混凝土保护层对结构耐久性的影响分析及措施__墨水学术,论文发表,(2)
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厚度太小达不到规定值时,会降低混凝土的耐火极限,耐久性相应降低。
3提高混凝土保护层作用的措施
3.1相关规定及保护层厚度的选择
混凝土耐久性最大的影响因素就是其所处的环境,根据环境的作用种类和作用程度对保护层的规定有质量指标(如强度和氯离子扩散系数)、厚度和混凝土养护条件等。在干燥环境下,混凝土碳化速度慢,即使碳化层达到钢筋表面,钢筋也不会发生锈蚀。而常年多雨、干湿交替频繁的地区腐蚀较快,约为干燥地区的1.5~2倍。此外,构筑物所处的工业环境和地理环境对混凝土保护层的设计厚度都有不同要求。我国《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)在3.4节“耐久性规定”中,对混凝土结构的环境类别进行了定义(表1),并提出了结构混凝土(一类、二类和三类环境中,设计使用年限为50年的结构)耐久性的基本要求(见表2),同时规定了最小保护层厚度。对于水工和工业腐蚀环境的混凝土保护层的厚度又有不同的规定和防护措施,所以设计时,要根据工作环境、结构类别,选取合理的混凝土保护层厚度和相关措施。
表1:混凝土结构的环境类别
环境类别 条件
一 室内正常环境
二 a 室内潮湿环境;非严寒和非寒冷地区的露天环境、与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境
b 严寒和寒冷地区的露天环境、与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境
三 使用除冰盐的环境;严寒和寒冷地区冬季水位变动的环境;滨海室外环境
四 海水环境
五 受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境
表2结构混凝土耐久性的基本要求
环境类别 最大水灰比 最小水泥用量(kg/m3) 最低混凝土强度等级 最大氯离子含量(%) 最大碱含量(kg/m3)
一 0.65 225 C20 1.0 不限制
二 a 0.60 250 C25 0.3 3.0
b 0.55 275 C30 0.2 3.0
三 0.50 300 C30 0.1 3.0
3.2确保混凝土保护层质量的技术措施
3.2.1保证保护层厚度符合设计要求
要保证保护层的厚度控制在规定范围之内,对不同的构件可采取不同的措施。对竖向构件,如墙、柱类可采用S筋和穿墙筋进行固定,也可采用1:1水泥砂浆制成与保护层同厚、30×30×30mm左右垫块,中间穿入22号扎丝绑在主筋上控制保护层厚度。板类构件可用马凳与砂浆垫块相结合的方法,避免在施工时用垫石子、据经验上提钢筋骨架的方式来控制保护层的厚度。对悬挑类及其它有负筋的构件如雨蓬、现浇板连系梁处、楼梯板等要引起足够重视。同时要确保模板刚度和支撑牢固,避免混凝土在浇捣过程中,由于振动而引起模板变形,导致结构保护层厚度不均匀。
3.2.2保证混凝土的浇筑质量
施工时严格控制混凝土水灰比,在保证和易性的前提下,尽量降低水灰比,减少用水