建筑物(wù)是现代文(wén)明社会赖以生存和发展的条件,建筑物(wù)的安全则是人民(mín)生命财产安全的重要保证。但实际工程中的一些服役建筑,甚至某些新(xīn)建筑都难免存在质量缺陷和内外损伤,这会影响建筑结构的耐久性,危及结构的安全。引起建筑结构损伤的原因很(hěn)多(duō),可(kě)以归纳人為(wèi)因素和自然因素两方面。导致结构损伤的人為(wèi)因素主要有(yǒu):盘扣式脚手架工程设计的欠缺与错误,施工质量差、偷工减料、使用(yòng)低劣材料,建筑用(yòng)地规划错误,勘察工作失误、未能(néng)发现重要隐患,相邻场地施工引起建筑破坏,维修、保护不当,地下水抽取过度引起建筑物(wù)倾斜或下沉,火灾等。导致结构损伤的主要自然因素有(yǒu)地震、水灾、龙卷风、泥石流及山(shān)體(tǐ)滑坡等地质灾害腐蚀性气體(tǐ)等。混凝土结构是钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构和素混凝土结构的总称。混凝土结构具有(yǒu)承载能(néng)力高、耐久性能(néng)较好等优点,在工程中得到广泛应用(yòng)。但设计、施工、环境、使用(yòng)维护等过程中的诸多(duō)因素,导致混凝土结构各种损伤破坏,从而降低了混凝土结构的使用(yòng)寿命。為(wèi)了确保混凝土结构的安全工作,相关人员必须了解混凝土结构损伤机理(lǐ)及各相关影响因素。
混凝土是一个多(duō)孔體(tǐ),在其内部存在大小(xiǎo)不同的毛细管、孔隙、气泡,甚至缺陷。空气中的二氧化碳(CO)首先渗透到混凝土内部充满空气的孔隙和毛细管中,与水泥水化过程中产生的氢氧化钙Ca(OH)2】、硅酸三钙(3Ca,2SO2,3H2O)和硅酸二钙(2CaO,SO2,4HO)等水化产物(wù)相互作用(yòng),形成碳酸钙(CaCO3)。盘扣式脚手架的碳化速度主要取决于如下三个过程的速度。
(1)化學(xué)反应过程速度。混凝土碳化反应速度取决于CO2的浓度和混凝土中可(kě)碳化物(wù)质的含量,可(kě)碳化物(wù)质含量受水泥品种、用(yòng)量和水化程度等因素影响。
(2)CO2等的渗入速度。在CO2或其他(tā)酸性物(wù)质通过混凝土孔隙向混凝土内部渗入的过程中,其渗入速度取决于扩散物(wù)质的浓度和混凝土的孔隙结构。混凝土孔隙结构主要受混凝土水灰比、水泥水化程度的影响。。
(3)(a(OH)2等的扩散速度Ca(OH)2可(kě)在孔隙表面的湿度薄膜内扩散,其速度取决于混凝土的含水率和Ca(OH)2的浓度梯度。
通常,上述三个过程中,CO2在混凝土中的扩散速度慢,它决定了混凝土碳化过程的速度。此外,混凝土的碳化速度还与混凝土的含水量、温度等因素有(yǒu)关般空气中的CO2的浓度很(hěn)低(其體(tǐ)积分(fēn)数约為(wèi)0.03%,工业車(chē)间稍高),因而混凝土的碳化过程非常缓慢。