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混凝土耐久性的影响因素
混凝土硬化后在工作中会受到环境中的有害物质的侵蚀,若混凝土被侵蚀过快将严重影响混凝土的耐久性能,同时影响建筑物的服役寿命及建筑物的安全。
钢筋混凝土的腐蚀化学腐蚀程度明显,通常所谈的钢筋混凝土的腐蚀是指化学腐蚀。化学腐蚀主要包括:碳化作用、氯盐腐蚀、硫酸盐的腐蚀、酸的腐蚀和碱的腐蚀。盐水环境是特殊环境中的一类,其主要影响为氯盐腐蚀和硫酸盐腐蚀。
盐水环境中的氯离子或硫酸盐通常通过混凝土的宏观(裂缝)及微观(不密实)缺陷,渗入到混凝土中形成腐蚀。一方面,渗入的氯盐可以和混凝土中的Ca(OH)2和铝酸盐等起反应,生成易溶的CaCl2和带有大量结晶水且比反应物体积大几倍的固相化合物,造成混凝土的膨胀破坏。同时,渗入的硫酸盐也可与上述物质(特别是粉煤灰带入的活性混合材料)发生置换反应,带来类似的破坏。另一方面,渗入的氯盐或硫酸盐到达钢筋表面,直接或间接破坏混凝土的包裹作用及钢筋钝化的高碱度两层屏障,使之发生锈蚀。氯离子或硫酸盐引起钢筋锈蚀的主要作用有:破坏钝化膜,形成腐蚀电流,激化钢筋锈蚀等。
混凝土的变形特性
如果混凝土在没有约束的条件下自由变形,其正常的体积变化几乎不产生影响。但在实际工程中混凝土通常要受到一定的结构约束而产生应力,其中拉应力为显著。由于混凝土的抗压强度很高而抗拉强度相对较低,因此可导致混凝土产生裂缝。