外文資料翻譯——混凝土結構的耐久性

1、<p><b>　　中文2915字</b></p><p>　　畢業(yè)設計外文資料翻譯（一）</p><p>　　外文出處：Jules Houde 《Sustainable development slowed down</p><p>　　by bad construction practices and natural and te

2、chnological disasters》</p><p><b>　　外文原文（復印件）</b></p><p>　　畢業(yè)設計外文資料翻譯（二）</p><p>　　外文出處：Jules Houde 《Sustainable development slowed down</p><p>　　by bad const

3、ruction practices and natural and technological disasters》</p><p>　　2、外文資料翻譯譯文</p><p><b>　　混凝土結構的耐久性</b></p><p>　　即使是工程師認為的最耐久和最合理的混凝土材料，在一定的條件下，混凝土也會由于開裂、鋼筋銹蝕、化學侵蝕等一系列不

4、利因素的影響而易受傷害。近年來報道了各種關于混凝土結構耐久性不合格的例子。尤其令人震驚的是混凝土的結構過早惡化的跡象越來越多。</p><p>　　每年為了維護混凝土的耐久性，其成本不斷增加。根據(jù)最近在國內(nèi)和國際中的調(diào)查揭示，這些成本在八十年代間翻了一番，并將會在九十年代變成三倍。</p><p>　　越來越多的混凝土結構耐久性不合格的案例使從事混凝土行業(yè)的商家措手不及?；炷两Y構不僅代表

5、了社會的巨大投資，也代表了如果耐久性問題不及時解決可能遇到的成本，更代表著，混凝土作為主要建筑材料，其耐久性問題可能導致的全球不公平競爭以及行業(yè)信譽等等問題。</p><p>　　因此，國際混凝土行業(yè)受到了強烈要求制定和實施合理的措施以解決當前耐久性問題的雙重的挑戰(zhàn)，即：</p><p>　　找到有效措施來解決現(xiàn)有結構剩余壽命過早惡化的威脅。</p><p>　　納

6、入新的結構知識、經(jīng)驗和新的研究結果，以便監(jiān)測結構耐久性，從而確保未來混凝土結構所需的服務性能。</p><p>　　所有參與規(guī)劃、設計和施工過程的人，應該具有獲得對可能惡化的過程和決定性影響參數(shù)的最低理解的可能性。這種基本知識能力是要在正確的時間做出正確的決定，以確?；炷两Y構耐久性要求的前提。</p><p>　　加固保護 混凝土中的鋼筋受到堿性的鈍化層(pH值大于12.5)保護而阻止

7、了銹蝕。這種鈍化層阻礙鋼溶解。因此，即使所有其它條件都滿足(主要是氧氣和水分)，鋼筋受到銹蝕也都是不可能的。</p><p>　　混凝土的碳化作用或是氯離子的活動可以降低局部面積或更大面積的pH值。當加固層的pH值低于9或是氯化物含量超過一個臨界值時，鈍化層和防腐保護層就會失效，鋼筋受腐蝕是可能的。</p><p>　　混凝土碳化 混凝土是一種多孔材料,空氣中的二氧化碳(CO2)可以通過

8、孔隙滲透到混凝土的內(nèi)部。水化水泥中的氫氧化鈣離子（CaOH）會和二氧化碳反應，被轉化為碳酸鈣(CaCO3)，pH值將降至9以下。</p><p>　　正如已經(jīng)提到的，CO2是從混凝土表面滲透到混凝土內(nèi)部的。因此，混凝土的碳化也是從混凝土表面開始緩慢地延伸到混凝土的內(nèi)部。碳化速度的確定方法是根據(jù)CO2的擴散過程和混凝土碳化率(碳化深度的增加時間)的時間平方根法。</p><p>　　可以觀察

9、到，鋼筋最好的保護層是一層厚厚的抗?jié)B混凝土。</p><p>　　混凝土的氯離子擴散 除了CO2，氯離子(源自海水或除冰鹽)可通過孔隙穿透混凝土內(nèi)部。然而，氯離子的擴散發(fā)生在完全或部分水孔隙擴散過程。</p><p>　　石灰?guī)r(碳酸石灰、CaCO3)具有一定的化學和物理結合氯離子的能力，取決于孔隙水中的氯化物濃度。然而，并非所有的氯化物可以被結合。相反的，這之中總是存在被結合的氯化物

10、和自由的氯離子之間的溶解平衡。關于鋼筋的腐蝕只受在孔隙水中的自由的氯離子的控制影響。因此，在碳化以后，氯化物的重要性再次釋放，孔隙水中的氯化物含量和氯化物將大大增加混凝土碳化后的腐蝕風險?？紫端械穆入x子濃度達到臨界值時引起的初期腐蝕的危險稍后會說明。</p><p>　　由于擴散作用，氯離子的濃度會根據(jù)從混凝土表面到內(nèi)部的時間平方根法降低。</p><p>　　由于濕潤的和干燥的混凝土表

11、面都有含氯的水，表面層中含有豐富的氯化物是可能的。</p><p>　　在混凝土濕潤的初期，相對大量含氯的水會因為毛細吸力的作用滲入混凝土。在干燥期間，水會蒸發(fā)掉，氯化物會留在混凝土里。這個過程可能會導致干燥的和濕潤的混凝土塊中含有高濃縮的氯化物 (例如:干濕交替段海洋結構)。</p><p>　　因此，混凝土的滲水深度和表面層的孔隙度各自都是非常重要的，特別是與混凝土保護層厚度有關。&l

12、t;/p><p>　　鋼的腐蝕 腐蝕過程可以分成兩個單流程：陰極與陽極。陽極過程中，積極的鐵離子會進入到溶液中，陰極的羥基離子和游離的鐵離子會聯(lián)合擴散在混凝土保護層中的陽極的氧形成繡。水是使電解過程發(fā)生的必要條件，伴隨著鈍化層的破壞。</p><p>　　在鋼筋的表面，陽極區(qū)和陰極區(qū)既可以很接近也可以分離在很遠的距離，甚至可以超過了較大的距離。因此，如果混凝土足夠濕潤，使電解過程可以進行，

13、那么腐蝕可以發(fā)生在表面氧不能滲入到混凝土加固層的那些結構區(qū)域里。</p><p>　　在碳化區(qū)的裂縫和含有氯化物的周圍，往往更快滲入到混凝土中。在共同的“正?！绷芽p寬度（0.15-0.35mm）范圍內(nèi)，裂縫寬度對加固層的腐蝕速率的影響是相對小的。</p><p>　　影響加固層腐蝕的所有過程都或多或少地受碳化擴散（O2的擴散）的控制。因此，主要的參數(shù)是混凝土保護層的質(zhì)量（厚度、抗?jié)B性和裂縫

14、形態(tài)）。</p><p>　　開裂 事實上，混凝土結構的裂縫性質(zhì)可以被形容為輕微或嚴重。輕微裂縫通常被認為是不影響混凝土結構的情況。這意味著輕微裂縫不影響混凝土結構的安全或功能，很少或是不用額外的維護措施來保證混凝土結構的質(zhì)量。另一方面，嚴重的開裂裂縫會有害于混凝土結構的安全、功能、外觀，增加維護和修復的費用。</p><p>　　開裂會發(fā)生在混凝土受到的拉伸應變超過其抗拉應變能力的任何

15、時間?；炷潦艿降睦瓚Ξa(chǎn)生的原理如下：</p><p>　　- 混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的運動(例如：干燥收縮、堿-骨料反應、凍結/解凍周期等)</p><p>　　- 嵌入混凝土內(nèi)的材料膨脹(例如：鋼筋腐蝕)</p><p>　　- 外部強加的條件(載荷、沉降)</p><p>　　良好的管理可以大大減少潛在的嚴重開裂風險。在第一時間采取措施來避免

16、問題總比問題發(fā)生后再進行修復要好的多。潛在的混凝土開裂問題在本質(zhì)上其實可以通過各種方式大大降低：a)選擇合適的混凝土材料，包括水泥、火山灰、骨料、外加劑，b)設計以減少微分約束和凹角角落和其他引發(fā)條件,</p><p>　　混凝土受到許多不良的化學反應或參數(shù)(物理的或化學的)影響就會降低其耐久性：</p><p>　　- 物理的：凍融破壞、耐磨性及空穴作用</p><p

17、>　　- 化學的：堿-骨料反應、腐蝕、氯化硫酸鹽、碳化作用。</p><p>　　這些因素產(chǎn)生化學變化，微小的裂紋往往會變成很大的裂縫。</p><p>　　非加氣混凝土中的凍融作用最終產(chǎn)生的有害的液壓壓力和拉伸應力比混凝土最終的極限拉應力還要大10倍，有200微米。鋼筋的腐蝕會導致巨大的擴張和裂縫,因為已經(jīng)腐蝕的鋼筋占據(jù)的體積是未受腐蝕的鋼筋的7倍。</p><

18、p>　　在混凝土周圍的土壤或水中的硫酸鹽成分會與水泥中的三鈣鋁酸鹽反應并導致擴張。含有較低鋁酸鈣成分的抗硫酸鹽水泥可以限制這種類型的反應。</p><p>　　在硅酸鹽水泥混凝中，其活性骨料和高堿性水泥會導致膨脹、龜裂和混凝土表面的剝落。本文獻指出由于活性骨料可能導致的四種反應的類型：堿-硅反應、堿-碳酸鹽反應、硅化碳酸鹽巖骨料。</p><p>　　因為混凝土中的天然骨料在有水的條

19、件下會產(chǎn)生惰性，這種狀況是很讓困擾的。自從在40年代初期發(fā)現(xiàn)了堿-骨料反應以來，據(jù)調(diào)查，這個反應的存在給世界各地的大多數(shù)國家造成巨大損失。由于這是個世界性的問題，所以存在更廣闊的研究領域。</p><p>　　在堿-骨料反應發(fā)生以前，三個因素是必要的：</p><p>　　1.必須使用含有活性二氧化硅的骨料。</p><p>　　2.水泥中含堿量一定要高。</

20、p><p>　　3.混凝土必須部分或完全濕。</p><p>　　顯然，要避免混凝土堿骨料的反應，必須堅持三項原則:</p><p>　　1.不要使用活性骨料。</p><p>　　2.不使用含堿量高的水泥。</p><p>　　如果必須使用含高堿量的水泥和活性骨料混合在一起，那么使用外加劑（如火山灰）可以減輕有害的反應。

21、</p><p>　　要想避免使用活性骨料，首先需要了解有哪些聚合反應。如果知道一個聚合反應具有令人滿意的性能特點,那么將繼續(xù)使用它。如果有疑問或是某一個特定的聚合反應的性能特點尚不清楚，就應該進行一些測試。這些測試包括巖石檢查,化學測試和驗證試驗。</p><p>　　避免堿-骨料反應的第二種方法是控制水泥中的堿含量值在0.60%以內(nèi)。</p><p>　　避免堿

22、-骨料反應的第三種方法是使用火山灰或其他外加劑以減輕堿-骨料反應的影響。</p><p>　　*節(jié)選自 Jules Houde 在1998年Regional Sustainable Development Forums上發(fā)表的論文“Sustainable development slowed down by bad construction practices and natural and technologi