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混凝土可以活多久?

發(fā)稿時(shí)間:2018-05-16

土本身的壽命幾乎是無(wú)限的,但是這是理想情況,和實(shí)際差的很遠(yuǎn)。

混凝土(一般結(jié)構(gòu)用的是鋼筋混凝土)是硅酸鹽水泥,石子骨料和鋼筋骨架的混合物。水泥水化形成晶格包裹骨料形成剛體,這種結(jié)構(gòu)和天然的石料幾乎一致,有著極強(qiáng)的抗壓能力但是不能受拉力。鋼筋混凝土中的鋼筋骨架具有非常高的抗拉強(qiáng)度,能夠和原有的混凝土共同分擔(dān)拉壓荷載,具有很好的綜合性能,因此常用于實(shí)際工程之中。

混凝土本身的壽命可以和天然的硅酸鹽石料比擬,眾所周知自然界中的山脈巖石的壽命都是億年計(jì)的,混凝土本身在受到良好保護(hù)的情況下,例如博物館中的標(biāo)本或是古埃及沙漠金字塔內(nèi)部的人造石也可以達(dá)到這個(gè)級(jí)別。

古羅馬混凝土構(gòu)件

但是只要暴露在環(huán)境中就要考慮環(huán)境中的風(fēng)化,無(wú)論是樹(shù)木扎根,生物生長(zhǎng),還是風(fēng)霜雨雪洪水巖漿,都會(huì)對(duì)混凝土造成顯著的影響。我們也知道自然界中的巖石會(huì)風(fēng)化成泥沙,會(huì)被水流切割沖蝕,考慮到這些因素的話,混凝土的壽命就沒(méi)有那么多了。這種情況下的壽命和環(huán)境因素有很大關(guān)系,條件較差又缺乏維護(hù)時(shí),單純的混凝土在幾十年內(nèi)就會(huì)顯著風(fēng)化。而超載的公路路面這種條件惡劣的,未必?fù)蔚眠^(guò)幾年。

風(fēng)化損壞的混凝土

再次是鋼筋的壽命。鋼筋的抗拉能力是現(xiàn)代建筑中不可或缺的一環(huán),但是也極容易在潮濕環(huán)境中被氧化腐蝕。混凝土內(nèi)部初始時(shí)為堿性環(huán)境,但受空氣中的二氧化碳作用,混凝土的PH值會(huì)緩慢降低變?yōu)樗嵝?。這個(gè)過(guò)程會(huì)生成固體碳酸鈣等物質(zhì)增加混凝土本身強(qiáng)度,但是對(duì)鋼筋抗銹蝕極為不利。如果混凝土保護(hù)層不夠厚,那么在混凝土本身完好的情況下鋼筋被銹蝕失去抗拉能力也會(huì)導(dǎo)致鋼筋混凝土構(gòu)件失效,建筑倒塌,這是混凝土建筑的實(shí)際結(jié)構(gòu)壽命。

鋼筋銹蝕,基本上維修比推平重造還貴

而混凝土層的厚度取決于建筑本身的設(shè)計(jì)壽命,早期的摩天大樓和混凝土建筑普遍留了很大的結(jié)構(gòu)余量和很厚的混凝土層,建造不惜工本因而至今非常牢固,但現(xiàn)代建筑就難說(shuō)了,偷工減料十幾年就倒塌的混凝土建筑相當(dāng)之多,幾十年間鋼筋混凝土就因配方摻雜海沙鹽分和缺乏維護(hù)嚴(yán)重風(fēng)化銹蝕變成危樓的也為數(shù)不少。

混凝土設(shè)計(jì)使用壽命


混凝土的壽命,視不同的水泥標(biāo)號(hào)不同而不同。很難給出一個(gè)準(zhǔn)確數(shù)字。大概的說(shuō)吧:大約是50年-100年(當(dāng)然前提是排除不合格的劣質(zhì)水泥)。例如著名的長(zhǎng)江三峽大壩,設(shè)計(jì)壽命就是100年。實(shí)際應(yīng)該更久一些的。

混凝土的品質(zhì)和質(zhì)量及環(huán)境條件決定其壽命,現(xiàn)有的美國(guó)建筑混凝土已經(jīng)超過(guò)一百年,目前高性能混凝土具有高耐久性,可長(zhǎng)達(dá)200年以上,例如活性粉末鋼纖維混凝土,實(shí)驗(yàn)評(píng)定可達(dá)500年以上。

因該說(shuō)標(biāo)號(hào)決定壽命,國(guó)標(biāo)達(dá)60年至100年,一般民用50年至80年,要看施工是否達(dá)標(biāo)和鋼筋結(jié)構(gòu),環(huán)境也會(huì)影響混凝土壽命,如沿海一帶壽命會(huì)短些因雨水或霧帶咸性對(duì)混凝土有腐蝕作用。

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