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探讨钢筋锈蚀导致钢筋混凝土结构破坏的原因和对策

发布于：2015-08-12 20:54:12 来自：建筑结构/混凝土结构 [复制转发]

			依据一定的分析和研究，硕士毕业论文本文对钢筋锈蚀导致钢筋混凝土结构破坏的原因进行了探索，并就如何解决这些问题提出了详细的对策。

1　混凝土配合比及其试验一个面用来进行空气渗透性测量,另一个面制作小试件用来测定孔隙率。涂层结束后,将立方体试件置于碳化箱中。碳化箱中CO2浓度控制在5%。间隔一定时间将棱柱体试件从碳化箱中取出,用电锯沿横断面切下一片,以测量其碳化深度。试件的剩余部分迅速放回到碳化箱中。将切片的内表面喷涂上酚酞溶液以显示未碳化的芯体部分。从切片的4个边起测量由粉红色指示的碳化深度,并取平均值。每种配合比有3个试件,碳化深度取其平均值。同样,间隔一定时间将立方体试件从碳化箱中取出,测量一未涂抹石蜡表面的空气渗透性,并从另一对应未涂抹石蜡的表面上制作小试样进行孔隙率试验。用真空度试验来测量碳化混凝土的空气渗透性。在混凝土表面施加真空,其装置是将一气密的有机玻璃罩固定在试件上。

当罩内的真空压力低于大气压100 kPa时所需的时间称为抗渗指数。每种混凝土配合比取3个立方体试件来确定抗渗系数。由于空气必须渗透通过混凝土,所以渗透性高的混凝土抗渗指数小(即所需时间短)。连通孔隙率对传输特性有影响。孔隙率的测量通常采用压汞法。但是用来做压汞试验的预处理试件如果过度干燥,将会破坏某些混凝土脆弱的尚处于高度亚稳定状态的微孔隙结构,并能贯通先前闭合的孔隙。本试验采用溶剂置换法预处理试件,并用氦气及比重瓶测孔隙率,对孔隙系统无破坏作用。将碳化箱中小砂浆试件的相应表面处打碎,称碎块总重1 g。碳化箱中3个立方体都进行孔隙率试验。做孔隙率试验的试件需要进行预处理,每一试件在新制的2-丙醇中放置7 d;接着转移到由同样成分新配的溶液中,再放置7 d;然后在n-戊烷溶液中放置14 d;最后在30℃的烘箱中烘2 d去除溶剂。在两倍的大气压下用比重瓶测量由氦气填充的孔隙率,读数之前保持压力1min。

2　结果与讨论

,碳化深度-时间关系曲线的形状与通常情况下时间的平方根走向相似。正如所料,对于空气养护的低强度混凝土,其碳化深度较大。这种低品质混凝土中的连通孔隙体系与由水养护高强度试件封闭孔隙体系相比,对CO2气体扩散的阻碍作用有限。

混凝土的强度和养护条件是影响抗渗指数的主要因素。例如,水养护高强度试件(M2C2)的抗渗指数比水养护低强度试件(M1C2)的抗渗指数大3·7倍。前者(M2C2)的抗掺指数也比相应的空气养护试件(M2C1)的抗渗指数大2·3倍。职称论文范文由图2可以看出,由于CaCO3在混凝土孔隙中的沉淀,碳化仅造成抗渗指数有很小的增大。暴露于CO2中碳化140 d,混合料M1和M2的抗渗指数大约分别增大了37%和4%,即碳化对较低强度混

凝土抗渗指数的影响更为显著。这可以由M1的碳化深度是M2的碳化深度4倍多的事实进行解释,M1试件中大部分孔隙由于碳化而堵塞。空气养护的试件C1,无论是对配合比M1延长碳化时间还是对配合比M2碳化的各个阶段,与同一配比的水养护试件C2相比,在抗渗指数上都有较大的增长。这主要是由于水化程度对毛细孔体积有重要影响,而毛细孔体积又直接影响混凝土的渗透性。由于空气养护的试件有更多的内部连通孔隙被碳化生成物堵塞,所以碳化对这些试件的渗透性将有更大的影响。孔隙率试验结果如图3所示。由图3可知,空气养护低强度混凝土(M1C1)的总孔隙率是最大的。

放置在CO2环境中,M1和M2的水灰比相差33%,将导致空气养护的试件和水养护的试件总孔隙率分别降低192%和100%。这表明降低水灰比可以显著降低孔隙率。另一方面,水养护试件M1和M2的孔隙率比空气养护试件的分别减少43%和17%,说明水养护对高水灰比混凝土更为重要。由图3也可以看出,由于碳化作用孔隙率最初下降较快,之后降低较慢。这是因为做孔隙率试验的试件总是从混凝土表面提取,试件置于碳化箱中时间不长,试件还没有被充分碳化。

比较图2和图3还可以看出,M2试件置于CO2中140 d后,其孔隙率下降高于18%,碳化引起的抗渗指数增加不超过5%。这可能是因为渗透性不是孔隙率的单值函数,而且介质在混凝土中的流动仅限一些特殊的孔隙。通常情况下,液体只能通过一些较大(孔径大于0·1 mm)的毛细孔。对于水灰比小于0·55的混凝土,这样的孔隙是很少的。所以配合比M2的渗透性最初很小,之后由于碳化作用又不可能提高,并最终保持较低值。但是孔隙中的CaCO3沉淀对总孔隙率确实有一定的影响。

3　结　论

碳化不仅引起混凝土的碱度降低,还会使混凝土的微观结构发生变化,并因此改变混凝土的传质特性,在引起混凝土碱度降低方面,碳化对钢筋混凝土的耐久性是不利的。但在混凝土渗透性及孔隙率方面,毕业论文碳化使混凝土的抗渗性提高。在140 d内,随着碳化时间的延长,混凝土的抗渗性提高幅度增大,对低强度的混凝土尤其明显;碳化使混凝土的孔隙率降低,早期降低迅速,后期缓慢,且低强度的混凝土更为显著。在谈及碳化对混凝土耐久性的影响时,应全面研究并综合评价。

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