混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性論文

1、混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性專 業(yè)：港口航道與海岸工程班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 任課教師： 2010年5月 摘 要：混凝土結(jié)構(gòu)是目前應(yīng)用最廣泛的工程結(jié)構(gòu)，在大量的工程實(shí)例表明，大多數(shù)混凝土結(jié)構(gòu)的破壞巳不再是強(qiáng)度不足而引起，而是由于混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性不夠而引起的。因此對(duì)現(xiàn)有混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行的耐久性檢測(cè)與評(píng)估就顯得十分重要。本文介紹了混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性研究的背景及現(xiàn)狀、通過了解對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性進(jìn)行的檢測(cè)與評(píng)估過程、混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的影響因素及應(yīng)對(duì)措施，以便讀者對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性有更全面的認(rèn)識(shí)。從材料、構(gòu)件和結(jié)構(gòu)三個(gè)層次分析和綜述了混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的研究現(xiàn)狀，指出今后的發(fā)展方向：結(jié)構(gòu)層次的耐久性研究

2、將成為今后混凝土耐久性研究的重點(diǎn)；混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的研究已從定性分析逐步轉(zhuǎn)向定量分析；基于可靠性的混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究將是今后混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究的又一重要發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：混凝土結(jié)構(gòu)；耐久性；檢測(cè)與評(píng)估；影響因素；措施引言混凝土結(jié)構(gòu)結(jié)合了鋼筋與混凝土的優(yōu)點(diǎn)，造價(jià)較低，是土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的首選形式，是目前應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)。雖然混凝土結(jié)構(gòu)具有壽命長和較長時(shí)間無需維護(hù)的特點(diǎn)，但任何結(jié)構(gòu)在長期的自然環(huán)境和使用環(huán)境的雙重作用下，其功能將逐步衰減，這是一個(gè)不可逆的客觀規(guī)律。混凝土結(jié)構(gòu)在外部因素及其自身內(nèi)在因素作用下，其安全性和使用功能都將有所下降。在這種情況下，混凝土結(jié)構(gòu)耐久性問題就日益突出?；炷两Y(jié)

3、構(gòu)的耐久性問題已是國內(nèi)外土木工程界的一個(gè)難題，也是當(dāng)前國際結(jié)構(gòu)工程學(xué)科重要的前沿研究領(lǐng)域之一。從混凝土應(yīng)用于土木工程至今，大量的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于各種各樣的原因而提前失效，達(dá)不到預(yù)定的服役年限，這其中有的是由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗力不足造成的，有的是由于使用荷載的不利變化引起的。但更多的是由于結(jié)構(gòu)的耐久性不足導(dǎo)致的，特別是沿海及近海地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)，由于海洋環(huán)境對(duì)混凝土的腐蝕，導(dǎo)致鋼筋銹蝕而使結(jié)構(gòu)發(fā)生早期損壞，喪失了結(jié)構(gòu)的耐久性能，已成為實(shí)際工程中的重要問題。早期損壞的結(jié)構(gòu)需要花費(fèi)大量的財(cái)力進(jìn)行維修補(bǔ)強(qiáng)，甚至造成停工停產(chǎn)的巨大經(jīng)濟(jì)損失。所謂混凝土結(jié)構(gòu)耐久性，是指混凝土結(jié)構(gòu)在自然環(huán)境、使用環(huán)境及材料內(nèi)部

4、因素的作用下，在設(shè)計(jì)要求的目標(biāo)使用期內(nèi)，不需要花費(fèi)大量資金加固處理而保持其安全、使用功能和外觀要求的能力。通過進(jìn)一步的分析可以發(fā)現(xiàn)，引起結(jié)構(gòu)耐久性失效的原因存在于結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工及維護(hù)的各個(gè)環(huán)節(jié)。首先，雖然在許多國家的規(guī)范中都明確規(guī)定鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)必須具備安全性、適用性與耐久性，但是，這一宗旨并沒有充分地體現(xiàn)在具體的設(shè)計(jì)條文中，使得在以往的乃至現(xiàn)在的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中普遍存在著重強(qiáng)度設(shè)計(jì)而輕耐久性設(shè)計(jì)的現(xiàn)象。在設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)等都會(huì)影響混凝土耐久性。常見的施工問題如混凝土質(zhì)量不合格、鋼筋保護(hù)層厚度不足都有可能導(dǎo)致鋼筋提前銹蝕。另外，在混凝土結(jié)構(gòu)的使用過程中，由于沒有合理的維護(hù)而造成結(jié)構(gòu)耐久性的降低

5、也是不容忽視的，如對(duì)結(jié)構(gòu)的碰撞、磨損以及使用環(huán)境的劣化，都會(huì)使混凝土結(jié)構(gòu)無法達(dá)到預(yù)定的使用年限。1混凝土結(jié)構(gòu)耐久性問題產(chǎn)生的主要原因現(xiàn)有混凝土結(jié)構(gòu)耐久性問題是多方面的，主要原因是結(jié)構(gòu)的缺陷和損傷以及使用要求的改變，歸納起來有如下幾方面:（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原因建筑物在設(shè)計(jì)時(shí)，雖然設(shè)計(jì)人員最大可能考慮了影響建筑安全和使用的諸多因素，在結(jié)構(gòu)上采取各種處理措施，但是，由于當(dāng)時(shí)技術(shù)水平有限，實(shí)際的工程結(jié)構(gòu)有不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用環(huán)境以及施工質(zhì)量差異，再加上其它諸多不合理及失誤之處，均可能在建筑中留下隱患，從而導(dǎo)致耐久性問題的出現(xiàn)。（2）結(jié)構(gòu)損害惡劣的使用環(huán)境是引起結(jié)構(gòu)缺陷和損傷的一個(gè)主要原因。按作用性質(zhì)分，外

6、部使用環(huán)境對(duì)結(jié)構(gòu)的侵蝕作用一般可分為物理作用、化學(xué)作用、生物作用。意外災(zāi)害也是結(jié)構(gòu)損害的一個(gè)重要原因。對(duì)工程結(jié)構(gòu)而言，火災(zāi)是最為常見及損害最嚴(yán)重的意外災(zāi)害?；馂?zāi)的屢屢發(fā)生，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)造成不同程度的損傷，影響安全性及使用性。另外，使用不當(dāng)也會(huì)造成對(duì)結(jié)構(gòu)的損害。例如拆除承重結(jié)構(gòu)、隨意擴(kuò)建甚至加層等。（3）使用功能的改變一些建筑物業(yè)主隨著社會(huì)發(fā)展、生產(chǎn)力水平提高，會(huì)調(diào)整建筑物使用功能，如原來的寫字樓改變?yōu)槌?，已有的多層房屋加層至小高層房屋，這些使用功能和要求的改變，都將使原有結(jié)構(gòu)可靠性發(fā)生改變，這就使原有結(jié)構(gòu)耐久性程度的問題變得十分重要。2耐久性檢測(cè)評(píng)估基本程序從混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究的范疇來考

7、慮，目前大致可分為環(huán)境層次、材料層次、構(gòu)件層次、結(jié)構(gòu)層次，而這其中的結(jié)構(gòu)層次的耐久性檢測(cè)與評(píng)估是極其重要的內(nèi)容?；炷两Y(jié)構(gòu)耐久性檢測(cè)與評(píng)估是指對(duì)現(xiàn)有的混凝土結(jié)構(gòu)，通過系統(tǒng)、嚴(yán)格的測(cè)試和科學(xué)的方法來評(píng)價(jià)其現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的可靠性，從而推斷結(jié)構(gòu)的耐久性能。通過耐久性檢測(cè)與評(píng)估，就可以判斷混凝土結(jié)構(gòu)是否安全和可否再用，如不能再用，是加固?是重建?等諸如此類的問題?；炷两Y(jié)構(gòu)耐久性評(píng)估的一般程序是以可靠性鑒定程序?yàn)榛A(chǔ)但又帶有自身特點(diǎn)，其工作流程見圖2.1。3影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的因素混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性研究應(yīng)考慮環(huán)境、材料和結(jié)構(gòu)等方面的因素，這些因素可分為環(huán)境、材料、構(gòu)件和結(jié)構(gòu)四個(gè)層次。混凝土結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境可

8、以劃分為一般大氣環(huán)境、海洋環(huán)境、土壤環(huán)境及工業(yè)環(huán)境等其中大氣環(huán)境是民用混凝土結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境狀態(tài)?；炷恋哪途眯愿鶕?jù)其材料又可分為混凝土碳化、氯離子侵蝕、凍融破壞、堿-集料反應(yīng)和鋼筋銹蝕等。3.1 混凝土的碳化混凝土為多孔性材料，大氣中二氧化碳能夠滲入到混凝土中與氫氧化鈣產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)：ca(oh)2+co2 caco3+h2o使其成分、組織和性能發(fā)生變化，使用機(jī)能下降的一種很復(fù)雜的物理化學(xué)過程，這種反應(yīng)過程稱為碳化，它使表層混凝土的堿性降低（ph9）形成碳化層，隨著二氧化碳的不斷被吸收，碳化層也逐漸向內(nèi)發(fā)展。試驗(yàn)表明碳化深度d與時(shí)間t成正比，即式中：為碳化速度系數(shù)；d1、d2分別為測(cè)得的和要預(yù)測(cè)

9、的混凝土碳化深度；t1、t2為測(cè)定d1和預(yù)測(cè)d2時(shí)的碳化時(shí)間。碳化速度系數(shù)體現(xiàn)了混凝土的抗碳化能力，它不僅與混凝土的水灰比、水泥品種、水泥用量、養(yǎng)護(hù)方法、氣孔尺寸與分布有關(guān)，而且還與環(huán)境的相對(duì)濕度、溫度及二氧化碳的濃度有關(guān)?；炷撂蓟乃俣仁志徛?，并且與混凝土的質(zhì)量、環(huán)境條件等因素有關(guān)。幾十年的時(shí)間，混凝土碳化會(huì)加劇混凝土的收縮導(dǎo)致混凝土的裂縫和結(jié)構(gòu)的破壞。深度才達(dá)到鋼筋的表面，從而消除鋼筋表面的鈍化膜脫鈍，使鋼筋的銹蝕成為可能。所以，碳化與混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性密切相關(guān)，是衡量鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可靠度的重要指標(biāo)。隨著空氣中c02濃度逐漸增加，工廠排泄廢氣不斷增加，混凝土的碳化作用也越來越厲害。因此

10、，混凝土的碳化作為一個(gè)不可忽視的問題，正受到人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注。3.2 氯離子對(duì)結(jié)構(gòu)的侵蝕除了二氧化碳，氯離子也可通過孔隙侵入到混凝土內(nèi)，我國大規(guī)模的基礎(chǔ)建設(shè)都集中于沿海地區(qū)，而海洋是氯離子的主要來源，海砂中更是含有不等量的氯離子。國內(nèi)外的工程試驗(yàn)都表明，海水、海風(fēng)和海霧中的氯離子和不合理地使用海砂，是影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性地主要原因之一。另外，我國冬季向道路、橋梁及城市立交橋等撒鹽或鹽水化雪防冰以使得交通暢行，這就使得氯離子能夠滲透到混凝土中，引起鋼筋銹蝕。比如北京每年冬天可以撒400-600t氯鹽。這就是人為造成的氯離子環(huán)境腐蝕破壞。還有，我國有一定數(shù)量的鹽湖和大面積的鹽堿地。這些地域的混凝

11、土結(jié)構(gòu)也會(huì)受到很強(qiáng)烈的腐蝕。對(duì)氯離子腐蝕的防護(hù)：1、對(duì)混入型氯離子的防護(hù)對(duì)混入型氯離子的防護(hù)，主要是對(duì)混凝土中氯離子含量進(jìn)行控制，尤其是對(duì)前期原材料中氯離子的含量控制。例如，對(duì)施工用水、混凝土外加劑等氯離子含量進(jìn)行統(tǒng)一科學(xué)的規(guī)定。2、對(duì)滲入型氯離子的防護(hù)混凝土保護(hù)層厚度的增加，則氯離子滲入混凝土到達(dá)鋼筋的時(shí)間就會(huì)增加，這是延遲混凝土內(nèi)部鋼筋開始銹蝕的一種很有效的方法。在制作混凝土?xí)r候，加強(qiáng)施工質(zhì)量控制，對(duì)增加混凝土密實(shí)度有加強(qiáng)作用。而且，在混凝土中加入高效減水劑和優(yōu)質(zhì)摻合料，可以從根本上改善混凝土的性能，提高混凝土抵抗氯離子腐蝕的能力。但是，混凝土的保護(hù)層不可能提高很多。為了防止氯離子滲入到混

12、凝土內(nèi)部腐蝕鋼筋，可以對(duì)修補(bǔ)過的結(jié)構(gòu)或者新建的混凝土結(jié)構(gòu)噴涂一層表面涂層，它能顯著降低混凝土的吸水性。另外，采用耐腐蝕鋼筋對(duì)混入型和滲入型氯離子的防護(hù)都是很有效的。拌制混凝土?xí)r候增加亞硝酸鹽等阻銹劑也是預(yù)防惡劣環(huán)境中鋼筋銹蝕的一種經(jīng)濟(jì)有效的補(bǔ)充措施。3.3 抗?jié)B性與抗凍性對(duì)耐久性的影響3.3.1 混凝土的抗?jié)B性混凝土是一種多孔結(jié)構(gòu)，在存在內(nèi)外壓力差的情況下，必然存在液體或氣體從高壓處向低壓處滲透的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為混凝土的滲透性?；炷恋目?jié)B性和混凝土的抗碳化能力，與抵抗外界有害物質(zhì)的耐腐蝕性及抗凍性都有著密切的關(guān)系。一般來說，抗?jié)B性好的混凝土耐久性也就好?；炷凉逃械亩嗫仔詫?dǎo)致了其抗?jié)B性較差

13、，混凝土的抗?jié)B性主要取決于水泥石的孔結(jié)構(gòu)和集料的性能。影響混凝土抗?jié)B性的因素很多，包括混凝土的水灰比、水泥細(xì)度、水泥品種、集料品種、施工質(zhì)量、養(yǎng)護(hù)條件和環(huán)境介質(zhì)等。1、混凝土的水灰比水灰比對(duì)混凝土的抗?jié)B性影響最大。水灰比越大，包圍水泥顆粒的水層就越大，水在水泥石中形成相互連通的、無規(guī)則的毛細(xì)系統(tǒng)，使水泥石的孔隙率增加，混凝土的抗?jié)B性就較差。2、水泥的細(xì)度和品種在其他情況相同的條件下，水泥細(xì)度及其顆粒組成會(huì)對(duì)水泥石孔結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大影響。使用細(xì)顆粒含量多的水泥，生成微毛細(xì)孔結(jié)構(gòu)，毛細(xì)孔體積大大減少，從而提高了混凝土抗?jié)B性。另外，不同用途的混凝土，采用不同的集料，抗?jié)B性也會(huì)有很大的差異。3、施工質(zhì)量混

14、凝土的施工質(zhì)量對(duì)混凝土的孔結(jié)構(gòu)和孔隙率有很大影響。在實(shí)際工程中，即使是配合比很好的混凝土，澆注成型時(shí)如果沒有控制好質(zhì)量，如振搗不密實(shí)等，也會(huì)造成混凝土內(nèi)部的缺陷，降低其抗?jié)B性。因此，對(duì)于有較高抗?jié)B性要求的混凝土工程，一定要嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。4、環(huán)境介質(zhì)混凝土的滲透性與環(huán)境介質(zhì)的氣體或液體的品種有關(guān)。而且，環(huán)境溫度對(duì)混凝土的滲透性影響也很大。溫度越高，相對(duì)濕度越低，混凝土失水嚴(yán)重，部分毛細(xì)孔水分蒸發(fā)，混凝土透氣性增大，其滲透性也就增大了。改善混凝土的抗?jié)B性對(duì)于提高混凝土的耐久性是非常重要的，主要可以從提高混凝土自身的抗?jié)B能力和在混凝土表面噴涂覆蓋層著手解決。3.3.2混凝土的抗凍性混凝土的凍害機(jī)

15、理研究開始于20世紀(jì)30年代，有靜水壓假說、滲透壓假設(shè)等。但是由于混凝土凍害的復(fù)雜性，至今尚無公認(rèn)的、完全反應(yīng)混凝土凍害機(jī)理理論。關(guān)于混凝土早期受凍問題，歸納起來主要是以下兩種情況:一是混凝土凝固前受凍；二是混凝土凝結(jié)后但是未達(dá)到足夠強(qiáng)度時(shí)受凍。影響混凝土抗凍性主要有以下因素:1、水灰比水灰比直接影響混凝土的孔隙率和孔結(jié)構(gòu)。隨著水灰比的增加，不僅飽和水的開孔總體積增加，而且平均孔徑也增加，在凍融過程中產(chǎn)生的凍脹壓力和滲透壓力就大，混凝土的抗凍性必然降低。2、含氣量含氣量也是影響混凝土抗凍性的主要影響因素，特別是加入引氣劑形成的微細(xì)孔對(duì)提高混凝土的抗凍性尤為重要，因?yàn)檫@些互不相連通的微細(xì)氣孔在混

16、凝土受凍初期能夠使毛細(xì)孔中的靜水壓力減小。在混凝土受凍結(jié)冰的過程中，這些空隙可以阻止或抑制水泥漿中微小冰體的形成。國內(nèi)外大量的研究表明，摻引氣劑的混凝土，抗凍耐久性得到了提高，提高幾倍，甚至十幾倍。3、混凝土的受凍齡期混凝土的抗凍性隨著其齡期的增長而提高。因?yàn)辇g期越長水泥水化就越充分，重要混凝土強(qiáng)度越高，抵抗膨脹的能力就越大，這一點(diǎn)對(duì)早期受凍的混凝土尤是。而且，水泥品種和活性都對(duì)混凝土的抗凍性有影響。4、外加劑和摻合料減水劑、引氣劑等外加劑均能夠提高混凝土的抗凍性。引氣劑能夠增加混凝土的含氣量，并使氣泡均勻；而減水劑則能夠降低混凝土的水灰比，從而減少孔隙率，最終提高混凝土的抗凍性。知道了以上影

17、響混凝土結(jié)構(gòu)抗凍性的主要因素后，可以從建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)與混凝土材料施工兩個(gè)方面采取措施，從而提高混凝土的耐久性。3.4堿集料反應(yīng)對(duì)混凝土的耐久性的影響堿集料反應(yīng)是指混凝土中某些活性礦物集料與混凝土孔隙中的堿性溶液（koh、naoh）之間發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生的堿、硅酸鹽凝膠，使其體積膨脹，在內(nèi)部產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土剝落、開裂和強(qiáng)度下降，甚至破壞的反應(yīng)。它是影響混凝土耐久性的主要因素之一。該反應(yīng)不同于其他混凝土危害，其開裂破壞是整體性的。堿集料反應(yīng)可遍及混凝土的全體，而目前尚未有有效的修補(bǔ)方法，故被形象稱為混凝土的“癌癥”。按照反應(yīng)類型，堿骨料反應(yīng)可分為三種：堿硅酸反應(yīng)：堿與骨料中活性sio2發(fā)生

18、反應(yīng)，生成堿硅酸鹽凝膠，吸水后體積膨脹，引起混凝土膨脹和開裂；堿-碳酸反應(yīng)：堿與泥質(zhì)石灰質(zhì)白云石反應(yīng)，將白云石轉(zhuǎn)化為水鎂石，水鎂石晶體排列的壓力和粘土吸水膨脹，導(dǎo)致混凝土開裂；堿-硅酸鹽反應(yīng)：堿與某些層狀硅酸鹽骨料反應(yīng)，使層狀硅酸鹽巖層間距離增大，骨料膨脹而造成混凝土膨脹和開裂。不同類型堿-骨料反應(yīng)的共同特征是：骨料發(fā)生膨脹和開裂；混凝土的裂縫形狀類似地圖狀的龜裂，往往是大面積的和內(nèi)部外部均可發(fā)生的；骨料和水泥漿接觸的周邊發(fā)生反應(yīng)；有反應(yīng)產(chǎn)物堿硅酸凝膠。迄今為止，世界各國發(fā)生的堿-骨料反應(yīng)絕大多數(shù)為堿-硅酸反應(yīng)。防止堿集料反應(yīng)可以從以下幾個(gè)方面入手：1、采用低堿水泥；2、使用非活性集料；3、使

19、用摻合料降低混凝土的堿性；4、改善混凝土結(jié)構(gòu)的施工和使用條件。3.5 鋼筋銹蝕與混凝土的耐久性當(dāng)鋼筋外面的混凝土中性化或出現(xiàn)開裂等情況，鋼筋失去了堿性混凝土的保護(hù)，鈍化膜破壞并開始銹蝕。銹蝕的鋼筋不但截面積有所損失，材料的各項(xiàng)性能也會(huì)發(fā)生衰退，從而影響混凝土構(gòu)件的承載能力和使用性能。鋼筋銹蝕是引起混凝土結(jié)構(gòu)耐久性下降的最主要和最直接因素。通常情況下，受氯鹽污染的混凝土中的鋼筋有更嚴(yán)重的銹蝕情況。目前對(duì)影響鋼筋銹蝕的因素、銹蝕鋼筋材料性能的變化、鋼筋銹蝕的防護(hù)和檢測(cè)等各方面均有較多的研究。4具體分析混凝土結(jié)構(gòu)的侵蝕、剝落和裂化4.1橋面板的侵蝕與剝落金華某大橋位于浙江省金華地區(qū)蘭溪市內(nèi)，建于19

20、75年，為混凝土雙曲拱橋結(jié)構(gòu)，橫跨蘭江。該橋的耐久性損傷主要是由于橋梁的排水系統(tǒng)工作情況不好，橋面積水滲水，而引起的橋梁混凝土構(gòu)件耐久性損傷:多處立柱與蓋梁交界處出現(xiàn)豎向裂縫，部分立柱甚至出現(xiàn)露筋情況，邊角處有混凝土保護(hù)層大塊剝落現(xiàn)象；框構(gòu)蓋梁端部普遍出現(xiàn)混凝土大塊剝落，鋼筋嚴(yán)重銹蝕情況?；炷恋膭兟洌鐖D1所示；縱筋暴露的混凝土，如圖2所示；縱筋暴露的混凝土結(jié)構(gòu)，如圖3所示等。圖1箍筋暴露的混凝土柱 圖2露筋嚴(yán)重的混凝土桁架 圖3邊角剝落且露筋嚴(yán)重的的混凝土蓋梁一般橋梁出現(xiàn)裂縫的原因有：支架地基沒有處理，支架沒有預(yù)壓，導(dǎo)致混凝土變形過大；水灰比大； 橋梁的排水系統(tǒng)工作情況不好，橋面積水滲水，

21、而引起的橋梁混凝土構(gòu)件耐久性損傷；養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，應(yīng)在橋面上加鋪麻袋等材料，再灑水養(yǎng)護(hù)。 4.2水泥混凝土路面的裂化水泥混凝土路面是適應(yīng)載重大、速度高、密度大的車輛運(yùn)輸需要的高等級(jí)路面,具有強(qiáng)度高,穩(wěn)定性好,使用壽命長,維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少等許多優(yōu)點(diǎn)。然而由于設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)、環(huán)境污染及長期超負(fù)荷使用等諸多因素,致使道路路面產(chǎn)生裂縫,有些裂縫甚至還比較嚴(yán)重,是水泥混凝土路面的主要病害,從而成為影響混凝土路面發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵性技術(shù)問題。水泥混凝土路面裂縫有龜裂、線性裂縫、破碎裂縫三種。線性裂縫包括橫向裂縫、縱向裂縫、檢查井周圍裂縫。破碎裂縫包括角隅碎裂、接邊碎裂、井邊碎裂和板面碎裂等。造成其裂縫的原因是多方面

22、的,經(jīng)調(diào)查研究分析,其主要有:a)龜裂龜裂是指混凝土路面表面呈現(xiàn)碎小的六角形花紋狀裂縫,裂縫很淺,常在初凝期間出現(xiàn)。產(chǎn)生龜裂的原因?yàn)椋夯炷翝仓?表面沒有及時(shí)覆蓋,在炎熱或大風(fēng)天氣,表面游離水分蒸發(fā)過快,產(chǎn)生急劇的體積收縮,而此時(shí)混凝土早期強(qiáng)度低,不能抵抗這種收縮應(yīng)力導(dǎo)致開裂?；炷猎诎柚茣r(shí)水灰比過大,模板墊層過于干燥,吸水大。混凝土配合比不合理,水泥用量過大,或砂率過大。外加劑使用不當(dāng)或者摻量過大,使混凝土由于重力作用產(chǎn)生離析而導(dǎo)致這類裂縫出現(xiàn)。b) 橫向裂縫橫向裂縫主要是沿混凝土路面板橫向貫穿的裂縫。 裂縫出現(xiàn)的原因是:切縫時(shí)間掌握不當(dāng),切割不及時(shí)；切縫深度不符合要求,過淺；切縫未切到頭

23、(邊緣) 或一條縫分多次切割；混凝土拌制時(shí)配合比失控和設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)號(hào)不夠；混凝土路面板厚度與強(qiáng)度不足,在荷載和溫度應(yīng)力作用下產(chǎn)生強(qiáng)度裂縫。c) 縱向裂縫縱向裂縫是指順路方向出現(xiàn)裂縫。這種裂縫一般是沿板厚全深度裂縫。產(chǎn)生縱向裂縫的原因有:路基發(fā)生局部的不均勻沉陷,如溝槽下沉,路基拓寬部分沉陷、河浜回填沉陷、路堤未充分壓實(shí)等導(dǎo)致路面板脫空,產(chǎn)生裂縫；基層不穩(wěn)定；混凝土板的厚度與強(qiáng)度不足產(chǎn)生的裂縫。d) 角隅斷裂角隅斷裂主要是指混凝土路面邊角破損或缺角斷裂,剝落面呈垂直并貫穿于整個(gè)板厚。角隅斷裂產(chǎn)生的原因?yàn)?在水泥混凝土板澆搗時(shí),在模板四角周邊漏振或振搗不實(shí)。水泥混凝土路面的基層強(qiáng)度和穩(wěn)定性沒有達(dá)到設(shè)

24、計(jì)要求,在荷載作用下變形過大。過早地拆除路面模板,角隅受損傷。 開放交通過早, 強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)。e) 化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫主要分為堿- 集料反應(yīng)引起的裂縫和由鋼筋銹蝕引起的裂縫,主要表現(xiàn)為順筋開裂和呈雜亂的“地圖”狀裂縫。在裂縫處有白色沉淀的膠體和銹跡滲透出現(xiàn)?；瘜W(xué)反應(yīng)引起的裂縫產(chǎn)生的原因主要分為:堿- 集料反應(yīng)產(chǎn)生的裂縫是由于混凝土內(nèi)部的堿和堿活性骨料在混凝土澆注成型后,經(jīng)若干年反應(yīng),反應(yīng)產(chǎn)物積累到一定數(shù)量后吸水膨脹所致；鋼筋銹蝕產(chǎn)生的裂縫是由于混凝土鋼筋保護(hù)層太薄或混凝土抗?jié)B性差,導(dǎo)致外界有害離子侵入混凝土內(nèi)部,促使鋼筋銹蝕,體積膨脹造成混凝土開裂；混凝土中鋁酸三鈣化硫

25、酸鹽的侵蝕,使混凝土體積膨脹而出現(xiàn)裂縫；水泥中游離cao 過多,在混凝土硬化后,繼續(xù)水化,發(fā)生固相體積增大,使混凝土出現(xiàn)崩裂。f) 交叉裂縫交叉裂縫出現(xiàn)的原因是:水泥混凝土強(qiáng)度不夠,特別是混凝土抗折強(qiáng)度偏低。路基和基層的強(qiáng)度與水穩(wěn)定性差,一旦受水侵蝕,將會(huì)發(fā)生不均勻沉陷,在荷載作用下,混凝土板塊出現(xiàn)交叉裂縫。水泥的水化反應(yīng)和堿-骨料反應(yīng)。g) 檢查井附近的裂縫在檢查井周圍呈放射性裂縫或在檢查井四邊呈縱橫向裂縫稱檢查井附近裂縫。產(chǎn)生裂縫的主要原因?yàn)?在水泥混凝土路面板中存在檢查井,使混凝土板某些部位截面積減小,增加了溫度應(yīng)力,同時(shí),板中孔穴的存在,大大增加了溫度和荷載引起的應(yīng)力集中。檢查井沉降使

26、板體產(chǎn)生附加應(yīng)力。在檢查井周圍所受的綜合應(yīng)力大于混凝土路面設(shè)計(jì)抗折強(qiáng)度而產(chǎn)生裂縫。只要嚴(yán)格執(zhí)行施工操作規(guī)范和技術(shù)要求,在施工中切實(shí)抓好水泥、水灰比、集料和配合比、施工工藝、切割時(shí)間和深度、養(yǎng)生、基層強(qiáng)度和穩(wěn)定性、開放交通和施工管理等各個(gè)環(huán)節(jié),水泥混凝土路面裂縫是完全可以得到控制的。4.3機(jī)場(chǎng)路面機(jī)場(chǎng)道面在其使用年限內(nèi)，受輪載和氣候等因素長期、反復(fù)的作用，道面結(jié)構(gòu)的整體或某一組成部分表面功能特征逐步喪失和內(nèi)部結(jié)構(gòu)損傷不斷加劇使之使用性能迅速下降。道面混凝土表面出現(xiàn)的塑性收縮裂縫（短條狀）和干縮裂縫（龜裂或網(wǎng)狀）是機(jī)場(chǎng)道面施工中常見的缺陷。減少表面裂縫的措施：（1）嚴(yán)格控制水泥等原材料的質(zhì)量；（2

27、）嚴(yán)格控制水灰比；（3）加強(qiáng)振搗和整平抹壓，可減少混凝土體積和表層收縮量，減少表面裂縫的發(fā)生。5提高我國工程結(jié)構(gòu)的耐久性的措施1適當(dāng)提高標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范安全度設(shè)置水平我國加入wto以后，建筑市場(chǎng)正逐步向國際開放，我國的建筑設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等部門將面臨國際競(jìng)爭(zhēng)的挑戰(zhàn)。計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代形成的低安全度做法已經(jīng)不能適應(yīng)目前市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需要。努力減小與先進(jìn)國際標(biāo)準(zhǔn)之間的差距，應(yīng)適當(dāng)?shù)靥岣攥F(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)的安全度設(shè)置水平。由于我國各個(gè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的安全儲(chǔ)備不一樣，不能強(qiáng)求一律，在適當(dāng)提高安全度的前提下，可以根據(jù)實(shí)際情況予以調(diào)整。近期完成修訂的系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，都對(duì)安全度設(shè)置水平做了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。(1)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)對(duì)結(jié)構(gòu)可靠指標(biāo)及

28、重要性系數(shù)作出了新的規(guī)定，允許根據(jù)需要提高。(2)荷載規(guī)范根據(jù)國情的變化，提高了某些荷載的標(biāo)準(zhǔn)值。(3)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范提高了材料分項(xiàng)系數(shù)(減小設(shè)計(jì)值)。(4)降低了某些抗力項(xiàng)的計(jì)算(如抗剪強(qiáng)度)。(5)提高了最小配筋率。(6)增加了構(gòu)造配筋。(7)加強(qiáng)了配筋構(gòu)造措施。2采用高強(qiáng)材料改善結(jié)構(gòu)延性新的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范gb500102002取消了c15以下的低強(qiáng)度混凝土等級(jí)，同時(shí)將混凝土等級(jí)提高到c80?；炷两Y(jié)構(gòu)用普通鋼筋將以hrb400級(jí)鋼筋作主力鋼筋；預(yù)應(yīng)力鋼筋將以強(qiáng)度1860mpa的高強(qiáng)鋼絲、鋼絞線作為主力鋼筋；低強(qiáng)性脆的冷加工鋼筋不再列入國家標(biāo)準(zhǔn)而交由各行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)管理。3設(shè)置不同安全度建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)失效后果進(jìn)行結(jié)構(gòu)重要性分類，并在設(shè)計(jì)使用年限及目標(biāo)可靠指標(biāo)采用了不同的規(guī)定，體現(xiàn)了風(fēng)險(xiǎn)分析的思想。在實(shí)際的工程結(jié)構(gòu)中會(huì)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)材料、結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)功能(包括建筑功能、可維修和可改造功能等)、結(jié)構(gòu)使用環(huán)境不同，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)損失千差萬別。在確定結(jié)構(gòu)安全性和安全耐久性水平時(shí)，要求結(jié)構(gòu)有一致的安全度水平是不