桥梁检测与加固 第二讲桥梁病害诊断 §2-1环境因素引起的混凝土结构 损伤或破坏 §2-2混凝土结构的裂缝分析 2007年3月 广东工业大学建设学院管民生
桥梁检测与加固 2007年3月 广东工业大学建设学院 管民生 11 第二讲 桥梁病害诊断 §2-1 环境因素引起的混凝土结构 损伤或破坏 §2-2 混凝土结构的裂缝分析
桥梁检测与加固 混凝土结构的病害表现形式多种多样,引起病害 的原因错综复杂,从引起病害的原因来分析,可以将 其划分为两大类 第一类为由环境作用引起的混凝土结构损伤与破坏。 由于混凝土的缺陷(例如裂隙、孔道、汽泡、孔穴 等),环境中的水及侵蚀性介质就可能渗入混凝土内 部,与混凝土中某些成份发生化学、物理反应,引起 混凝土损伤,影响结构的受力性能和耐久性。 第二类为由荷载作用或设计、施工不当造成的混凝 土结构损伤。例如,由于超载作用引起的裂缝,动力 冲击作用引起疲劳破坏。构造措施和施工方法不当引 起结构裂缝等。 2007年3月 广东工业大学建设学院管民生
桥梁检测与加固 2007年3月 广东工业大学建设学院 管民生 12 混凝土结构的病害表现形式多种多样，引起病害 的原因错综复杂，从引起病害的原因来分析，可以将 其划分为两大类： 第一类为由环境作用引起的混凝土结构损伤与破坏。 由于混凝土的缺陷（例如裂隙、孔道、汽泡、孔穴 等），环境中的水及侵蚀性介质就可能渗入混凝土内 部，与混凝土中某些成份发生化学、物理反应，引起 混凝土损伤，影响结构的受力性能和耐久性。 第二类为由荷载作用或设计、施工不当造成的混凝 土结构损伤。例如，由于超载作用引起的裂缝，动力 冲击作用引起疲劳破坏。构造措施和施工方法不当引 起结构裂缝等
桥梁检测与加固 §2-1环境因素引起的混凝土结构损伤或破坏 1混凝土的碳化 混凝土的碳化是指混凝土中氢氧化钙与渗透进混凝 土中的二氧化碳或其它酸性气体发生化学反应的过程。 般情况下混凝土呈碱性,在钢筋表面形成碱性薄膜, 保护钢筋免遭酸性介质的侵蚀,起到了“钝化”保护 碳化的实质是混凝土的中性化,使混凝土的碱 性降低,化腺破;址在分和其它有害介质侵入的 2氯离子的侵蚀 氯离子对混凝土的侵蚀是氯离子从外界环境侵入已 硬化的混凝土造成的。海水是氯离子的主要来源,北 方寒冷地区冬季道路、桥面撒盐化雪除冰都有可能 使氯离子渗入混凝土中。氯离子对混凝土的侵蚀属于 对结构的危害是多方面的,但最终表现为 钢筋的锈蚀。 2007年3月 广东工业大学建设学院管民生
桥梁检测与加固 2007年3月 广东工业大学建设学院 管民生 13 §2-1 环境因素引起的混凝土结构损伤或破坏 1 混凝土的碳化 混凝土的碳化是指混凝土中氢氧化钙与渗透进混凝 土中的二氧化碳或其它酸性气体发生化学反应的过程。 一般情况下混凝土呈碱性，在钢筋表面形成碱性薄膜， 保护钢筋免遭酸性介质的侵蚀，起到了“钝化”保护 作用。碳化的实质是混凝土的中性化，使混凝土的碱 性降低，钝化膜破坏，在水分和其它有害介质侵入的 情况下，钢筋就会发生锈蚀。 2 氯离子的侵蚀 氯离子对混凝土的侵蚀是氯离子从外界环境侵入已 硬化的混凝土造成的。海水是氯离子的主要来源，北 方寒冷地区冬季道路 、桥面撒盐化雪除冰都有可能 使氯离子渗入混凝土中。氯离子对混凝土的侵蚀属于 化学侵蚀，对结构的危害是多方面的，但最终表现为 钢筋的锈蚀
桥梁检测与加固 §2-1环境因素引起的混凝土结构损伤或破坏 3碱一骨料反应 碱—骨料反应一般指水泥中的碱和骨料中的活性硅 发生反应,生成碱—硅酸盐凝胶,并吸水产生膨胀压 力,造成混凝土开裂 碱—骨料反应引起的混凝土结构破坏程度,比其他 耐久性破坏发展更快,后果更为严重。碱一骨料反应 日发生,很难加以控制,一般不到两年就会使结构 出现明显开裂,所以有时也称碱骨料反应是混凝土结 构的“癌症”。 碱—骨料反应破坏的最重要特征之一是混凝土表面 开裂,裂缝的形态与结构中钢筋形成的限制和约束 态有关:钢筋限制、约束力强的混凝士形成顺筋 钢筋限制约束作用弱的混凝士形成网状或地图状裂缝, 在裂缝处有白色凝胶物渗出。碱一骨料反应裂缝与 他原因裂缝的主要区别是: 2007年3月 广东工业大学建设学院管民生
桥梁检测与加固 2007年3月 广东工业大学建设学院 管民生 14 §2-1 环境因素引起的混凝土结构损伤或破坏 3 碱—骨料反应 碱—骨料反应一般指水泥中的碱和骨料中的活性硅 发生反应，生成碱—硅酸盐凝胶，并吸水产生膨胀压 力，造成混凝土开裂。 碱—骨料反应引起的混凝土结构破坏程度，比其他 耐久性破坏发展更快，后果更为严重。碱—骨料反应 一旦发生，很难加以控制，一般不到两年就会使结构 出现明显开裂，所以有时也称碱骨料反应是混凝土结 构的“癌症”。 碱—骨料反应破坏的最重要特征之一是混凝土表面 开裂，裂缝的形态与结构中钢筋形成的限制和约束状 态有关：钢筋限制、约束力强的混凝土形成顺筋裂缝； 钢筋限制约束作用弱的混凝土形成网状或地图状裂缝， 在裂缝处有白色凝胶物渗出。碱—骨料反应裂缝与其 他原因裂缝的主要区别是：
桥梁检测与加固 §2-1环境因素引起的混凝土结构损伤或破坏 ①碱—骨料反应引起混凝士局部膨胀,裂缝的两个边缘出现不平状态 (错台);是碱骨料反应裂缝的特有现象; ②碱—骨料反应与环境湿度有关,在同一工程中潮湿部位出现裂缝, 而干燥部位却安然无恙,是碱一骨料反应裂缝区别与其他原因裂 缝的外观特征差别之 ③从裂缝出现的时间来判断,碱—骨料反应裂缝岀现的时间较晚,多 在施工后5~10年内出现,而混凝土收缩裂缝出现的时间较早, 般在施工后若干天内出现。 4冻融循环破坏 渗入混凝土中的水在低温下结冰膨胀,从内部破坏 混凝土的微观结构。经多次冻融循环后,损伤积累将使 混凝土剥落酥裂,强度降低。冻融循环破坏的混凝土 2007年3月 广东工业大学建设学院管民生 15
桥梁检测与加固 2007年3月 广东工业大学建设学院 管民生 15 §2-1 环境因素引起的混凝土结构损伤或破坏 ①碱—骨料反应引起混凝土局部膨胀，裂缝的两个边缘出现不平状态 （错台）；是碱骨料反应裂缝的特有现象； ②碱—骨料反应与环境湿度有关，在同一工程中潮湿部位出现裂缝， 而干燥部位却安然无恙，是碱—骨料反应裂缝区别与其他原因裂 缝的外观特征差别之一。 ③从裂缝出现的时间来判断，碱—骨料反应裂缝出现的时间较晚，多 在施工后5~10年内出现，而混凝土收缩裂缝出现的时间较早，一 般在施工后若干天内出现。 4 冻融循环破坏 渗入混凝土中的水在低温下结冰膨胀，从内部破坏 混凝土的微观结构。经多次冻融循环后，损伤积累将使 混凝土剥落酥裂，强度降低。冻融循环破坏的混凝土