您所在位置:首页 > 新闻中心 > 行业资讯

混凝土性能劣化的表现形式和因素

发表时间:2022-03-07 17:05:57 点击: 85

混凝土性能劣化的表现形式主要有:


1、组成改变 体积膨胀开裂表面开裂 表面剥落

2、溶蚀 磨损

3、结构疏松 承载力下降

4、弹性模量降低 质量损失

5、体积增长



导致混凝土性能劣化的影响因素,分为内部因素和外部因素。


材料内部因素包括:碱骨料反应、体积变化、吸水性、渗透性。混凝土内部可蒸发水的可逆性和随之引起或产生的有害作用是导致混疑土劣化的重要原因。


外部环境因素包括:温度和湿度及其变化(干湿交替、冻融循环),以及环境中的水、气体、盐酸等。


混凝土的劣化又分为两大类:


第一类是有水,空气和其他侵蚀性介质渗透进入混凝土所导致。其中化学类的包括钢筋锈蚀,碱骨料反应、硫酸盐侵蚀、海水侵蚀、酸腐蚀、碳化等;物理的包括冻融,盐结晶,火灾等。


第二类是磨损、冲刷与空蚀,涉及另外的机理


钢筋锈蚀的产物在生成过程中体积膨胀,能导致混凝土顺筋开裂和混凝土保护层剥落,损害钢筋与混凝土之间的粘附力,削弱钢筋的截面积并使钢筋变脆,从而影响结构安全性(承载力降低)与适用性(裂缝、表面锈迹等)。


在正常情况下,混凝土中的钢筋不会锈蚀,这是由干钢筋表面的混凝土孔溶液呈高度碱性(pH值大干13),可维持钢筋表面形成致密的氧化膜,这一成分复杂的以四氧化三铁为主的黑色氧化膜是钢筋的钝化保护膜,可阴止钢筋产生体积膨胀的不稳定红色锈蚀产物水合三氧化二铁 Fe203.nH20.


通常有两种情况可导致钝化膜失效:1混凝十的中性化a,主要是碳化,即空气中的二氧化碳从混准十表面扩散到混凝十内部,与混凝十内呈碱性的水泥水化产物氨氧化钙起反应,生成中性的碳西酸钙,降低混凝土的碱度,使钝化膜不能继续维持而破坏,并在水分和氧气的作用下使钢筋锈蚀;同样,有酸的侵入也会使混凝一中性化。2氢盐的侵入,即氯离子从混凝土表面扩散到钢筋位置并积累到一定浓度(临界浓度)后,也能使钝化膜失效。混凝土内的钢筋碳化锈蚀和氯盐锈蚀都是电化学腐蚀过程,都必须有水分和氧的参与。此外,混凝土中的直流电(如地铁结构中的杂散电流)也能促使钢筋锈蚀。


使混凝土材料腐蚀或造成损伤的环境因素主要有冻融循环、干温交替以及水、土壤中的硫酸盐、镁盐、酸等化学介质的作用。混凝土内的饱和空隙水受冻膨胀产生压力、反复冻融可增加混凝土的饱水程度并使混凝土表层开裂浆体剥落,骨料裸露甚至崩落。


硫酸盐能与混凝土中的水化产物氢氧化钙和水合铝酸钙发生化学反应生成石膏和钙矾石,这两种反应产物发生体积膨胀,使混凝土开裂剥落。在干湿交替的条件下,潮湿时侵入混凝土孔隙中的盐溶液在环境转为干燥后因过饱和而结晶,还会产生极大的结晶压力使混凝土破坏。酸能溶解混凝土中的气氧化钙等水化产物,破坏混凝十的内部结构和密实性。空气中的二氧化硫及氮氧化物等空气污染物与水结合形成酸雨,对混凝土也有很大侵蚀作用。氯盐(氯化钠,氯化镁”等)不仅能破坏钢筋表面钝化膜而引起钢筋锈蚀,而且能和混凝土中的氢氧化钙发生离子交换反应生成易溶(如氯化钙)或疏松无胶凝性(如氢氧化镁)的产物,破坏混疑土材料的微结构。


在有冰冻情况下,盐冻能使混凝土表面起皮剥落。


除冰盐(一般为氯盐)不但能对钢筋造成严重锈蚀,而目对表层混凝土有很大破坏作用。


此外,密实性差的高水灰比混凝土,当接触流动水、压力水或者有水渗透时,即使不是软水,也能使混凝土中的氢氧化钙析出,降低混凝土碱度,环境作用对混凝土材料的腐蚀和损伤主要发生在混凝土表面,使混凝土截面或混凝土材料强度受到损失,影响结构的实用性(外观、裂缝、剥落等)和安全性。在配筋混凝土结构中,最重要的是因表层混疑土发生腐蚀或损伤而削弱了对钢筋的保护能力,加速了钢筋的锈蚀进程。