精品鋼筋混凝土構(gòu)件正常應(yīng)用極限狀態(tài)驗(yàn)算

1、第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算概述抗裂驗(yàn)算裂縫開展寬度驗(yàn)算變形驗(yàn)算第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算8.1 概述 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須首先滿足承載能力極限狀態(tài)的要求，以保證結(jié)構(gòu)安全可靠；此外還應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)正常使用極限狀態(tài)對(duì)于裂縫和變形控制的要求，以保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的適用、美觀和耐久性。 第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算 8.1.1抗裂驗(yàn)算 抗裂就是不允許混凝土開裂。規(guī)范要求在荷載效應(yīng)的短期組合和長(zhǎng)期組合兩種情況下，構(gòu)件驗(yàn)算點(diǎn)拉應(yīng)力不能超過由混凝土拉應(yīng)力限制

2、系數(shù)ct控制的應(yīng)力值。 8.1.2裂縫寬度驗(yàn)算 一般的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，總是帶縫工作的。但對(duì)于一些構(gòu)件需要進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算。規(guī)范要求在荷載效應(yīng)的短期組合（考慮部分荷載長(zhǎng)期作用的影響）和長(zhǎng)期組合兩種情況下構(gòu)件的最大裂縫寬度不應(yīng)超過允許值。 8.1.4 可靠度水準(zhǔn) 結(jié)構(gòu)構(gòu)件不滿足正常使用極限狀態(tài)對(duì)生命財(cái)產(chǎn)的危害性比不滿足承載能力極限狀態(tài)的要小，其相應(yīng)的目標(biāo)可靠指標(biāo)b值要小些，故稱正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算，并在驗(yàn)算時(shí)采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值、和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，結(jié)構(gòu)系數(shù)d=1.0。第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算 8.1.3 變形驗(yàn)算 對(duì)于有嚴(yán)格限制變形要求的構(gòu)件以及截

3、面尺寸特別單薄的裝配式構(gòu)件，就需要進(jìn)行變形驗(yàn)算，要求在荷載效應(yīng)的短期組合（考慮部分荷載長(zhǎng)期作用的影響）和長(zhǎng)期組合兩種情況下，受彎構(gòu)件最大撓度值不應(yīng)超過允許值。 8.2.1 軸心受拉構(gòu)件tfssacrntectesfemax0)(afaafafafaafntsectstectssctcr滿足可靠指標(biāo)的要求，滿足可靠指標(biāo)的要求，引入拉應(yīng)力限制系數(shù)引入拉應(yīng)力限制系數(shù)ct第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算8.2 抗裂驗(yàn)算對(duì)應(yīng)荷載效應(yīng)的對(duì)應(yīng)荷載效應(yīng)的長(zhǎng)期組合長(zhǎng)期組合0afntkctl70. 0ct對(duì)應(yīng)荷載效應(yīng)的對(duì)應(yīng)荷載效應(yīng)的短期組合短期組合0afntkcts

4、85. 0ct圖8-1 抗裂軸向力計(jì)算圖8.2.2 受彎構(gòu)件crx2crxh 2crxh tfcrm0wfmtmcr第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算對(duì)應(yīng)荷載效應(yīng)的短期組合0wfmtkctms對(duì)應(yīng)荷載效應(yīng)的長(zhǎng)期組合0wfmtkctml圖8-2 受彎構(gòu)件正截面即將開裂時(shí)實(shí)際 應(yīng)力圖形8.2.3 偏心受拉構(gòu)件對(duì)應(yīng)荷載效應(yīng)的短期組合對(duì)應(yīng)荷載效應(yīng)的長(zhǎng)期組合第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算tkctssfanwmm0m0tkctllfanwmm0m0第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算鋼筋混凝土構(gòu)件正常

5、使用極限狀態(tài)驗(yàn)算8.2.4 偏心受壓構(gòu)件對(duì)應(yīng)荷載效應(yīng)的短期組合對(duì)應(yīng)荷載效應(yīng)的長(zhǎng)期組合tkctssfanwmm00tkctllfanwmm00第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算 一般情況混凝土的極限拉伸值tu=0.00010.00015，則混凝土即將開裂時(shí)，根據(jù)應(yīng)變協(xié)調(diào)決定的各構(gòu)件中鋼筋的拉應(yīng)力s(0.00010.00015)2.01052030n/mm2?？梢姶藭r(shí)鋼筋的應(yīng)力是很低的，即對(duì)于鋼筋混凝土的抗裂能力而言，鋼筋所起的作用不大，所以用增加鋼筋的辦法來提高構(gòu)件的抗裂能力既不經(jīng)濟(jì)，也是不合理的。提高構(gòu)件抗裂能力可通過加大構(gòu)件截面尺寸與提高混凝土的

6、強(qiáng)度等級(jí)，但最根本的方法是采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。8.3.1 裂縫的成因及對(duì)策荷載引起的裂縫荷載引起的裂縫非荷載引起的裂縫非荷載引起的裂縫拉力拉力彎矩彎矩剪力剪力扭矩扭矩垂直裂縫，正截面裂縫垂直裂縫，正截面裂縫主要裂縫成因主要裂縫成因crack width第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算8.3 裂縫開展寬度驗(yàn)算1、溫度變化引起的裂縫原因：熱脹冷縮，且變形受到約束采取的措施：a.對(duì)混凝土分層分塊；b.低熱水泥；c. 人工冷卻2、混凝土收縮引起的裂縫原因：混凝土結(jié)硬時(shí)產(chǎn)生體積縮小，變形受到約束采取的措施：a.設(shè)置伸縮縫；b.改善水泥性能；c. 降低水灰

7、比；d. 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。3、基礎(chǔ)不均勻沉降引起的裂縫采取的措施：a.構(gòu)造措施；b.設(shè)置沉降縫；第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算4、混凝土塑性塌引起的裂縫采取的措施：a.級(jí)配良好；b.控制水灰比；c.提高施工質(zhì)量5、冰凍引起的裂縫6、鋼筋銹蝕引起的裂縫采取的措施：a.提高混凝土的密實(shí)性；b.加大保護(hù)層厚度第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算7、堿骨料化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫采取的措施：a采用優(yōu)質(zhì)骨料和低堿水泥；b.提高密實(shí)性8.3.2 受力裂縫的開展寬度計(jì)算理論計(jì)算理論半理論半經(jīng)驗(yàn)公式我國(guó)建筑系統(tǒng)和水工系統(tǒng)規(guī)范數(shù)量

8、統(tǒng)計(jì)公式美國(guó)、俄羅斯及我國(guó)港工規(guī)范裂縫開展機(jī)理粘結(jié)滑移理論無粘結(jié)滑移理論綜合理論第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算1、裂縫開展前后的應(yīng)力狀態(tài)aaacccbb(a)裂縫即將出現(xiàn)(b)第一批裂縫出現(xiàn)(c) 裂縫的分布及開展第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算圖8-3 裂縫開展前后的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)在裂縫出現(xiàn)前，混凝土和鋼筋的應(yīng)變沿構(gòu)件的長(zhǎng)度基本上是均勻分布的。當(dāng)受拉區(qū)外邊緣的混凝土達(dá)到混凝土的極限拉應(yīng)變時(shí)，就處于即將出現(xiàn)裂縫的狀態(tài)a階段。3)當(dāng)受拉區(qū)外邊緣的混凝土在最薄弱截面位置達(dá)到其極限拉應(yīng)變e0ct后，出現(xiàn)第

9、一條（批）裂縫。4) 裂縫出現(xiàn)瞬間，裂縫截面位置的混凝土退出工作，應(yīng)力降低為零，而鋼筋承擔(dān)的拉力突然增加。第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算5)裂縫出現(xiàn)后，混凝土向裂縫兩側(cè)回縮，但非自由，受到鋼筋的約束?；炷僚c鋼筋之間有相對(duì)滑移，產(chǎn)生粘結(jié)應(yīng)力t。由于粘結(jié)應(yīng)力的存在，隨著距裂縫截面距離的增加，鋼筋拉應(yīng)力逐漸傳遞給混凝土而減小，混凝土拉應(yīng)力由裂縫處的零逐漸增大，達(dá)到l后，粘結(jié)應(yīng)力消失，混凝土中又重新建立起拉應(yīng)力ct。6) 當(dāng)距裂縫截面有足夠的長(zhǎng)度 l 時(shí)，混凝土拉應(yīng)力sc

10、t增大到ft，此時(shí)將在離裂縫截面l的另一薄弱截面處出現(xiàn)新的裂縫。7) 如果兩條裂縫的間距小于2 l，則由于粘結(jié)應(yīng)力傳遞長(zhǎng)度不夠，混凝土拉應(yīng)力不可能達(dá)到ft，因此將不會(huì)出現(xiàn)新的裂縫，裂縫的間距最終將穩(wěn)定在（l 2 l）之間，平均間距可取1.5 l。8)從第一條（批）裂縫出現(xiàn)到裂縫全部出齊為裂縫出現(xiàn)階段，該階段的荷載增量并不大，主要取決于混凝土強(qiáng)度的離散程度。9)裂縫間距的計(jì)算公式即是以該階段的受力分析建立的。第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算10)裂縫出齊后，隨著荷載的繼續(xù)增加，裂縫寬度不斷開展。裂縫的開展是由于混凝土的回縮，鋼筋的伸長(zhǎng)，導(dǎo)致鋼筋與混

11、凝土之間不斷產(chǎn)生相對(duì)滑移的結(jié)果，這是裂縫寬度計(jì)算的依據(jù)。11) 在荷載長(zhǎng)期作用下，由于混凝土的滑移徐變和拉應(yīng)力的松弛，將導(dǎo)致裂縫間受拉混凝土不斷退出工作，使裂縫開展寬度增大，混凝土的收縮使裂縫間混凝土的長(zhǎng)度縮短，也會(huì)引起裂縫的進(jìn)一步開展。第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算2. 平均裂縫寬度wm平均裂縫寬度wm等于構(gòu)件裂縫區(qū)段內(nèi)鋼筋的平均伸長(zhǎng)與相應(yīng)水平處構(gòu)件側(cè)表面混凝土平均伸長(zhǎng)的差值。crcmcrsmmllwcrsmmlw忽略混凝土的拉伸變形ssm受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)，反映了裂縫間受拉混凝土參與工作的程度。第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)

12、驗(yàn)算鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算ssssmecrsscrsmmlelw以軸拉為例：1）ssan2）crlcrmtetulaf 0tetemtmtetcrdkdfuafl4tecrdkckl21第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算3）testf0 . 13. 最大裂縫寬度wmax)(22221maxtesscrssmdkckeleww第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算teeqsdcew1 . 03ss321maxteeqsdcew1 . 03sl321max第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)

13、算鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算8.3.3 裂縫寬度驗(yàn)算1驗(yàn)算要求wmaxwmax2減小裂縫寬度的方法適當(dāng)減小鋼筋直徑，使鋼筋在混凝土中均勻分布；采用與混凝土粘結(jié)較好的變形鋼筋；適當(dāng)增加配筋量（不夠經(jīng)濟(jì)合理），以降低使用階段的鋼筋應(yīng)力。對(duì)限制裂縫寬度而言最根本的方法也是采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。deformationfeimleiqlf20404853845均布： 20leimsf 截面抗彎剛度ei 體現(xiàn)了截面抵抗彎曲變形的能力對(duì)于彈性均質(zhì)材料截面，ei為常數(shù)，m-f 關(guān)系為直線。eimleiplf2030121481集中：20ls 圖8-4 梁的變形第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)

14、驗(yàn)算鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算8.4 變形驗(yàn)算 由于混凝土開裂、彈塑性應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系和鋼筋屈服等影響，鋼筋混凝土適筋梁的m-f 關(guān)系不再是直線，而是隨彎矩增大，截面曲率呈曲線變化。mymumcreci0mf第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算圖8-5 梁的m-f 關(guān)系8.4.1 受彎構(gòu)件的短期剛度bs1. 不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件085. 0iebcs2. 出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件30)28. 0025. 0(bhebces8.4.2 受彎構(gòu)件的長(zhǎng)期剛度bl剛度降低的原因：混凝土的徐變混凝土的收縮影響因素：受壓鋼筋的配筋率、加荷齡期、荷載的大小及持續(xù)時(shí)間、溫度

15、和濕度、混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算荷載長(zhǎng)期作用下的撓度增大系數(shù)：4 .00 .2slslsblmsblmmsf2020)(（1）對(duì)應(yīng)于荷載效應(yīng)的短期組合20lbmsflsslsslbmmmb)1(長(zhǎng)期抗彎剛度第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算（2）對(duì)應(yīng)于荷載效應(yīng)的長(zhǎng)期組合slbb 長(zhǎng)期抗彎剛度8.4.3 受彎構(gòu)件的撓度計(jì)算20lbmsfl驗(yàn)算llssffff第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算 3. 提高剛度的方法 若驗(yàn)算撓度不能滿足，

16、則表示構(gòu)件的抗彎剛度不足。增加截面尺寸，提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)，增加配筋量及選用合理的截面（如t形或工形等），都可提高構(gòu)件剛度。但合理而有效的措施是適當(dāng)增大截面的高度。采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)也可有效提高構(gòu)件剛度。第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算8.4混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題：什么是耐久性要求？混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)能在自然和人為環(huán)境的化學(xué)和物理作用下，滿足在規(guī)定的設(shè)計(jì)工作壽命內(nèi)不出現(xiàn)無法接受的承載力減小、使用功能降低和不能接受的外觀破損等的情況。 由前已知，混凝土結(jié)構(gòu)的可靠性包含安全性、適用性和耐久性三個(gè)方面的要求。 安全性要求主要用過承載能力計(jì)算和穩(wěn)定性驗(yàn)算解決

17、； 適用性要求主要通過控制結(jié)構(gòu)的變形和裂縫寬度來滿足；耐久性定義：結(jié)構(gòu)在預(yù)定設(shè)計(jì)工作壽命期內(nèi)，在正常維護(hù)條件下，不需要進(jìn)行大修和加固滿足，即可滿足正常使用和安全功能要求的能力。對(duì)于一般建筑結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)工作壽命為50年，重要的建筑物可取100年。近年來，隨著建筑市場(chǎng)化的發(fā)展，業(yè)主也可以對(duì)建筑的壽命提出更高要求。對(duì)于其它土木工程結(jié)構(gòu)，根據(jù)其功能要求，設(shè)計(jì)工作壽命也有差別，如橋梁工程一般要求在100年以上。世界上經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家的工程建設(shè)大體上經(jīng)歷了三個(gè)階段：大規(guī)模建設(shè)；新建與改建、維修并重；重點(diǎn)轉(zhuǎn)向既有建筑物的維修改造。目前經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家處于第三階段，結(jié)構(gòu)因耐久性不足而失效，或?yàn)楸ＷC繼續(xù)正常使用而付出巨大

18、維修代價(jià)，這使得耐久性問題變得十分重要。 我國(guó)50年代開始大規(guī)模建設(shè)的工程項(xiàng)目，由于當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱，材料標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)都較低，除一些重要的工程項(xiàng)目目前需要繼續(xù)維持其使用外，其它大部分工程已達(dá)到其使用壽命。 我國(guó)真正進(jìn)入大規(guī)模建設(shè)是在改革開放以后，因此國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家在耐久性上所遇到的問題應(yīng)引起我國(guó)工程技術(shù)人員的足夠重視，避免重蹈發(fā)達(dá)國(guó)家的覆轍，對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)造成巨大浪費(fèi)。內(nèi)部因素： 混凝土強(qiáng)度 滲透性 保護(hù)層厚度 水泥品種 標(biāo)號(hào)和用量 外加劑等外部因素： 環(huán)境溫度 濕度 co2含量 侵蝕性介質(zhì)等影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的因素碳化碳化 撓度過大撓度過大(剛度降低）剛度降低）鋼筋銹蝕鋼筋銹蝕表面劣化強(qiáng)度

19、劣化龜龜裂裂美美觀觀混凝土中堿性物質(zhì)（ca(oh)2）使混凝土內(nèi)的鋼筋表明形成氧化膜，它能有效地保護(hù)鋼筋，防止鋼筋銹蝕。但由于大氣中的二氧化碳（co2）與混凝土中的堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，使混凝土的ph值降低。其他物質(zhì)，如so2、h2s，也能與混凝土中的堿性物質(zhì)發(fā)生類似的反應(yīng)，使混凝土的ph值降低，這就是混凝土的碳化。當(dāng)混凝土保護(hù)層被碳化到鋼筋表面時(shí)，將破壞鋼筋表面的氧化膜，引起鋼筋的銹蝕。此外，碳化還會(huì)加劇混凝土的收縮，可導(dǎo)致混凝土的開裂。因此，混凝土的碳化是混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的重要問題。混凝土的碳化從構(gòu)件表面開始向內(nèi)發(fā)展，到保護(hù)層完全碳化，所需要的時(shí)間與碳化速度、混凝土保護(hù)層厚度、混凝土密實(shí)性以及

20、覆蓋層情況等因素有關(guān)。1、混凝土的碳化1）環(huán)境因素碳化速度主要取決于空氣中的co2濃度和向混凝土中的擴(kuò)散速度?？諝庵械腸o2濃度大，混凝土內(nèi)外co2濃度梯度也愈大，因而co2向混凝土內(nèi)的滲透速度快，碳化反應(yīng)也快?？諝鉂穸群蜏囟葘?duì)碳化反應(yīng)速度有較大影響。因?yàn)樘蓟磻?yīng)要產(chǎn)生水份向外擴(kuò)散，濕度越大，水份擴(kuò)散越慢。當(dāng)空氣相對(duì)濕度大于80%，碳化反應(yīng)的附加水份幾乎無法向外擴(kuò)散，使碳化反應(yīng)大大降低。而在極干燥環(huán)境下，空氣中的co2無法溶于混凝土中的孔隙水中，碳化反應(yīng)也無法進(jìn)行。試驗(yàn)表明，當(dāng)混凝土周圍介質(zhì)的相對(duì)濕度為50%75%時(shí)，混凝土碳化速度最快。環(huán)境溫度越高，碳化的化學(xué)反應(yīng)速度越快，且co2向混凝土內(nèi)

21、的擴(kuò)散速度也越快。2）材料因素水泥是混凝土中最活躍的成分，其品種和用量決定了單位體積中可碳化物質(zhì)的含量，因而對(duì)混凝土碳化有重要影響。單位體積中水泥的用量越多，會(huì)提高混凝土的強(qiáng)度，又會(huì)提高混凝土的抗碳化性能。水灰比也是影響碳化的主要因素。在水泥用量不變的條件下，水灰比越大，混凝土內(nèi)部的孔隙率也越大，密實(shí)性就越差，co2的滲入速度越快，因而碳化的速度也越快。水灰比大會(huì)使混凝土孔隙中游離水增多，有利于碳化反應(yīng)?；炷林型饧訐胶狭虾凸橇掀贩N對(duì)碳化也有一定的影響。3） 施工養(yǎng)護(hù)條件混凝土攪拌、振搗和養(yǎng)護(hù)條件影響混凝土的密實(shí)性，因而對(duì)碳化有較大影響。此外，養(yǎng)護(hù)方法與齡期對(duì)水泥的水化程度有影響，進(jìn)而影響混凝

22、土的碳化。所以保證混凝土施工質(zhì)量對(duì)提高混凝土的抗碳化性能十分重要。表11-4 結(jié)構(gòu)混凝土耐久性的基本要求環(huán)境類別水灰比不大于水泥用量不少于(kg/m3)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不小于氯離子含量不大于一0.65200c151.00%a0.60225c200.30%二b0.55250c250.30%三0.50275c300.15%注：1、氯離子含量按水泥總重量的百分率計(jì)算；2、 預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的混凝土中的氯離子含量不得超過0.06%；3、 當(dāng)混凝土中加入摻合料時(shí)，可酌情降低水泥用量；處于二類環(huán)境中的基礎(chǔ)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)可采用 c20，但保護(hù)層厚度應(yīng)符合地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。4）減小混凝土碳化的措施合理設(shè)計(jì)混凝

23、土的施工配合比：一是要有足夠的水泥用量，一般不以少于300kg/m3，同時(shí)應(yīng)盡量降低水灰比；盡量提高混凝土的密實(shí)性，增強(qiáng)抗?jié)B性：砼應(yīng)振搗密實(shí)，按施工規(guī)范養(yǎng)護(hù)，減小水分蒸發(fā)，避免產(chǎn)生表面裂縫；鋼筋應(yīng)具有足夠的混凝土保護(hù)層：這是規(guī)范規(guī)定最小保護(hù)層的一個(gè)主要目的?；炷撂蓟_(dá)到鋼筋表面需要一定的時(shí)間，稱為脫鈍時(shí)間，混凝土厚度越大，脫鈍時(shí)間越長(zhǎng)。最小保護(hù)層厚度與環(huán)境條件有關(guān)。鋼筋銹蝕機(jī)理鋼筋銹蝕是影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的最關(guān)鍵問題?；炷林械匿摻钿P蝕實(shí)質(zhì)為電化學(xué)腐蝕。2、鋼筋銹蝕 當(dāng)混凝土未碳化時(shí)，由于水泥的高堿性，鋼筋表面形成一層致密的氧化膜，阻止了鋼筋銹蝕電化學(xué)過程。當(dāng)混凝土被碳化，鋼筋表面的氧

24、化膜被破壞，在有水份和氧氣的條件下，就會(huì)發(fā)生銹蝕的電化學(xué)反應(yīng)。影響鋼筋銹蝕的主要因素影響鋼筋銹蝕的主要因素是混凝土的含水量、水中的含氧量、混凝土的ph值、氯離子ci-的含量；還涉及到混凝土的密實(shí)度、混凝土的裂縫、混凝土中使用的添加劑等?？傊彩鞘股鲜鲆蛩匕l(fā)生變化的情況都會(huì)影響鋼筋的銹蝕程度。例如：鋼筋銹蝕產(chǎn)生的鐵銹（氫氧化亞鐵fe(oh)3），體積比鐵增加26倍，保護(hù)層被擠裂，使空氣中的水份更易進(jìn)入，促使銹蝕加快發(fā)展。氧氣和水份是鋼筋銹蝕必要條件，混凝土的碳化僅是為鋼筋銹蝕提供了可能。裂縫的發(fā)生為氧氣和水份的浸入創(chuàng)造了條裂縫的出現(xiàn)僅是使裂縫處鋼筋局部脫鈍，使銹蝕過程得以開始，但它對(duì)銹蝕速度不起控制作用。因此，防止鋼筋銹蝕最重要的措施是在增加混凝土的密實(shí)性和混凝土的保護(hù)層厚度。防止鋼筋銹蝕的措施減小混凝土的碳化，保證足夠的保護(hù)層厚度；采用涂面層；采用鋼筋阻銹劑；采用涂層鋼筋（環(huán)氧涂層鋼筋，已有生產(chǎn))。混凝土水化結(jié)硬后，內(nèi)部有很多毛細(xì)孔。在澆筑混凝土?xí)r，