耐久性论文范文
耐久性论文范文第1篇
论文摘要:土建结构工程的耐久性与工程的使用寿命相联系,是使用期内结构保持正常功能的能力。本文阐述了土建结构工程的耐久性现状以及保证土建结构耐久性的重要性,分析了影响土建结构耐久性的原因。
一、我国土建结构工程的发展
大多数土建结构由混凝土建造.混凝土结构的耐久性是当前结构工程学科最为重要的前沿研究领域之一,加大耐久性研究工作是今后的发展方向,重视混凝土结构的耐久性也是可持续发展的需要。
长期以来,人们一直以为混凝土应是非常耐久的材料。直到20世纪70年代末期,发达国家才逐渐发现原先建成的基础设施工程在一些环境下出现过早损坏。我国建设部于80年代一项调查表明，国内大多数工业建筑物在使用25-30年后即需大修，处于严酷环境下的建筑物使用寿命仅15-20年。民用建筑和公共建筑的使用环境相对较好,一般可维持50年以上,但室外的阳台、雨罩等露天构件的使用寿命通常仅有30年～40年。桥梁、港工等基础设施工程的耐久性问题更为严重,由于钢筋的混凝土保护层过薄且密实性差,许多工程建成后几年就出现钢筋锈蚀、混凝土开裂。耐久性问题的严重性和迫切性在于我们许多正在建设的工程仍未吸取国际和国内的大量惨痛教训,还沿着老路重蹈覆辙。一些北方城市新建成的立交桥和高速公路桥,仍没有在材料性能和结构构造等方面采取必要的防治冻融和盐害的综合措施。甚至大型工程如2000年投入运行的珠海莲花跨海大桥,其主体结构在浪溅区仍采用不耐海水干湿交替侵蚀的C30混凝土与3cm～4cm厚的保护层厚度。有专家估计,我国基础设施工程建设的高潮还可延续20年,但由于忽视耐久性,迎接我们的还会有“大修”20年的高潮,这个高潮可能不用很久就将到来,其耗费将数倍于当初这些工程施工建设时的投资。
二、我国土建结构工程的耐久性主要存在的问题及原因
（一）我国土建结构工程的耐久性的问题
①我国工程设计人员和项目管理人员对土建结构工程的安全性与耐久性尚未引起足够重视,尤其是系统安全管理观尚未形成,由于人为差错或人为错误导致的违反强制性详规的结构安全问题时有发生,直接影响结构的安全性和耐久性,甚至危及人们的生命财产安全;
②我国土建结构工程抵御地震、火灾作用的设计要求相对而言偏低,而且抵抗其他灾害的设计要求偏少甚至没有。存在着较大的结构安全隐患;
③我国现行的设计规范基本上只考虑到结构在使用期间的承载力极限状态,而国外则着重考虑结构经济合理的使用寿命;
④设计单位出的施工图一般并不考虑施工方法,而施工单位一般又不掌握设计计算书,因此施工过程中遇到的一些具体问题只能由施工现场的技术人员根据经验决定,缺乏科学的理论依据。
（二）使土建结构混凝土耐久性问题进一步加剧的原因
①由于混凝土的质量检验习惯上以单一的强度指标作为衡量标准,导致水泥工业对水泥强度的不适当追求,使水泥细度增加,早强的矿物成分比例提高,这些都不利于混凝土的耐久性。
②工程施工单位不适当地加快施工进度,尤其是政府行政领导对工程进度的不适当干预。混凝土的耐久性质量尤其需要足够的施工养护期加以保证,早产有损生命健康的概念同样适用于混凝土。国内媒体上加大宣传的所谓几个月就修成一条大路,建成一座大桥,或盖成一栋高楼的工程及抢工献礼工程,很可能就是今后注定要花掉更多资金进行大修的短命工程。提前完成合同规定施工期的在国外要被处罚,因为意味着工程质量有遭受到损害的可能。
③环保力度不足导致的环境不断恶化,如废气、酸雨(我国的酸雨面积已超过国土的30%),也是导致混凝土不耐久的重要原因。
三、对提高土建工程的耐久性的几点看法
（一）编写出相应的设计施工技术文件，另一方面则要安排系统的研究项目，加大耐久性研究工作的支持力度；混凝土结构的耐久性是当前国际上结构工程学科最为重要的前沿研究领域之一。混凝土的耐久性研究牵扯到原材料和环境等特定条件，需要考虑本国的特点，是不能完全依赖国外研究成果。
（二）混凝土结构的耐久性是可持续发展的需要。要提高高性能混凝土的占有量，减少水泥用量。生产混凝土所需的水泥、砂、石等原材料均需大量消耗国土资源并破坏植被与河床，我国现在每年生产5亿多吨水泥，与之相伴的是年耗20多亿方的砂石，长此以往实难以为继。延长结构使用寿命意味着节约材料，而耐久的混凝土一般又应是水泥用量较低和矿物掺合料（工业废料）用量较高的混凝土，所以耐久的混凝土正适应环境保护的需要。国际上对桥梁、隧道等土木工程的设计工作寿命多为100年，有的如英国为120年。考虑到耐久性不足所造成的巨大经济损失和资源浪费，国际上近年来有要求将这些工程的最低工作寿命进一步延长的趋势，如提出城市环境中的桥梁至少应有150年。
（三）土木结构工程使用阶段的正常检测与维护结构耐久性和使用寿命的概念，与使用阶段的检测、维护和修理不能分割，对处于露天和恶劣环境下的基础设施工程来说尤其如此。为了保证结构安全性和耐久性，一些工程在建成后的使用过程中，应该进行定期检测和维护。我国目前有结构工程的设计规范与施工规范,但没有如何使用的规范.有些国家对于结构损坏可能影响公众安全的建筑物与桥梁、隧道等公共工程,规定必须定期检测;即使是建筑物的玻璃幕墙和外墙面砖等建筑部件,因其坠落后容易伤及公众,也有强制定期检测的要求.我国由于施工管理水平和工程操作人员素质与国外相比有差距,质量控制与质量保证制度不够健全,规范对结构安全与耐久性的设置水准又相对较低,已建或在建的工程中往往存在一些隐患,所以更有必要从法律上确定土建工程的正常使用和定期检测的要求.对于土建结构工程的安全、质量问题,虽然政府已作出了设计与施工的责任单位和个人需对其“终身负责”的规定,但是这种要求执行起来缺乏可操作性.要将结构安全质量事故减少到最低程度,还应以预防为主,通过例行检测及时发现问题。
耐久性论文范文第2篇
论文摘要:钢筋锈蚀是造成钢筋混凝土桥梁耐久性损伤的最主要和最直接因素，也是混凝土桥梁耐久性破坏的主要形式之一。本文从锈蚀机理、影响因素和影响后果等方面进行了综述性讨论。
钢筋锈蚀是一个比较普遍、并且严重威胁结构安全的耐久性问题。它在影响结构物耐久性因素中，占据主导地位。美国、英国、德国和日本等国每年均花费巨资用于混凝土结构的耐久性修复，其中钢筋锈蚀占有相当大的比例。我国也有相当数量的钢筋混凝土桥梁相继进入老化期，钢筋锈蚀的研究和防治显得非常重要。
钢筋锈蚀是造成钢筋混凝土桥梁耐久性损伤的最主要和最直接因素，也是混凝土桥梁耐久性破坏的主要形式之一。钢筋锈蚀对桥梁结构的破坏分为三个时期：前期是钢筋表面局部锈蚀出现锈斑、锈片等；中期是钢筋整个表面锈蚀，并产生膨胀，与保护层脱离，发生层裂；后期表现为钢筋铁锈进一步膨胀，混凝土本身发生破坏，出现顺筋胀裂，混凝土脱离，直至钢筋不断锈蚀，有效截面不断减小，桥梁结构承载力不断下降，钢筋混凝土构件丧失基本承载能力。
一、钢筋混凝土桥梁中钢筋锈蚀机理
正常情况下，由于初始混凝土的高碱性，钢筋混凝土桥梁结构力筋表面形成一层致密的钝化膜，使其处于钝化状态。但随着环境介质的侵入，钝化膜逐渐遭到破坏，从而导致腐蚀的发生。
力筋发生锈蚀需要三大基本要素：
（一）力筋表面钝化膜的破坏；
（二）充足氧的供应；
（三）适宜的湿度（RH＝60～80％）。
三个要素缺一不可，第一要素为诱发条件，而腐蚀速度则取决于氧气及水分的供应。
钢筋的锈蚀一般为电化学锈蚀。发生电化学锈蚀必须具备3个条件：
1、在钢筋表面形成电位差；
2、在阴极部位钢筋表面存在足够的氧气和水；
3、在阳极区，使阳极部位的钢筋表面处于活化状态，即钢筋表面的钝化膜遭到破坏。
在氧气和水的共同作用下，钢筋表面不断失去电子发生电化学反应，逐渐被锈蚀，在钢筋表面生成红锈，引起混凝土开裂。
对于钢筋混凝土桥梁，在一般环境条件下，钢筋的锈蚀通常由两种作用引起：一种是混凝土碳化作用；一种是氯离子的侵蚀。二氧化碳和氯离子对混凝土本身都没有严重的破坏作用，但是这两种环境物质都是混凝土中钢筋钝化膜破坏的最重要又最常遇到的环境介质：混凝土碳化使混凝土孔隙溶液中的Ca(OH)2含量逐渐减少，PH值逐渐下降，钝化膜逐渐变得不再稳定以至于完全被破坏，使钢筋处于脱钝状态；周围环境中的氯离子从混凝土表面逐渐渗入到混凝土内部，当到达钢筋表面的混凝土孔溶液中的游离氯离子浓度超过一定值（临界浓度）时，即使混凝土碱度再高，pH值大于11.5值，Cl-也能破坏钝化膜，从而使钢筋发生锈蚀。氯盐引起钢筋锈蚀的发展速度很快，远比碳化锈蚀严重，这种情况常发生在近海或海洋环境以及冬季经常使用除冰盐的环境。
二、影响钢筋混凝土桥梁钢筋锈蚀的主要因素
（一）混凝土的保护层厚度及完好程度和混凝土的密实度
这三个方面都与侵蚀性介质的侵蚀速度有关，保护层厚度对钢筋锈蚀的影响呈线性关系，因此世界各国规范对保护层厚度都作了规定。我国新修订的《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中，对钢筋的最小保护层厚度规定中，随着使用环境条件的劣化，混凝土保护层厚度也在增加。混凝土的密实度影响着混凝土的渗透性，渗透性高的混凝土更容易发生锈蚀。
（二）混凝土的碳化程度
混凝土的碳化降低了混凝土的碱度，造成PH值降低，给钢筋脱钝提供了可能。钢筋的失重率与混凝土的碳化深度差不多呈线性关系，由此混凝土的碳化程度对钢筋锈蚀有重大影响。
（三）环境条件
环境对钢筋锈蚀的影响主要有以下几个方面：温度、湿度、二氧化碳的浓度、氧气的浓度以及侵蚀性介质的浓度。对于钢筋混凝土桥梁来说，影响最大的是湿度，当桥梁处在湿度较大的环境下，尤其是水位浮动的桥墩部位和浪溅区，最容易发生锈蚀。
（四）氯离子的影响
氯化物是一种很危险的侵蚀介质，但是在我国北方地区，为保证冬季交通畅行，向道路、桥梁及城市立交桥等撒除冰盐，大量使用的氯化钠和氯化钙，使得氯离子渗入混凝土，引起钢筋锈蚀破坏。
北方地区许多的工程经验教训表明，大量地使用除冰盐是影响钢筋混凝土桥梁结构耐久性的主要原因之一。根据国外的相关研究报道，使用除冰盐的桥梁结构一般在5~10年就开始腐蚀破损造成钢筋锈蚀，混凝土胀裂。由于到目前为止，还没有找到能够完全替代除冰盐的除冰方法，除冰盐仍将继续使用。因此采取针对除冰盐的防腐蚀措施是十分重要的。
三、钢筋锈蚀对钢筋混凝土桥梁耐久性的影响
钢筋锈蚀的直接结果是钢筋的截面积减少，不均匀锈蚀导致钢筋表面凹凸不平，产生应力集中现象，使钢筋的力学性能退化，如强度降低、脆性增大、延性变差，导致构件承载力降低。
（一）锈蚀后钢筋的力学性能
锈蚀钢筋抗力的降低直接影响服役结构和构件的承载能力，严重时可能造成结构提前失效甚至倒塌。沿钢筋长度发生均匀锈蚀时，钢筋的失重率近似等于钢筋的截面面积损失率，钢筋所能抵抗的极限拉力的降低与钢筋截面面积锈损率基本成正比，此时，可以简单地用锈损钢筋的实际截面面积乘以未锈钢筋的极限抗拉强度获得锈蚀钢筋的极限抗拉能力。
但是，由于混凝土材料的不均匀性、使用环境的不稳定性、钢筋各部位受力程度的不同等因素，实际上混凝土中的钢筋锈蚀很少有均匀锈蚀的情况，通常钢筋截面面积损失率大于重量损失率，而且随着钢筋锈蚀的发展，锈蚀的不均匀性和离散性增大，重量损失率与截面面积损失率的差异也越大。因此，钢筋极限抗拉能力的下降，除钢筋截面的锈损、有效截面面积减小外，还有一个因素：锈损钢筋的表面凹凸不平，受力以后缺口处产生应力集中，使锈蚀钢筋的屈服强度和极限强度降低；且锈损越严重，应力集中引起的强度降低越多。
（二）钢筋锈蚀后对钢筋与混凝土协同工作性能的影响
钢筋锈蚀后，钢筋与混凝土之间的粘结锚固性能降低。试验研究结果表明，锈蚀钢筋混凝土主梁抗弯承载力试验值小于只考虑锈蚀后钢筋截面积减小、屈服强度降低计算得到的抗弯承载力值,说明钢筋和混凝土的粘结强度降低也是锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力降低的主要影响因素之一。因此，对受拉钢筋必须乘以协同工作系数，以考虑粘结退化对钢筋混凝土梁抗弯承载力的影响。
理论上，考虑粘结强度降低的影响，锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力应介于未锈蚀构件和无粘结构件之间，而相同条件下无粘结受弯构件承载力约为正常构件的70%~80%左右，那么kb则应处于0.7~1之间。
（三）钢筋锈蚀后对钢筋混凝土桥梁结构性能的影响
耐久性论文范文第3篇
关键词：建筑材料；混凝土结构；质量
近几年，我国人口数量增加，对房屋质量提出了更高的要求。但当下建筑质量问题非常突出，而出现建筑质量问题的原因是建筑材料的质量不达标，间接影响混凝土结构的质量，最终导致工程出现质量问题。因此，我们需要采取不同的措施，增强混凝土结构的强度，保证其施工质量。
1建筑材料对混凝土结构质量的影响
每个建筑材料都是相对独立的个体，只有混合在一起，才可以成为混凝土结构的一部分，而混凝土结构建设中，会使用浆料，且每种材料融合的比例也有特殊的要求，这些都会对混凝土结构造成影响。
1．1浆料造成的影响
1．1．1水泥胶结材料
水泥是建筑工程必需的材料，混合各材料使起到粘附的作用。而不同类型的工程，对使用的水泥也提出了不同的要求。水泥品种的不同，实际使用过程中会产生不同的效果。若建筑工程没有根据自己的实际所需，选择水泥的种类，可能会导致混凝土结构出现质量问题，最终发生工程事故。此外，水泥中碱容量的多少，也会影响工程质量。如果使用的水泥材料中的碱与其他材料的化学元素发生反应，极有可能导致已经完成的混凝土结构工程开裂，慢慢影响整个建筑。此外，除了根据工程特点选择材料外，也要考察建筑施工所在的区域，根据区域所在的位置、特点，选择不同类型的水泥，若选择的水泥不符，极有可能出现结构抗干缩性不达标的特点，耐寒性较差，容易受到腐蚀。同时，不同等级的水泥细度有很大差异，其会决定水泥的硬化速度，以及需要水量的多少，如果水泥较细，水与水泥融合后，可以快速混合，在较短的时间内完成凝结，但水泥越细越容易与CO2发生化学反应，所以，它不可以长时间放置在环境中。而使用这类水泥时也要注意，它很容易出现收缩，降低了水泥的抗冻性。如果水泥的颗粒大小在某一标准上下，只可以用于填充缝隙。水泥的稳定性是，当水泥硬化后，体积变化是否均匀。如果出现体积变化不均匀的情况，则其稳定性较差，会增加结构出现裂缝的可能性，严重时甚至会引发事故。
1．1．2集料
混凝土是一种复合材料，有大量的凝胶材料与砂石，且砂石在所有材料的比例中达到了3／4。砂石即为集料，其质量直接影响工程质量。高质量的集料是，内部空间只有很小的间隙，水泥的融合量适中，且集料所占的面积狭小，使用的水量较少，砂砾粗细相当，可满足后续工程对性能的要求。而通常情况下，集料中水的比例，也会影响混凝土的质量，且若整个建筑工程中，集料与施工缺少完善的管理制度，也很难保证质量。一个建筑工程中，混凝土结构所占比例是其中的八成，因此混凝土结构质量决定整个建筑的质量。施工中对集料提出的要求是，有足够的坚硬度，不含有任何杂质，且其含泥量在国家要求范围内。其中最高的含泥量是泥土的微粒直径在0．075mm以内，不同粗细的集料的泥土含量也有差异，对混凝土结构有不同的影响。
1．2材料配比
建筑工程中，除选择符合质量要求的建筑材料外，也要规范各个材料的配比，以确保混凝土结构的质量。很多事故的发生都是因为材料配比出现问题，降低了工程质量，间接影响整个工程［1］。材料配比不合格导致的结果是：降低混凝土强度。混凝土具有不均匀的特点，随着各种配料使用比例的微调，其质量会出现明显的波动，影响强度，所以，完成混凝土的配比时，应尽量保持配比的稳定，确保混凝土的强度符合要求，避免多次调整比例。配比混凝土的结构时，应设定两个比例数值，一是“最大水灰比”，二是“最小水泥用量”，水灰比可直接影响强度，同时，也会影响其耐久性。因此，需以保证强度为前提，进一步确定水灰的最大配比，以减少多余水量的使用，防止缝隙的出现，保证质量。
2混凝土结构工程质量的完善
根据上述内容的论述，得出不管是哪类因素影响混凝土工程的质量，最后存在的问题都会从整个建筑问题体现出来，所以，对混凝土结构工程质量的完善，需要切实解决存在的问题，改善现状。
2．1控制每种材料混合的配比
建筑材料不是单一的一种，而是把所有材料混合在一起，每种材料混合的比例也各不相同，若并未按照比例混合，会降低混凝土的性能，所以为确保混凝土工程有良好的承载力，并适当延长使用期限，要求施工时，各个材料的混合必须按比例混合，保证混合的合理性，保证稠度符合施工要求。所有材料的混合中，水与水泥的混合比例是管理的重点，两者混合后，会形成水泥浆，用于各类材料的粘合，如果水和水泥的比例超过或小于原定的比例，都会影响整体的施工效果。同时，有的施工方会在施工中投机取巧，减少部分材料的使用量，故施工现场需要由专人监督材料的混合，制定标准化的施工方案，使材料的混合工作符合标准。
2．2防止发生碱集料反应
碱集料反应会使混凝土工程发生开裂，所以，对于含有碱的建筑材料，应尽量减少碱含量，减少化学反应的出现。也就是说，施工人员实际施工时，应尽量避免使用碱容量较多的水泥，使用低碱水泥，尽最大可能避免化学反应。现在，建筑中使用最多的材料是硅酸盐水泥，它与一般水泥相比有很大的优势，碱容量较小，应用范围很广。随着该种水泥的使用，含碱较多的材料使用逐渐减少，混凝土结构中碱集料反应发生的次数明显减少，保证了工程的质量。
2．3采取有关措施减少温变裂缝
目前，建筑工程普遍存在的问题是混凝土工程会随着温度的变化，结构表面出现裂缝，而这些裂缝出现的原因是，混凝土内部结构发生的物理反应。当混凝土结构内部出现物理作用，且作用达到一定标准后，会把力量直接作用于结构表面，使表面出现明显裂缝，影响工程质量。因此，施工中需采取措施减少这一情况的出现。
3增强混凝土耐久性与强度的方式
混凝土结构中耐久性与强度是必须考虑的因素，且两者都会受建筑材料的影响，所以，施工人员需从建筑材料入手，提高结构的耐久性与强度［3］。
3．1提升结构耐久性的方式
3．1．1控制CO2的混入量
混凝土出现碳化现象的原因是，与空气中的CO2发生化学作用。如果空气中的CO2在材料的搅拌过程中进入混凝土，和混凝土中碱性元素发生化学反应，生成碳酸盐或水，进而出现碳化。对此，需使用含碱量较少的混凝土种类，缩短混合材料在空气中暴露的时间，以在钢筋上形成一个自然保护层，防止钢筋受到腐蚀，增强建筑的耐久性。
3．1．2使用高耐久的混凝土材料
混凝土结构的耐久性，是混凝土材料的耐久性。所以，对于混凝土材料的选择，可使用高耐久的混凝土原料。同时，也要调整其余材料的配比情况，确定材料比例，不可做随意的更改，从材料的源头入手，减少隐患［4］。
3．1．3拌合材料
当下很多建筑工程都会使用已经拌合的混凝土，但工程施工中难免会遇到突发情况，需要临时拌合材料。此时，要求施工人员严格按照各项配比，添加适量的原材料，充分拌和，并由专业人员检查。同时，每种原材料的加入都有固定的顺序，负责搅拌的人员可以根据实际情况，决定是一次全部投放，还是分两次投放，而依次投放后，需要加入不同粗细的骨料，先是粗骨料，再是细骨料，只不过细骨料需要水、泥混合才可以投放。
3．2提升结构强度的方式
3．2．1使用符合质量要求的骨料粗
骨料是影响结构强度的因素之一。如果石头的强度相等，碎石与卵石相比，其表面相对粗糙，混入水泥后，粘结效果也强于卵石。当水灰的比例相同时，用两种石块制作的混凝土，碎石混凝土明显优于卵石混凝土。使用的粗骨料，最大直径不可以超过3．15cm。细骨料对强度的影响较小，因此对砂种的设定并不明确，但明确指出了砂的质量要求。由于施工现场砂石质量有待统一，要求现场施工人员尽量选择同一质量的砂石，并根据砂石的含水率，调整水灰比中水的比例，保证配合比的比例保持不变，如果出现浮动，也在可控的范围内。而强度的保证需要适合的温度与湿度，并用不同方式加以养护，即冬季需要做好防冻害处理，夏季做好防晒措施，真正确保强度。而与此同时，骨料的配比也会影响强度，对这一点经常被施工人员忽略，也就是说，遵循最大密实度的原理，相同质量的材料混合后，可增强混凝土的强度，只有少数位置出现孔隙，提高强度。
3．2．2使用外加剂
外加剂也被称为减水剂，它的使用对混凝土强度有直接影响。以往施工现场混凝土的拌和是加入很多水，导致多余的水分流出，出现了很多不同的孔隙，一段时间后，结构的强度自然降低。外加剂的使用，可调节混凝土搅拌后的水量，降低水灰比，以提高强度。
3．2．3使用适量的粉煤灰与矿渣粉
煤灰与矿渣主要用于大体积的混凝土，用于降低混凝土内部产生的热量。同时，掺合料会激发碱进一步反应，增强后期强度。粉煤灰与矿渣也有粗细之分，超细的灰与渣可以填充细小的裂缝，让其具有紧密度，并进一步增加强度。
4结语
总而言之，建筑材料对混凝土结构工程质量的影响，是从水泥胶结材料、集料与材料配比三方面造成影响。因此，需控制每种材料混合的配比，防止出现碱集料反应，采取有关措施减少温变裂缝，并从不同方面增强结构的耐久性与强度。
参考文献
［1］廖志勇．浅谈防混凝土浇筑开裂技术措施［EB／OL］．
［2］靳力．建筑工程混凝土结构质量通病与防治措施探讨［J］．黑龙江科技信息，2012，13：287．
［3］薛翠真，申爱琴，万晨光，等．建筑垃圾复合粉体材料对小型混凝土构件收缩性能和微观结构的影响［J］．硅酸盐通报，2016（2）：363－368．
耐久性论文范文第4篇
【关键词】上海；创意设计；斜拉桥
1工程概况
根据上海市泥彭河生态河道综合整治规划，拟沿泥彭河、黄沙港、小泐港新建“一环、两带”的骑行、步行健身路线，为泥城及周边社区居民提供水清岸绿的休憩、健身场地如图1所示。为减少市政道路与骑行通道、行人健身通道的平面交叉，故拟新建天桥同时跨越彭五河及池月路。
2技术标准与设计参数
荷载等级：人群荷载按CJJ11—2011《城市桥梁设计规范》第10.0.5条取用[1]。桥梁设计安全等级：二级；桥梁设计使用年限：50a。抗震设防标准：本地区地震设防烈度为7度，地震动峰值加速度0.1g，地震动反应谱特征周期0.35s。
3设计创意——鹤飞冲天
泥城镇生态河道整治以“依水相伴、翩翩起舞”的仙鹤为题，提出了“仙鹤湾”的设计构思，体现“上善若水”的美好情怀，如图2所示。由于桥梁建筑与其他事物一样具有自然的属性，即物质功能作用，在此基础上，结合精神感受方面的性质，使其得到社会承认的感染力。因此，一个桥梁设计者在设计过程中，应当根据使用要求，以客观条件为出发点，在力学计算确定合理桥型方案的同时，从艺术的角度进行多方的构思，来完成精神要求的再创造，形成具有审美感染力的桥梁建筑。本桥以“鹤飞冲天”为创意来源，结构为独塔单索面无背索斜拉桥，桥塔似鹤颈，塔柱颀长、线条简洁流畅，索面似鹤羽，呈扇形布置，犹如张开的鹤翅，富于张力。结构整体如一个巨大的雕塑，建成后将成为地标性建筑如图3所示。有诗云：“晴空一鹤排云上，便引诗情到碧霄”。
4方案设计
本桥跨越的彭五河无通航要求，河道控制宽32m，河口宽20m，每侧各6m绿化带；池月路规划红线宽24m，红线距彭五河控制边线0.75m。综合考虑彭五河及池月路断面，拟定主桥跨径布置为30+30=60m。桥梁总长117.8m，跨径布置（10.1+9.8+9.0）m+2伊30m+（10.1+9.8+9.0）m=117.8m，主桥采用独塔单索面无背索斜拉桥，跨径布置为2伊30m=60m；引桥采用钢连续梁，东、西梯道长均为28.9m如图4所示。
4.1主桥设计
主体结构为独塔单索面无背索斜拉桥，为增大桥梁的整体刚度，采用塔、墩、梁固结的结构体系。桥梁跨径布置为2伊30m=60m，断面布置为0.3m（栏杆）+1.2m（人行道）+2.1m（设施带）+2.1m（自行车道）+0.3m（栏杆）=6.0m。主梁拉索区设置在设施带中。主塔倾斜布置，断面为变截面矩形，混凝土结构；主塔高51m（承台以上）。主梁为钢板梁，主梁高度0.7m，设三道腹板，每2m设一道横梁，桥面设“一”字形纵向加劲肋。斜拉桥纵向拉索采用扇形布置，拉索桥面锚固端水平间距2.0m，塔柱锚固端竖向间距0.5m；全桥共布置14对拉索。主桥基础采用直径1.2m钻孔灌注桩。
4.2梯道设计
引桥采用钢连续梁。东、西引跨径布置均为10.1+9.8+9.0=28.9m。主梁采用工字钢连续梁，梁高0.5m；断面布置两道主梁，主梁间距4.0m，沿桥梁纵向每2~3m布置一道横向加劲肋，支点处设置横梁。桥面板设置横向“一”字形加劲肋，间距0.3m。桥墩采用Y形钢桥墩。基础采用直径0.8m钻孔灌注桩。
4.3附属结构设计
附属结构设计包括以下几方面：（1）桥面铺装采用防腐木铺装；（2）栏杆采用具有景观效果的钢栏杆；（3）伸缩装置采用人行道专用钢伸缩缝；（4）桥面排水采用纵向+横向排水方式，桥梁设置纵坡，桥面设2.0豫横坡；（5）主桥采用平时橡胶支座，桥台处采用板式橡胶支座；（6）钢结构涂装方案[3]如表1所示。钢结构涂装保护年限15~25a。
4.4耐久性设计
耐久性设计遵循JTG/TB07-01—2006《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》[2]的要求。设计使用年限50a，环境类别为I类，上部结构环境类别及作用等级为I-B级，对处于水位变动区的下部结构选用I-C级。本工程耐久性设计主要通过以下几个方面控制。
4.4.1裂缝控制本桥不同部位环境作用等级及裂缝控制宽度要求如表2所示。
4.4.2混凝土耐久性保证措施1）混凝土强度等级为C40时，最大水胶比应小于0.45；混凝土强度等级大于或等于C40时，最大水胶比应小于0.4。2）钢筋混凝土中氯离子的最大含量不应超过0.2%，预应力混凝土中氯离子的最大含量不应超过0.06%。3）单位体积混凝土中三氧化硫的最大含量不应超过胶凝材料总量的4%。4）单位体积混凝土中的含碱量（水溶碱，等效Na2O当量）应满足以下要求：（1）混凝土的含碱量不应超过1.8kg/m3；（2）对骨料有活性且处于潮湿环境(相对湿度逸75%)条件下的混凝土结构构件，应严格控制混凝土含碱量并掺加矿物掺合料。5）本工程主体结构混凝土材料最低强度等级为C30[3]。
4.4.3桥梁施工方法及施工顺序本方案钢结构（钢箱梁、引桥桥墩）工厂分节段焊接，现场拼装焊接，索塔现浇。施工顺序如下：（1）施工前期准备，平整场地；（2）塔柱基础及其他桥墩基础施工，钢构件工厂加工；（3）塔柱施工，其他墩柱钢墩现场拼装、焊接；（4）搭设临时支架，钢梁现场拼装施工，钢扶梯现场拼装、焊接施工；（5）张拉斜拉索、调整索力；（6）拆除临时支架；（7）桥面铺装、栏杆、伸缩缝等附属结构施工；（8）施工验收，工程竣工。
5结语
本桥的“鹤飞冲天”斜拉天桥方案富有创意，健身步道经天桥上跨池月路及彭五河，通过健身步道与现有交通立体交叉，能保证行人安全，对池月路交通无影响。但是主塔高度51m，高于泥彭河南岸已建成小区高层的高度，人行天桥工程造价高，配套工程占据项目比例较大，经济上也不太合理。在现今的情况下，桥梁结构作为一种特殊产品，除了要有令人满意的使用和欣赏价值外，还要有合理的价格，也就是说必须处理好成本、经济效益之间的关系。在桥梁结构的设计中，要进行桥型方案的比选，最终使用功能与美学造型方面的要求则用技术经济型来统一，使设计的桥梁建筑在做到保证安全、经济、实用功能要求的前提下，能满足人们对精神和美感方面的美学造型要求。
【参考文献】
【1】CJJ11—2011城市桥梁设计规范[S].
【2】JTG/TB07-01—2006公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范[S].
耐久性论文范文第5篇
二、Powderlink1174交联剂和催化剂的特殊作用
在酸催化剂的存在下，氨基树脂交联剂包括1174，能够和含有羟基、羧基、酰胺基、氨基甲酸酯、硫醇基及氨基官能团的聚合物反应并交联。酸催化剂如PowderlinkMTSI催化剂（甲苯基甲基磺酰亚胺，氰特工业有限公司生产），可促进TMMGU中甲氧基甲基官能团与聚合物链上反应性官能团的交换反应，形成交联网络并生成甲醇。该反应如图二所示。前文中（2，3）我们讨论了几种有效催化剂，通过选择不同的催化剂，使用1174可得到多种多样的粉末涂料，如高光的、无光的和皱纹的粉末涂料。另外使用添加剂常常可以改变指定酸催化剂的强度，采用这种方式也可以使涂料的性能和外观得到明显的改善。我们发现使用磺酰亚胺催化剂MTSI，可以得到平滑的、无缺陷的、高光泽的厚膜涂料（4）。
三、高光泽无缺陷厚膜粉末涂料
对绝大多数最终用途来说，粉末涂层的典型膜厚不超过3密耳，近几年来粉末涂料涂膜厚度的发展趋势是趋于薄层化。很明显如果1.5∽2密耳的涂层能得到同样的外观和保护效果，3∽4密耳的涂层就有点浪费了。但是在某些用途中要求厚膜涂层，例如欧洲建筑涂料就有这种特殊要求。在欧洲建筑涂料要标上“合格”标签需要经过严格审批，合格涂料要求最低膜厚为2.4密尔(60微米)。为了达到上述膜厚，并考虑到法拉第屏蔽效应(在工件某些区域粉末的静电排斥效应)，施工者不得不喷涂得比所需膜厚更厚，偶尔膜厚高达5密耳，图三描绘了这种情况。尽管用TMMGU和MTSI制造的粉末涂料固化时挥发份只有典型聚氨酯粉末涂料的一半左右（3），如果不使用助剂，甲醇的挥发将在膜比较厚(>3.5密耳)的地方造成针孔。为了使Powderlink1174粉末涂料能够得到厚度大于5密耳的无缺陷涂膜，我们做了很多努力研究其配方。
为了膜厚达到3.5密耳的涂膜充分脱气，防止针孔，1174粉末涂料必须有足够的流动性并且有足够时间让涂料在固化前充分‘愈合’其缺陷。粉末涂料，包括TMMGU粉末涂料固化时的流动性和流度，都可以用流变仪方便地测定（5）。
四、流变性、添加剂和厚膜涂层
本研究中平板流变仪使用RheometricRMS-605力学谱图仪，试验中复合粘度地测定在升温速度2℃/min，切变频率10rad/s，并改变应力的条件下进行。流变仪测定每一剪切应力下的弹性模量（G′）和损失模量（G″）。从这些数据我们可计算出流动指数、平均流度、固化起始温度和最低粘度。再将这些数据与粉末涂料性质即凝胶时间和斜板流动性以及固化膜性质，特别是外观和无针孔时的膜厚进行比较。
图四是一典型固化流变图，图的纵坐标为动力粘度(η，其定义见表一)，横坐标为温度。实验的开始，温度很低，粘度非常大；开始加热后，粘度随着温度的上升几乎是以指数级地下降；达到一定温度后，交联反应开始，粘度不再下降；然后随者温度的进一步上升；粘度急剧上升；最终，交联反应停止，动力粘度保持为常数。固化起始温度是按图四所示方式确定的。
流动指数计算方式如图五所示，粘度代表阻止流动的能力，流度代表流动的能力。图五是流度既粘度的倒数对样品在2℃/min加热速度下加热时间作图所得。动力粘度η对于描述低粘度(高流度)下的流变性能比较好。粉末涂料的流平性不仅取决于低的粘度，而且取决于它保持在低粘度下的时间长短。对流度时间曲线下一直到凝胶点的区域进行积分，所得到的数值即流动指数。流动指数的单位压力的倒数，1/Pa，它可以被认为是单位压力下每密耳厚的膜侧向流动的距离(密耳)。
表二列出了用Powderlink1174交联剂配制的粉末涂料配方及其性能。图六显示了安息香，一种常用的粉末涂料脱气剂对流变性质的影响。标有1的曲线没有加安息香，标有2的曲线加了配方量的1.4%，标有3的曲线加了2.4%的安息香。安息香的加入降低了玻璃化温度，增加了固化起始温度。使用增塑剂是配制厚膜PMMGU粉末涂料的途径之一，但是安息香用量超过配方量的1.4%后对性能几乎没有改善；安息香用量为1.4%和2.4%时都可以得到3.2-3.5密耳厚的无针孔涂膜。
低溶解性的弱碱如碳酸钙和氧化镁可很好的延缓酸催化作用、调节固化进程，以使涂料完全固化前厚膜部位得以充分脱气。图七和表三说明碳酸钙的加入可以增加流动指数、平均流度和固化起始温度，最小粘度略有下降。结果是凝胶时间变长，在不改变斜板流动性情况下可得到外观更好的无针孔厚膜（∽4密耳）涂层。
好在甘脲型氨基树脂的固化速度率可以通过加入催化剂以及对催化剂有作用的助剂来调节。TMMGU粉末涂料中使用胺添加剂可提供更为广阔的配方范围。例如在使用氨基树脂固化剂的热固性液体涂料中，常常使用‘封闭胺’作为催化剂体系的一部分以获得更好的包装稳定性（6）。一般来讲使用胺封闭的体系要比不封闭的体系固化速率低；这是因为在这种体系中实际上存在着质子化的胺，即一种弱酸(高的pKa)。当喷涂好的涂料烘烤时，胺挥发导致催化剂有效解封闭，酸强度增加(低的pKa)，从而促使氨基树脂交联反应以较高速度进行。胺封闭酸催化剂体系的pKa和挥发性对固化进程有决定性的影响。
在MTSI催化的TMMGU粉末涂料配方中，DABCO三乙烯二胺(一种非泛黄性固体胺，缩写为TED，空气产品和化工公司生产)的影响如图八和表四所示。TED的加入会导致流动指数(流度对时间的积分)和平均流度(平均粘度的倒数)增加，另外最低粘度会降低，起始固化温度会上升。结果使凝胶时间变长，斜板流动性更好，从而使外观得到改善(平滑桔皮)的厚膜涂层。TED用量最大(0.5%重量)时，不发生固化反应，因此表中没有列出其数据。
在甘脲固化的粉末涂料中，加入那些能够提高酸催化剂pKa的非泛黄性胺添加剂，虽然不能完全但基本可以防止粉末涂料在其粒子开始熔融阶段和聚结阶段发生交联反应。熔融膜可以达到较低的粘度和更好的流平。
密耳的无针孔涂膜，在正常膜厚(1∽3密耳)时其性能保持良好。当这个复合添加剂应用于高Tg，高分支聚酯树脂Crylcoat3493(UCB化学公司生产)配制的粉末涂料时，流动性仍然很好(最低粘度31Pa?s)，无针孔膜厚度可达10密耳；该配方的优点是具有极好的储存稳定性，它既可以在较高温度下快速固
化，也可以在较低温度下固化。TAA-o1和单硬脂酸铝复合添加剂也有相似效果(参见表七和表八)。
五、平滑的TMMGU无光粉末涂料
Powderlink1174固化的粉末涂料的一个独特性能是通过催化剂的选择能够将涂膜外观由光滑的表面改变为所希望的外观如平滑无光和皱纹表面，这一点是其他粉末涂料很难做到的。这种特性是不久前用环已烷基氨基磺酸(Cyclamicacid，Abbott实验室提供)作TMMGU粉末涂料催化剂时发现的(3,7)，在与某些聚酯树脂搭配时，不用加蜡或二氧化硅就可得到60度光泽为35%∽45%平滑无光膜，并且具有良好的性能(参见表九和表十)。
表九和表十还列出了另外两个通过选择催化剂得到的无光粉末涂料配方及其涂膜性质。各种金属的磺酸盐用作1174粉末涂料的催化剂都可以得到很好的无光膜，甲磺酸锡是一种特别好的催化剂，它可以给出非常平滑的无光膜，且具有很好的耐冲击性能和其他机械性能。另外该涂料通过烘烤后不泛黄，且具有极好的耐老化性能。
图十一是一涂履环已烷基氨基磺酸催化的Powderlink1174无光粉末涂料样板的照片，很明显该涂料外观平滑，流平极佳。图十二是同一样板45倍显微照片。尽管手摸眼看样板是平滑的，但显微照片表明涂膜表面上布满了微小花纹，外观几乎是微粒状的。正是这种表面使光线发生有效散射，导致宏观平滑无光的涂膜表面。
六、耐久性TMMGU皱纹、花纹粉末涂料
皱纹、花纹粉末涂料正在赢得某些液体涂料甚至平滑粉末涂料所占据的传统市场，这种涂料令人爽心悦目，手感可从柔软的改变到坚韧的甚至粗糙或毛糙的。人们发现Powderlink1174粉末涂料用几种不同的胺封闭磺酸催化时，可得到外观极好的耐候皱纹粉末涂料（8）。虽然人们都知道有同类型的环氧基粉末涂料(9)，但到目前为止，这类涂料还很难得到耐候性皱纹涂料。由于Powderlink1174粉末涂料本身具有极佳的耐候性能，因此使用胺封闭磺酸催化剂就可配制耐候性优异的皱纹粉末涂料。另外高的聚酯树脂/固化剂比(94/6)也使它具有经济优势。它的用途包括收录机、影碟机、计算机、家用电器及其它电子、电气产品、室外家具、栅栏、球场设施及卡车工具箱也是其潜在用途。
表十一列出了皱纹性TMMGU粉末涂料配方，在这些配方中用胺封闭磺酸作催化剂。配方A中催化剂为二甲基乙醇胺封闭的对甲苯磺酸盐(DMEA/P-TSA盐)，配方B为二甲胺基丙醇封闭的对甲苯磺酸盐(DMAMP/P-TSA盐，氰特工业有限公司产，商品名为WL-catalystX-320)。配方C为三氟甲磺酸二乙胺盐(3M化工公司产品，商品名为FluoradFC-520催化剂)(10)，所有这些催化剂都是以溶液形成得到的，必须与聚酯树脂通过熔融混合做成母料并除去溶剂。
从表一十二可知，上述配方制备的皱纹粉末涂料性能都很好。配方A加入了0.3%的DMEA/p-TSA催化剂，得到仿皮感的重皱纹涂膜；配方B加入了0.3%DMAMP/p-TSA催化剂，得到一种令人愉快的无规花纹涂膜，它手感柔软更为平滑；而配方C加入了0.3%的FluoradFC-520催化剂，得到一种有点星状的皱纹涂膜，它手感较为粗糙或毛糙，令人联想起古老的铸铁表面。图一十三和一十四分别为WL-catalystX-320和FluoradFC-520封闭磺酸催化的1174粉末涂料样板的照片，他们都具有令人悦目的外观，只是花纹象上面所说的有点不同。他们的显微照片更能说明问题，图一十五是X-320的显微照片，其皱纹花样为无规状，宽度0.25∽0.50mm，平均膜厚5∽8密耳，无针孔（我们发现膜厚超过10密耳也没有针孔）。图一十六是FC-520的显微照片，它显示星状外观；星状花纹中心没有针孔，它只是好几条皱纹的会聚点；我们发现不论星形出现与否，该涂料都具有很好的性能。
采用新的聚酯树脂如Crylcoat3493，Kuotex1000H（产协企业股份有限公司产）和Rucote620（Ruco聚合物公司产）配制1174皱纹性粉末涂料，其性能具有良好的重现性。最近UCB化工公司推出的一种新的聚酯树脂Crylcoat820和一种新的皱纹性催化剂Crylcoat120，是为配制耐久性的1174皱纹粉末涂料专门设计的。另一途径是采用Synthron公司的SI32-18a催化剂，它是以附载在固体负载物上的形式提供的。所有以上产品与TMMGU正确配合的话都可以得到性能优异的美丽的皱纹性粉末涂料。表一十三和表一十四列出了一些配方及其涂膜性质。加入少量的着色颜料，则可以得到各种漂亮动人的彩色皱纹涂料。（见表一十五和表一十六）
七、结论
耐久性论文范文第6篇
【论文摘要】：从四个方面分析了混凝土施工温度对裂缝成因的影响及处理措施。在大体积混凝土中，温度应力控制具有重要意义。
混凝土在现代工程建设中占有重要地位，但混凝土施工中的裂缝较为普遍，主要是我们对混凝土温度应力的变化注意不够造成的。现针对混凝土裂缝的成因和处理措施分析如下：
1.裂缝的原因
混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格（如碱骨料反应），模板变形，基础不均匀沉降等。混凝土早期阶段水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或原混凝上的约束，又会在混凝土内部出现拉应力，同时在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。混凝土是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1／10左右，由于原材料不均匀，水灰比不稳定，及运输和浇筑过程中的离析现象，在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。一般设计要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由于温度变化，往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力，因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。
2.温度应力的分析
根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段：
（1）早期：自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束。这个阶段的两个特征，一是水泥放出大量的水化热，二是混凝上弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内形成残余应力。
（2）中期：自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时，温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化引起，这些应力与早期形成的残余应力相叠加，在此期间混凝上的弹性模量变化不大。
（3）晚期：混凝土完全冷却以后的时期。温度应力主要是外界气温变化引起，这些应力与前两种的残余应力相迭加。
根据温度应力引起的原因可分为两类：
（1）自生应力：边界上没有任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分布的，由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如，桥梁墩身，结构尺寸相对较大，混凝土冷却时表面温度低，内部温度高，在表面出现拉应力，在中间出现压应力。
（2）约束应力：结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力。
这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。要根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下，需要依靠模型试验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰，计算温度应力时，必须考虑徐变的影响。
3.温度的控制和防止裂缝的措施
为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。控制温度
的措施如下：
（1）改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量。
（2）拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度。
（3）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热。
（4）在混凝土中埋设水管，通入冷水降温。
（5）合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯。
（6）施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施。
改善约束条件的措施是：
（1）合理地分缝分块。
（2）避免基础过大起伏。
（3）合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露。
此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要，应特别注意避免产生贯穿裂缝，出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的，因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。
在混凝土的施工中，为了提高模板的周转率，往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝。在混凝土浇筑初期，由于水化热的散发，表面引起相当大的拉应力，此时表面温度亦较气温为高，此时拆除模板，表面温度骤降，必然引起温度梯度，从而在表面附加一拉应力，与水化热应力迭加，再加上混凝土干缩，表面的拉应力达到很大的数值，就有导致裂缝的危险，但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料，如泡沫海棉等，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显著的效果。
钢筋对大体积混凝土的温度应力影响很小，因为大体积混凝土的含筋率极低。只是对一般钢筋混凝土有影响。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下，钢筋的各项性能是稳定的，而与应力状态、时间及温度无关。钢筋的膨胀系数与混凝土膨胀系数相差很小，在温度变化时两者间只发生很小的内应力。在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝，其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅，但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。
为保证混凝土工程质量，防止开裂，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。在实践中总结出其主要作用为：
（1）混凝土中存在大量毛细孔道，水蒸发后毛细管中产生毛细管张力，使混凝土干缩变形。增大毛细孔径可降低毛细管表面张力，但会使混凝土强度降低。
（2）水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25％。
（3）水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素，掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15％的水泥用量，其体积用增加骨料用量来补充。
（4）减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减少沉缩变形。
（5）提高水泥浆与骨料的粘结力，提高的混凝土抗裂性能。
（6）掺加外加剂可有效的提高混凝土抗拉强度、密实度、抗碳化性、和易性,使混凝土缓凝时间适当,避免水分过快散失,从而提高混凝土的抗裂性能。
4.混凝土的早期养护
混凝土的保温和早期养护对防止表面早期裂缝尤其重要。从温度应力观点出发，保温应达到下述要求：
（1）防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度，防止表面裂缝。
（2）防止混凝土超冷，应该尽量使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。
（3）防止老混凝土过冷，以减少新老混凝土间的约束。
混凝土的早期养护，主要目的在于保持适宜的温湿条件，使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭，防止有害的收缩,同时使水泥水化作用顺利进行，以达到设计的强度和抗裂能力。
以上对混凝土的施工温度与裂缝之间的关系进行了理论和实践上的初步探讨，虽然学术界对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论，但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一，同时在实践中的应用效果也是比较好的，具体施工中要靠我们多观察、多总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是完全可以避免的。
参考文献
耐久性论文范文第7篇
关键词：土工织物粘土垫层
1．简介
因素在过去10年间，设计工程师和环保部门日益喜欢更多地用土工织物粘土垫层来代替密实的粘土层。由于它们的低导水率（Kw＜1010m／s）和廉价的成本常常用在铺盖或废物池的底部，以阻止废物的扩散。除了在环保方面用做废渣地的垫层外，GCLs还用作运输设施（公路和铁路）和岩土工程的环保隔离带，诸如：用做防护层来最大限度地减少在公路交通事故中由于化学物品的溢出和渗流所造成的地表下污染。GCLs还用做加油站地下油罐的第二防护层来防止地下水污染，也单独用于渠道、池塘或地面蓄水设施。GCLs之所以如此受重视，源于两个因素：
①有关GCLs材料的特性更详尽的知识都可以在大量的现有研究文献中找到，以年为序，大致归纳如下：关于GCLs的VSEPA研究会（1993）。关于GCLs的国际谈论会Numberg德国（1994），有关GCLs试验和应用标准的ASTM座谈会，Atlanta；美国（1996）、GeoBento，巴黎，法国（1998）和土工织物及土工膜在GCLs中的应用专题讨论会（2000）。另外，大量以土工合成、土工技术、地质环境杂志和会议纪要等为参考，关于GCLs的论文已经出版。
②规划、设计者信心的增长。
这篇论文将总结在过去10年间的重要研究发现。
2．土工合成粘土垫层
GCLs是一薄层钠质或钙质，膨润土与一层或多层土工合成物构成的。土工合成物为土工织物或土工膜。基本的GCLs通过胶、针刺或编织方法同两面都有土工织物包裹的膨润土结合而成。针刺过程可以使上层的土工织物纤维穿过膨润土和下层土工织物连成一个整体。穿透底层土工织物的纤维靠自身纠缠和摩擦或通过加热的方法使它们同底部土工织物层结合在一起。可能在两层织物和膨润土间产生更强的结合力（用这种方法做的GCLs可叫做热锁合GCLs″）；同样可以用平行的几行纱线把全部的土工合成织物—膨润土、合成物缝合在一起。
对于以土工膜为骨架的GCL，用无污染的胶将膨润土同土工膜粘在一起，并用敞口的螺旋纺织的土工织层粘在膨润土外，以便在安装时起到保护作用。由于产品的适应性和迅速的革新，不同类型的GCLs的特性可能各不相同，GCLs间最重要的区别是用在GCLs中膨润土的形式和矿物成分的差异。例如：粉末状和颗粒状；钠质或钙质等等方面的区别，土工织物类型（例：编织与不编织）或附加土工膜及结合方法。
GCL的最重要的优点是其有限的厚度，适应土层或废渣层下的不均沉降，易安装和低造价。另一方面这和有限厚度的隔离层具有以下特性：①对机械性意外事件所表现出的弱点；②有限的吸附量；③如果GCLs铺在不能提供冲淡的矿物或分层之下，可以想象，矿物会严重流失。甚者，GCLs与其它浸析液水合（而不与纯水），膨润土将表现较小膨胀并降低阻水效果。GCLs的优点与缺点归纳如表1。
表1GCLs的优点及缺点。
在GCLs被不断广泛应用的同时，它们也正在被深入研究，尤其是对于它们的水力性质和扩散性、化学兼容性、机械表现性、耐久性和透气性等方面的研究。
耐久性论文范文第8篇
混凝土是现代建筑的主要建筑用材，所以发展绿色混凝土材料对于绿色建筑至关重要。论文百事通①高性能混凝土材料。高性能混凝土是一种新型的高技术的混凝土，其大幅度的提高常规混凝土性能的基础上，具有优良的耐久性、适用性、工作性、各种力学性能、体积稳定性和经济合理性等性能。高性能混凝土除采用优质水泥、水、集料外，还必须采用低水胶比掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂，采用现代混凝土技术，选用优质原材料，在妥善的质量控制下制成。②利用废弃混凝土生产的绿色混凝土。现在大量的研究表明,废弃混凝土可用作再生混凝土的骨料，也可取代部分优质石灰石生产水泥。将废弃混凝土清洗、破碎、分级并按一定比例配合后得到的骨料称为“再生骨料”，将再生骨料作为部分或全部骨料配置的混凝土成为“再生混凝土”。实验表明再生混凝土的抗压强度可满足设计要求,其它力学性能指标和耐久性指标与普通混凝土基本接近（抗压强度、弹性模量有所降低），用水量比普通混凝土多。③加气混凝土。加气混凝土（其中一类）是以石英沙为基础，以水泥和石灰为胶凝材料，以石膏为硬化剂，铝粉为发泡剂，经高温高压养护后形成的多孔状材料。④合成纤维混凝土。合成纤维混凝土现已得到广泛应用。对增强混凝土早期抗拉强度，防止早期由沉陷、水化热、干缩而产生的内蕴微裂纹，减少表面裂缝和开裂宽度，增强混凝土的防渗性能、抗磨损抗冲击性能及增强结构整体性有显著作用。⑥多孔预制块植栽混凝土。植栽混凝土有连续的空隙，在空隙部分，使用特殊的工艺技术填充无机培养土、肥料和种子等混合生长基料，施工后，种子发芽和生长所需要的水分，除靠保存在生长基料中的雨水外，还可吸收植栽混凝土下面的基层培养土中的水分，不需要另外浇水，这样既实现了绿化，有能防止构筑物表面被污染和侵蚀。植栽混凝土还具有相当好的透水性能，雨水可向地下渗透，这样有可以补充地下水资源，有可以减少城市市政雨水管道的排水压力。
2木材
木材成为现代绿色建材的亮点，其随着技术的进步出现了许多新的使用形式。①彩色木材：利用先进的染色技术，使原生树木中所没有的色彩渗透在木材组织中，形成彩色木材。它又可分为两种，一种先天着色木材。即在树木生长各个时期，往树木根部浇灌或在树干部位灌注无害的水溶性配色营养液，色彩沿树木内部导管传输并被吸收、着色，形成彩色的木纹。另一种是后天着色木材。即选择富于纹理的木材切片，先脱色处理，然后染上合适的颜色。彩色木材适合作家具、天花板、墙面等大面积表面装饰，别有情调。②瓷化木材：用饱含钡离子的化学溶液浸泡木材使钡离子扩散、渗透到木材组织和细胞内，采用一定的工艺处理过程，木材变成瓷化木材。瓷化木材疏水、稳定、阻燃性能优异。经喷射火焰试验，不出火苗、几乎无烟，只产生低度碳化。这种超级阻燃木材适合大厅家具和装饰，适合车辆内部尤其是大型公共娱乐场所的内部装修。③塑化木材：将乙烯类树脂加压注入木材内部，形成塑化木材。塑化木材具有很强的压缩、弯曲、剪切综合强度，大大地缩小了诸如劈裂等缺陷，具有很强的耐磨强度和硬度。塑化木材将广泛用于地板装修工程中。④疏水木材：疏水木材在潮湿空气中膨胀率只有普通木材的一半，吸水率只有普通木材的1/5，疏水材料的原理是将木材中亲水性的活性羟基转化成疏水性的乙酰基。疏水木材可以用作浴室内装修、桌面和船舶内家具等，还可用于露天的装修。
3保温隔热材料
保温材料根据其在围护结构的使用部位不同，可分为内、外保温隔热材料；根据其状态的不同分为板块状、浆体状保温隔热材料。保温隔热材料的主要性能指标有：导热系数、表观密度、压缩强度、尺寸变化率、吸水率、水蒸气渗透系数、粘结强度、氧指数。板块状保温隔热是材料，可以用于内、外保温工程；以其形状的特点，具有使用简便、能保证保温隔热层的厚度要求，性能比较稳定。优良的板块状保温隔热材料有：发泡型聚苯乙烯板（EPS），挤出型聚苯乙烯板（XPS），岩棉板，玻璃棉板等不同材料。浆体状保温隔热材料目前主要用于外墙内保温，也用于隔墙和分户墙的保温隔热。浆体状材料有两种类型，以胶凝材料为主的固化型和以水分蒸发为主的干燥型。其主要成分是由聚苯粒、矿物纤维、硅酸盐为主的多种材料，经一定的生产工艺复合而成的轻质保温材料。此外保温隔热材料还包括其它一些常用材料：空隙性材料，如空心砖、加气混凝土块；断桥隔热铝合金窗框，用导热性远远低于铝的隔条将铝型材隔断，形成铝材—隔热条—铝材组成的铝合金门窗型材；LOW—E低辐射保温玻璃、中空玻璃、夹胶玻璃等。
4防水材料
现代绿色建筑防水材料不仅具有基本的防水功能还具有其它如保温、去污等功能，并在生产是使用的过程中对环境的影响较小。①聚合物水泥防水涂料。聚合物水泥防水涂料以水泥和丙烯酸等（乳液或其它类）水性聚合物为主原料，加入其它外加剂制得的双组份水性建筑防水涂料。两组份在现场搅拌成均匀、细腻浆料，涂刷或喷涂于基体表面，固化后形成柔韧、高强的防水涂膜。这种涂料既有水泥类胶凝材料高强度，易与潮湿基面粘结的性能，又兼有聚合物涂膜弹性大，防水性好的优点，尤其是以水作为载体，克服了沥青、焦油、有机溶剂型防水材料易造成环境污染的弊端，是一种无毒无害、可湿作业、施工简便的新型绿色环保防水材料。它不仅适用于各种防水工程，还可用于修补、界面处理、混凝土防护、装饰、结构密封等工程。②渗透结晶型防水材料。渗透结晶型防水材料是指材料中含有的活性化学物质向混凝土内部渗透，在混凝土中形成不溶于水的结晶体，堵塞毛细孔道，从而使混凝土致密的防水材料。其防水性能及其优良。③塑料防渗补漏剂。塑料防渗补漏剂是一种能够迅速防止房屋渗漏的新型建筑化工涂料。其以废旧塑料纺织袋、塑料薄膜、泡沫塑料等废塑料为原料，再配以合理的增塑剂、固化剂，采用低压冷溶反应生产而成，具有塑化快，干燥迅速以及良好的平滑性、密封性、粘接性、防水性、弹塑性和耐热、耐寒、耐腐蚀、抗老化等特点。其生产过程不仅设备投资少、节约能源，而且彻底消除了废旧塑料对环境的污染。④聚乙烯双面复合防水卷材。聚乙烯双面复合防水卷材采用高压法生产低密度线性聚乙烯树脂为主要原料，两面复合化学纤维无纺布，并经特殊的工艺加工而成。具有较好的综合技术性能，如抗拉强度高、抗透气能力大、低温柔性好，适应温度范围宽,-45℃～110℃无变化，抗自然老化能力强，有较好的气密性，耐酸和碱腐蚀，使用寿命长等特出优点，是新建房屋或旧房维修较好的新材料。新晨
总之，现代绿色建筑材料具有其发展的必要性，是现代建筑材料的发展方向，日益的受到各界的重视。现代绿色建筑材料的发展现状与发展速度都呈现良好的态势，表明其将有非常好的发展前景，将有越来越多的新型、高质量的绿色建筑材料被开发和使用。
参考文献：
