鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算

1、第9章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算,概述抗裂驗(yàn)算裂縫開展寬度驗(yàn)算變形驗(yàn)算,第9章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算,8.1 概述,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須首先滿足承載能力極限狀態(tài)的要求，以保證結(jié)構(gòu)安全可靠；此外還應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)正常使用極限狀態(tài)對于裂縫和變形控制的要求，以保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的適用、美觀和耐久性。,第9章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算,8.1.1．抗裂驗(yàn)算 抗裂就是不允許混凝土開裂。規(guī)范要求在荷載

2、效應(yīng)的短期組合和長期組合兩種情況下，構(gòu)件驗(yàn)算點(diǎn)拉應(yīng)力不能超過由混凝土拉應(yīng)力限制系數(shù)αct控制的應(yīng)力值。,8.1.2．裂縫寬度驗(yàn)算 一般的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，總是帶縫工作的。但對于一些構(gòu)件需要進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算。規(guī)范要求在荷載效應(yīng)的短期組合（考慮部分荷載長期作用的影響）和長期組合兩種情況下構(gòu)件的最大裂縫寬度不應(yīng)超過允許值。,8.1.4 可靠度水準(zhǔn) 結(jié)構(gòu)構(gòu)件不滿足正常使用極限狀態(tài)對生命財(cái)產(chǎn)的危害性比不滿足承載能力極

3、限狀態(tài)的要小，其相應(yīng)的目標(biāo)可靠指標(biāo)[b]值要小些，故稱正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算，并在驗(yàn)算時(shí)采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值、和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，結(jié)構(gòu)系數(shù)?d=1.0。,第9章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算,8.1.3 變形驗(yàn)算 對于有嚴(yán)格限制變形要求的構(gòu)件以及截面尺寸特別單薄的裝配式構(gòu)件，就需要進(jìn)行變形驗(yàn)算，要求在荷載效應(yīng)的短期組合（考慮部分荷載長期作用的影響）和長期組合兩種情況下，受彎構(gòu)件最大撓度值不應(yīng)超過允許值。,8.2.1 軸

4、心受拉構(gòu)件,滿足可靠指標(biāo)的要求，引入拉應(yīng)力限制系數(shù),第9章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算,8.2 抗裂驗(yàn)算,對應(yīng)荷載效應(yīng)的長期組合,對應(yīng)荷載效應(yīng)的短期組合,圖8-1 抗裂軸向力計(jì)算圖,8.2.2 受彎構(gòu)件,第9章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算,對應(yīng)荷載效應(yīng)的短期組合,對應(yīng)荷載效應(yīng)的長期組合,圖8-2 受彎構(gòu)件正截面即將開裂時(shí)實(shí)際 應(yīng)力圖形,8.2.3 偏心受拉構(gòu)件,對應(yīng)荷載效應(yīng)的短期組合,對應(yīng)荷載效應(yīng)的長期組合,

5、第9章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算,第9章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算,8.2.4 偏心受壓構(gòu)件,對應(yīng)荷載效應(yīng)的短期組合,對應(yīng)荷載效應(yīng)的長期組合,第9章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算,一般情況混凝土的極限拉伸值εtu=0.0001～0.00015，則混凝土即將開裂時(shí)，根據(jù)應(yīng)變協(xié)調(diào)決定的各構(gòu)件中鋼筋的拉應(yīng)力σs≈(0.0001～0.00015)×2.0×105＝20～30N/mm2?？梢姶?/p>

6、時(shí)鋼筋的應(yīng)力是很低的，即對于鋼筋混凝土的抗裂能力而言，鋼筋所起的作用不大，所以用增加鋼筋的辦法來提高構(gòu)件的抗裂能力既不經(jīng)濟(jì)，也是不合理的。提高構(gòu)件抗裂能力可通過加大構(gòu)件截面尺寸與提高混凝土的強(qiáng)度等級，但最根本的方法是采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。,8.3.1 裂縫的成因及對策,Crack Width,第9章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算,8.3 裂縫開展寬度驗(yàn)算,1、溫度變化引起的裂縫,原因：熱脹冷縮，且變形受到約束,采取的措施：a.

7、對混凝土分層分塊；b.低熱水泥；c. 人工冷卻,2、混凝土收縮引起的裂縫,原因：混凝土結(jié)硬時(shí)產(chǎn)生體積縮小，變形受到約束,采取的措施：a.設(shè)置伸縮縫；b.改善水泥性能；c. 降低水灰比；d. 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。,3、基礎(chǔ)不均勻沉降引起的裂縫,采取的措施：a.構(gòu)造措施；b.設(shè)置沉降縫；,第9章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算,4、混凝土塑性塌引起的裂縫,采取的措施：a.級配良好；b.控制水灰比；c.提高施工質(zhì)量,5、冰凍引起的裂縫,6、鋼筋銹

8、蝕引起的裂縫,采取的措施：a.提高混凝土的密實(shí)性；b.加大保護(hù)層厚度,第9章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算,7、堿－骨料化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫,采取的措施：a采用優(yōu)質(zhì)骨料和低堿水泥；b.提高密實(shí)性,8.3.2 受力裂縫的開展寬度計(jì)算理論,計(jì)算理論,,半理論半經(jīng)驗(yàn)公式－我國建筑系統(tǒng)和水工系統(tǒng)規(guī)范,數(shù)量統(tǒng)計(jì)公式－美國、俄羅斯及我國港工規(guī)范,裂縫開展機(jī)理,,粘結(jié)滑移理論,無粘結(jié)滑移理論,綜合理論,第9章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)

9、驗(yàn)算,1、裂縫開展前后的應(yīng)力狀態(tài),(a)裂縫即將出現(xiàn),(b)第一批裂縫出現(xiàn),(c) 裂縫的分布及開展,第9章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算,圖8-3 裂縫開展前后的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài),在裂縫出現(xiàn)前，混凝土和鋼筋的應(yīng)變沿構(gòu)件的長度基本上是均勻分布的。當(dāng)受拉區(qū)外邊緣的混凝土達(dá)到混凝土的極限拉應(yīng)變時(shí)，就處于即將出現(xiàn)裂縫的狀態(tài)Ⅰa階段。,3)當(dāng)受拉區(qū)外邊緣的混凝土在最薄弱截面位置達(dá)到其極限拉應(yīng)變e0ct后，出現(xiàn)第一條（批）裂縫。4) 裂

10、縫出現(xiàn)瞬間，裂縫截面位置的混凝土退出工作，應(yīng)力降低為零，而鋼筋承擔(dān)的拉力突然增加。,第9章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算,第9章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算,5)裂縫出現(xiàn)后，混凝土向裂縫兩側(cè)回縮，但非自由，受到鋼筋的約束?；炷僚c鋼筋之間有相對滑移，產(chǎn)生粘結(jié)應(yīng)力t。由于粘結(jié)應(yīng)力的存在，隨著距裂縫截面距離的增加，鋼筋拉應(yīng)力逐漸傳遞給混凝土而減小，混凝土拉應(yīng)力由裂縫處的零逐漸增大，達(dá)到l后，粘結(jié)應(yīng)力消失，混凝土中又重新建立

11、起拉應(yīng)力?ct。,6) 當(dāng)距裂縫截面有足夠的長度 l 時(shí)，混凝土拉應(yīng)力sct增大到ft，此時(shí)將在離裂縫截面≥l的另一薄弱截面處出現(xiàn)新的裂縫。,7) 如果兩條裂縫的間距小于2 l，則由于粘結(jié)應(yīng)力傳遞長度不夠，混凝土拉應(yīng)力不可能達(dá)到ft，因此將不會出現(xiàn)新的裂縫，裂縫的間距最終將穩(wěn)定在（l ~ 2 l）之間，平均間距可取1.5 l。8)從第一條（批）裂縫出現(xiàn)到裂縫全部出齊為裂縫出現(xiàn)階段，該階段的荷載增量并不大，主要取決于混凝土強(qiáng)度的離散程度

12、。,9)裂縫間距的計(jì)算公式即是以該階段的受力分析建立的。,第9章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算,10)裂縫出齊后，隨著荷載的繼續(xù)增加，裂縫寬度不斷開展。裂縫的開展是由于混凝土的回縮，鋼筋的伸長，導(dǎo)致鋼筋與混凝土之間不斷產(chǎn)生相對滑移的結(jié)果，這是裂縫寬度計(jì)算的依據(jù)。11) 在荷載長期作用下，由于混凝土的滑移徐變和拉應(yīng)力的松弛，將導(dǎo)致裂縫間受拉混凝土不斷退出工作，使裂縫開展寬度增大，混凝土的收縮使裂縫間混凝土的長度縮短，也會引起裂

13、縫的進(jìn)一步開展。,第9章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算,2. 平均裂縫寬度wm,平均裂縫寬度wm等于構(gòu)件裂縫區(qū)段內(nèi)鋼筋的平均伸長與相應(yīng)水平處構(gòu)件側(cè)表面混凝土平均伸長的差值。,忽略混凝土的拉伸變形,,受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)，反映了裂縫間受拉混凝土參與工作的程度。,第9章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算,以軸拉為例：,1）,2）,第9章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算,3）ψ,3. 最大裂縫寬度wmax,第9章 鋼筋

14、混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算,第9章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算,8.3.3 裂縫寬度驗(yàn)算1．驗(yàn)算要求wmax≤[wmax]2．減小裂縫寬度的方法★適當(dāng)減小鋼筋直徑，使鋼筋在混凝土中均勻分布；★采用與混凝土粘結(jié)較好的變形鋼筋；★適當(dāng)增加配筋量（不夠經(jīng)濟(jì)合理），以降低使用階段的鋼筋應(yīng)力。,對限制裂縫寬度而言最根本的方法也是采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。,Deformation,,截面抗彎剛度EI 體現(xiàn)了截面抵抗彎曲變形的能

15、力對于彈性均質(zhì)材料截面，EI為常數(shù)，M-f 關(guān)系為直線。,圖8-4 梁的變形,第9章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算,8.4 變形驗(yàn)算,由于混凝土開裂、彈塑性應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系和鋼筋屈服等影響，鋼筋混凝土適筋梁的M-f 關(guān)系不再是直線，而是隨彎矩增大，截面曲率呈曲線變化。,第9章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算,圖8-5 梁的M-f 關(guān)系,8.4.1 受彎構(gòu)件的短期剛度Bs,1. 不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,2. 出現(xiàn)裂縫的構(gòu)

16、件,8.4.2 受彎構(gòu)件的長期剛度Bl,剛度降低的原因：混凝土的徐變混凝土的收縮,,影響因素：受壓鋼筋的配筋率、加荷齡期、荷載的大小及持續(xù)時(shí)間、溫度和濕度、混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間,第9章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算,荷載長期作用下的撓度增大系數(shù)θ：,（1）對應(yīng)于荷載效應(yīng)的短期組合,長期抗彎剛度,第9章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算,（2）對應(yīng)于荷載效應(yīng)的長期組合,長期抗彎剛度,8.4.3 受彎構(gòu)件的撓度計(jì)算,驗(yàn)算,第9章

17、 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算,3. 提高剛度的方法 若驗(yàn)算撓度不能滿足，則表示構(gòu)件的抗彎剛度不足。增加截面尺寸，提高混凝土強(qiáng)度等級，增加配筋量及選用合理的截面（如T形或工形等），都可提高構(gòu)件剛度。但合理而有效的措施是適當(dāng)增大截面的高度。采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)也可有效提高構(gòu)件剛度。,第9章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算,8.4混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性,問題：什么是耐久性要求？,混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)能在自然和人為環(huán)境的化學(xué)和物理作用

18、下，滿足在規(guī)定的設(shè)計(jì)工作壽命內(nèi)不出現(xiàn)無法接受的承載力減小、使用功能降低和不能接受的外觀破損等的情況。,由前已知，混凝土結(jié)構(gòu)的可靠性包含安全性、適用性和耐久性三個(gè)方面的要求。 安全性要求主要用過承載能力計(jì)算和穩(wěn)定性驗(yàn)算解決； 適用性要求主要通過控制結(jié)構(gòu)的變形和裂縫寬度來滿足；,,,⑴耐久性定義：結(jié)構(gòu)在預(yù)定設(shè)計(jì)工作壽命期內(nèi)，在正常維護(hù)條件下，不需要進(jìn)行大修和加固滿足，即可滿足正常使用和安全功能要求的能力。,⑵對于一般建筑結(jié)構(gòu)

19、，設(shè)計(jì)工作壽命為50年，重要的建筑物可取100年。⑶近年來，隨著建筑市場化的發(fā)展，業(yè)主也可以對建筑的壽命提出更高要求。對于其它土木工程結(jié)構(gòu)，根據(jù)其功能要求，設(shè)計(jì)工作壽命也有差別，如橋梁工程一般要求在100年以上。,,,世界上經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家的工程建設(shè)大體上經(jīng)歷了三個(gè)階段：,⑴大規(guī)模建設(shè)；⑵新建與改建、維修并重；⑶重點(diǎn)轉(zhuǎn)向既有建筑物的維修改造。目前經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家處于第三階段，結(jié)構(gòu)因耐久性不足而失效，或?yàn)楸ＷC繼續(xù)正常使用而付出巨大維修代價(jià)

20、，這使得耐久性問題變得十分重要。,,,我國50年代開始大規(guī)模建設(shè)的工程項(xiàng)目，由于當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱，材料標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)都較低，除一些重要的工程項(xiàng)目目前需要繼續(xù)維持其使用外，其它大部分工程已達(dá)到其使用壽命。,我國真正進(jìn)入大規(guī)模建設(shè)是在改革開放以后，因此國外發(fā)達(dá)國家在耐久性上所遇到的問題應(yīng)引起我國工程技術(shù)人員的足夠重視，避免重蹈發(fā)達(dá)國家的覆轍，對國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)造成巨大浪費(fèi)。,,,內(nèi)部因素： 混凝土強(qiáng)度 滲透性 保護(hù)層厚度 水泥品

21、種 標(biāo)號和用量 外加劑等,外部因素： 環(huán)境溫度 濕度 CO2含量 侵蝕性介質(zhì)等,影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的因素,,,⑴混凝土中堿性物質(zhì)（Ca(OH)2）使混凝土內(nèi)的鋼筋表明形成氧化膜，它能有效地保護(hù)鋼筋，防止鋼筋銹蝕。⑵但由于大氣中的二氧化碳（CO2）與混凝土中的堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，使混凝土的Ph值降低。其他物質(zhì)，如SO2、H2S，也能與混凝土中的堿性物質(zhì)發(fā)生類似的反應(yīng)，使混凝土的Ph值降低，這就是混凝土的碳化。⑶

22、當(dāng)混凝土保護(hù)層被碳化到鋼筋表面時(shí)，將破壞鋼筋表面的氧化膜，引起鋼筋的銹蝕。此外，碳化還會加劇混凝土的收縮，可導(dǎo)致混凝土的開裂。⑷因此，混凝土的碳化是混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的重要問題。⑸混凝土的碳化從構(gòu)件表面開始向內(nèi)發(fā)展，到保護(hù)層完全碳化，所需要的時(shí)間與碳化速度、混凝土保護(hù)層厚度、混凝土密實(shí)性以及覆蓋層情況等因素有關(guān)。,1、混凝土的碳化,,,1）環(huán)境因素①碳化速度主要取決于空氣中的CO2濃度和向混凝土中的擴(kuò)散速度?？諝庵械腃O2濃度大，混

23、凝土內(nèi)外CO2濃度梯度也愈大，因而CO2向混凝土內(nèi)的滲透速度快，碳化反應(yīng)也快。②空氣濕度和溫度對碳化反應(yīng)速度有較大影響。因?yàn)樘蓟磻?yīng)要產(chǎn)生水份向外擴(kuò)散，濕度越大，水份擴(kuò)散越慢。當(dāng)空氣相對濕度大于80%，碳化反應(yīng)的附加水份幾乎無法向外擴(kuò)散，使碳化反應(yīng)大大降低。③而在極干燥環(huán)境下，空氣中的CO2無法溶于混凝土中的孔隙水中，碳化反應(yīng)也無法進(jìn)行。④試驗(yàn)表明，當(dāng)混凝土周圍介質(zhì)的相對濕度為50%~75%時(shí)，混凝土碳化速度最快。環(huán)境溫度越高，碳

24、化的化學(xué)反應(yīng)速度越快，且CO2向混凝土內(nèi)的擴(kuò)散速度也越快。,,,2）材料因素①水泥是混凝土中最活躍的成分，其品種和用量決定了單位體積中可碳化物質(zhì)的含量，因而對混凝土碳化有重要影響。②單位體積中水泥的用量越多，會提高混凝土的強(qiáng)度，又會提高混凝土的抗碳化性能。③水灰比也是影響碳化的主要因素。在水泥用量不變的條件下，水灰比越大，混凝土內(nèi)部的孔隙率也越大，密實(shí)性就越差，CO2的滲入速度越快，因而碳化的速度也越快。④水灰比大會使混凝土孔隙

25、中游離水增多，有利于碳化反應(yīng)。⑤混凝土中外加摻合料和骨料品種對碳化也有一定的影響。,,,3） 施工養(yǎng)護(hù)條件混凝土攪拌、振搗和養(yǎng)護(hù)條件影響混凝土的密實(shí)性，因而對碳化有較大影響。此外，養(yǎng)護(hù)方法與齡期對水泥的水化程度有影響，進(jìn)而影響混凝土的碳化。所以保證混凝土施工質(zhì)量對提高混凝土的抗碳化性能十分重要。,,,,4）減小混凝土碳化的措施①合理設(shè)計(jì)混凝土的施工配合比：一是要有足夠的水泥用量，一般不以少于300kg/m3，同時(shí)應(yīng)盡量降低水灰比；

26、②盡量提高混凝土的密實(shí)性，增強(qiáng)抗?jié)B性：砼應(yīng)振搗密實(shí)，按施工規(guī)范養(yǎng)護(hù)，減小水分蒸發(fā)，避免產(chǎn)生表面裂縫；③鋼筋應(yīng)具有足夠的混凝土保護(hù)層：這是《規(guī)范》規(guī)定最小保護(hù)層的一個(gè)主要目的。混凝土碳化達(dá)到鋼筋表面需要一定的時(shí)間，稱為脫鈍時(shí)間，混凝土厚度越大，脫鈍時(shí)間越長。最小保護(hù)層厚度與環(huán)境條件有關(guān)。,,,⑴鋼筋銹蝕機(jī)理鋼筋銹蝕是影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的最關(guān)鍵問題?；炷林械匿摻钿P蝕實(shí)質(zhì)為電化學(xué)腐蝕。,,2、鋼筋銹蝕,,,① 當(dāng)混凝土未碳化時(shí)，

27、由于水泥的高堿性，鋼筋表面形成一層致密的氧化膜，阻止了鋼筋銹蝕電化學(xué)過程。②當(dāng)混凝土被碳化，鋼筋表面的氧化膜被破壞，在有水份和氧氣的條件下，就會發(fā)生銹蝕的電化學(xué)反應(yīng)。,⑵影響鋼筋銹蝕的主要因素影響鋼筋銹蝕的主要因素是混凝土的含水量、水中的含氧量、混凝土的PH值、氯離子CI-的含量；還涉及到混凝土的密實(shí)度、混凝土的裂縫、混凝土中使用的添加劑等?？傊彩鞘股鲜鲆蛩匕l(fā)生變化的情況都會影響鋼筋的銹蝕程度。例如：,,,③鋼筋銹蝕產(chǎn)生的鐵銹（

28、氫氧化亞鐵Fe(OH)3），體積比鐵增加2~6倍，保護(hù)層被擠裂，使空氣中的水份更易進(jìn)入，促使銹蝕加快發(fā)展。④氧氣和水份是鋼筋銹蝕必要條件，混凝土的碳化僅是為鋼筋銹蝕提供了可能。⑤裂縫的發(fā)生為氧氣和水份的浸入創(chuàng)造了條⑥裂縫的出現(xiàn)僅是使裂縫處鋼筋局部脫鈍，使銹蝕過程得以開始，但它對銹蝕速度不起控制作用。因此，防止鋼筋銹蝕最重要的措施是在增加混凝土的密實(shí)性和混凝土的保護(hù)層厚度。,,,⑶防止鋼筋銹蝕的措施,①減小混凝土的碳化，保證足夠的保

29、護(hù)層厚度；②采用涂面層；③采用鋼筋阻銹劑；④采用涂層鋼筋（環(huán)氧涂層鋼筋，已有生產(chǎn))。,,,⑴混凝土水化結(jié)硬后，內(nèi)部有很多毛細(xì)孔。在澆筑混凝土?xí)r，為得到必要的和易性，往往會比水泥水化所需要的水多些。,3.混凝土的凍融破壞,⑵多余的水份滯留在混凝土毛細(xì)孔中。低溫時(shí)水份因結(jié)冰產(chǎn)生體積膨脹，引起混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞。⑶反復(fù)凍融多次，就會使混凝土的損傷累積達(dá)到一定程度而引起結(jié)構(gòu)破壞。⑷防止混凝土凍融破壞的主要措施是降低水灰比，減少混凝土中

30、多余的水份。⑸冬季施工時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，防止早期受凍，并摻入防凍劑等。,,,⑴混凝土集料中的某些活性礦物與混凝土微孔中的堿性溶液產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)稱為堿集料反應(yīng)。⑵堿集料反應(yīng)產(chǎn)生的堿-硅酸鹽凝膠，吸水后會產(chǎn)生膨脹，體積可增大3~4倍，從而混凝土的剝落、開裂、強(qiáng)度降低，甚至導(dǎo)致破壞。⑶引起堿集料反應(yīng)有三個(gè)條件：①混凝土的凝膠中有堿性物質(zhì)。這種堿性物質(zhì)主要來自于水泥，若水泥中的含堿量（Na2O，K2O）大于0.6%以上時(shí)，則會很快析出到水溶

31、液中，遇到活性骨料則會產(chǎn)生反應(yīng)；②骨料中有活性骨料，如蛋白石、黑硅石、燧石、玻璃質(zhì)火山石、安山石等含SiO2的骨料；③水分。堿骨料反應(yīng)的充分條件是有水分，在干燥環(huán)境下很難發(fā)生堿骨料反應(yīng)。,4.混凝土的堿集料反應(yīng),,,⑴硫酸鹽腐蝕：硫酸鹽溶液與水泥石中的氫氧化鈣及水化鋁酸鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成石膏和硫鋁酸鈣，產(chǎn)生體積膨脹，使混凝土破壞。硫酸鹽除在一些化工企業(yè)存在外，海水及一些土壤中也存在。當(dāng)硫酸鹽的濃度（以SO2的含量表示）達(dá)到2‰時(shí)，

32、就會產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕。⑵酸腐蝕：混凝土是堿性材料，遇到酸性物質(zhì)會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，使混凝土產(chǎn)生裂縫、脫落，并導(dǎo)致破壞。酸不僅存在于化工企業(yè)，在地下水，特別是沼澤地區(qū)或泥炭地區(qū)廣泛存在碳酸及溶有CO2的水。此外有些油脂、腐植質(zhì)也呈酸性，對混凝土有腐蝕作用。⑶海水腐蝕：在海港、近海結(jié)構(gòu)中的混凝土構(gòu)筑物，經(jīng)常收到海水的侵蝕。海水中的NaCl、MgCl2、MgSO4、K2SO4等成分，尤其是Cl-和硫酸鎂對混凝土有較強(qiáng)的腐蝕作用。在海岸飛濺區(qū)，受