工程結構損傷機理及危害 混凝土結構損傷機理及其危害 35 影響堿集料反應的因素 ? 水泥的含堿量 ? 混凝土的水灰比 ? 反應性集料的特性 ? 混凝土孔隙率 ? 環(huán)境溫濕度影響 防止堿集料反應的措施 ? 采用低堿水泥 ? 摻用粉煤灰等摻合料降低混凝土的堿性 ? 盡量不用可能引起反應的集料 ? 改善混凝土結構的施工和使用條件 第 2章 工程結構損傷機理及危害 混凝土結構損傷機理及其危害 36 ? 化學介質的腐蝕 –混凝土 腐蝕 是一個復雜的物理 、 化學過程 。 –按 侵蝕介質 的性質分： ? ① 硫酸鹽腐蝕； ? ② 海水腐蝕； ? ③ 酸性腐蝕； ? ④ 鹽類結晶型腐蝕 。 第 2章 工程結構損傷機理及危害 混凝土結構損傷機理及其危害 37 –海水腐蝕 ? 海水的化學成分復雜 ? 結構與海水接觸部位不同 ， 腐蝕形式不同：高潮線以上非接觸區(qū)；浪濺區(qū)；潮汐漲落區(qū)；低潮位下 。 ? 形成 可溶性 鹽類 ? 生成帶有 膨脹性 的鈣礬石 ? 氯離子的滲入加速 鋼筋銹蝕 ； 第 2章 工程結構損傷機理及危害 混凝土結構損傷機理及其危害 38 –硫酸鹽侵蝕 ? 硫酸鹽一般指：硫酸鈉 、 硫酸鎂等 ? 存在于地下水 、 海水 、 工業(yè)廢料 ? 特征：混凝土表面發(fā)白 ， 易碎 、 甚至松散 。 –酸侵蝕 ? 工業(yè)環(huán)境 、 沼澤地 、 尾礦堆場地下水 、 工業(yè)廢料以及化工廢料； ? 硫酸 、 硝酸 、 鹽酸 、 碳酸作用形成可溶性鹽 ， 侵蝕強烈；磷酸等也會使混凝土強度降低 。 第 2章 工程結構損傷機理及危害 混凝土結構損傷機理及其危害 39 –堿類侵蝕 ? 固體堿對混凝土無明顯作用 ， 熔融狀堿或堿濃溶液有侵蝕作用； ? 化學侵蝕：生成膠結力不強 、 易浸析的產(chǎn)物； ? 結晶侵蝕：生成 10水碳酸鈉晶體 ， 體積膨脹 。 第 2章 工程結構損傷機理及危害 混凝土結構損傷機理及其危害 40 ? 混凝土的凍融破壞 –原因 ：混凝土 微孔隙 中的 水 ， 在溫度正負交替作用下 ， 形成 冰漲壓力 和 滲透壓力 聯(lián)合作用的疲勞應力 。 從而使混凝土產(chǎn)生由表及里的 剝蝕 破壞 。 –發(fā)生： ?水工結構混凝土 （ “ 三北 ” 地區(qū) ） ； ?港口碼頭工程； ?橋涵工程 、 城市立交橋； ?混凝土路面工程 。 第 2章 工程結構損傷機理及危害 混凝土結構損傷機理及其危害 41 第 2章 工程結構損傷機理及危害 混凝土結構損傷機理及其危害 普通混凝土凍融過程中宏觀特性試驗結果 說明： W／ C =；二級配混凝土；含氣量 %。 引氣混凝土凍融過程中宏觀特性試驗結果 42 –影響混凝土抗凍性的因素 ? 水灰比 ? 含氣量 ? 飽和水狀態(tài) ? 受凍齡期 ? 水泥品種及集料質量 ? 外加劑和摻合料的影響 第 2章 工程結構損傷機理及危害 混凝土結構損傷機理及其危害 43 –提高混凝土抗凍性的措施 ? 引氣劑 、 減水劑或引氣型減水劑 ? 控制水灰比 ， 提高密實度
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