建筑材料論文工程建筑論文（_論文）

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1、建筑材料論文工程建筑論文影響抗滑樁耐久性的因素及增強(qiáng)措施【摘要】抗滑樁因在邊坡治理中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)而被廣泛應(yīng)用，但在設(shè)計(jì)和使用過(guò)程中，其使用壽命未引起廣泛關(guān)注。在已有工作的基礎(chǔ)上，從抗滑樁樁體本身及其所處的工程地質(zhì)特性?xún)煞矫?，?duì)影響抗滑樁耐久性的因素進(jìn)行了分析和總結(jié)，并針對(duì)這些影響因素提出了增強(qiáng)抗滑樁耐久性的措施。【關(guān)鍵詞】抗滑樁；耐久性；影響因索；增強(qiáng)措施1刖呂抗滑樁因具有抗滑能力強(qiáng)、適用條件廣泛、不易惡化滑坡?tīng)顟B(tài)、施工安全簡(jiǎn)便，并能進(jìn)一步核實(shí)地質(zhì)條件等突出優(yōu)點(diǎn)，故而被廣泛應(yīng)用于鐵路、公路、水電

2、、建筑、冶金等領(lǐng)域的邊坡工程中，在世界各國(guó)的滑坡治理中占有重要地位。在抗滑樁使用期間，樁的周邊環(huán)境對(duì)樁身混凝土和鋼筋的腐蝕作用、地質(zhì)環(huán)境的變化、人為因索的影響、樁身材料的流變等影響，都可能導(dǎo)致樁身混凝土及樁內(nèi)鋼筋破壞，致使抗滑樁功能下降甚至失效。所以對(duì)抗滑樁的耐久性研究是十分必要的。2影響抗滑樁耐久性的因素2.1混凝土收縮開(kāi)裂收縮使混凝土產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致抗滑樁發(fā)生變形、強(qiáng)度和剛度降低?？够瑯稘沧⒑螅嗨a(chǎn)生大量的水化熱，而混凝土是熱的不良導(dǎo)體，水化熱不易散發(fā)，使樁身內(nèi)部溫度不斷升高，而樁表面散

3、熱較快，內(nèi)外截面產(chǎn)生溫度梯度，致使內(nèi)部混凝土受熱膨脹產(chǎn)生壓應(yīng)力,外部混凝土受冷收縮產(chǎn)生拉應(yīng)力?；炷羶?nèi)部拉應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，便產(chǎn)生裂縫，這種裂縫一般較深，有時(shí)甚至為貫穿性的。水及有害離子通過(guò)裂縫滲入樁體內(nèi)部，導(dǎo)致混凝土滲漏、鋼筋銹蝕，大大縮短抗滑樁的使用壽命。2.2混凝土中性化及鋼筋銹蝕混凝土的中性化是指空氣、土壤或地下水中的酸性物質(zhì)如C02、HC1、S02、C12等深入混凝土表面與水泥石中的堿性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程。正常設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)的混凝土一般是呈堿性的，其pH值在13左右，此時(shí)鋼

4、筋表層生成一層致密的鈍化膜，對(duì)鋼筋防腐有利?；炷林行曰瘯r(shí)，酸性物質(zhì)與混凝土內(nèi)Ca(0H)2反應(yīng)生成CaC03,使混凝土內(nèi)孔隙液體的pH值降低，混凝土延性降低；當(dāng)屮性化深度達(dá)到鋼筋表面時(shí)，pH值降低到10以下，鋼筋的鈍化膜被破壞，完好的鈍化膜區(qū)域與裸露的鐵基體產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，引起鋼筋銹蝕。銹蝕使鋼筋體積膨脹、有效截面減少；混凝土產(chǎn)生順筋裂縫，與鋼筋之間的粘結(jié)力下降甚至消失，結(jié)構(gòu)承載力大大降低。2.3凍融抗滑樁在天然條件下經(jīng)常遭受干濕、冷熱、凍融交替等破壞作用。溫度下降時(shí)，混凝土中毛細(xì)水在負(fù)溫下結(jié)冰

5、，體積膨脹9%,受毛細(xì)孔舉約束形成膨脹壓力同時(shí)，凝膠孔中過(guò)冷水在混凝土微觀結(jié)構(gòu)中的遷移和重分布產(chǎn)生的滲透壓。兩者均在孔周?chē)奈⒂^結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生拉應(yīng)力，使混凝土內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損傷。反復(fù)凍融后，混凝土內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)受到不同程度損傷和破壞，致使混凝土強(qiáng)度和彈性模量降低，造成混凝土剝落破壞。2.4化學(xué)侵蝕抗滑樁屬于隱蔽工程，其使用環(huán)境多樣，周?chē)橘|(zhì)的化學(xué)特性各異，如巖土體的酸堿性及存在的生物種類(lèi)，地下水中礦物質(zhì)的種類(lèi)與含量等對(duì)抗滑樁的壽命均有影響?；炷潦芮治g介質(zhì)的侵害隨介質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)而不同：2.4.1溶解性

6、侵蝕。提供水泥石強(qiáng)度的Ca(0H)2屬微溶物質(zhì)，常溫下其在水中的溶解度為2.19g/L,水體使Ca(0H)2溶失，致使水泥石液相中Ca(OH)2濃度低于某些水泥水化產(chǎn)物穩(wěn)定存在的極限濃度，致使部分水化產(chǎn)物分解。2.4.2分解性侵蝕。某些溶有C02等酸性氣體或腐植酸的水，除發(fā)生Ca(0H)2溶失外，還會(huì)發(fā)生化學(xué)溶解作用。它們與Ca(0H)2作用,生成水和可溶性鈣鹽，同時(shí)直接與水化硅酸鹽、鋁酸鹽作用使之分解,降低水泥石強(qiáng)度。2.4.3結(jié)晶性侵蝕。某些地下水常含有硫酸鹽如Na2SO4、CaS04、MgS

7、04等。硫酸鹽溶液和水泥石中的Ca(0H)2及水化鋁酸鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成石膏和硫鋁酸鈣，體積膨脹，使混凝土開(kāi)裂甚至瓦解。2.5應(yīng)力水平應(yīng)力水平是指結(jié)構(gòu)實(shí)際承受的應(yīng)力與極限應(yīng)力的比值。止常使用的抗滑樁處于某種應(yīng)力狀態(tài)，應(yīng)力狀態(tài)下抗滑樁的腐蝕不同于單純侵蝕介質(zhì)下的腐蝕，應(yīng)力符號(hào)、大小、荷載持續(xù)時(shí)間等都會(huì)產(chǎn)生不同的影響。有研究表明［1］,應(yīng)力作用與混凝土的中性化、化學(xué)侵蝕等是相互促進(jìn)的。應(yīng)力水平的高低，直接影響抗滑樁的使用壽命［2］。2.6工程地質(zhì)特性及人為因素抗滑樁的使用壽命與其地質(zhì)特性及人為因素密

8、切相關(guān)。滑坡段的地形、地貌、地層巖性、基巖風(fēng)化情況、地質(zhì)構(gòu)造、地震、水文地質(zhì)條件、巖土體的物理力學(xué)性質(zhì)等都能影響抗滑樁的使用壽命。人為的振動(dòng)作用、不合理的開(kāi)挖、坡頂人為堆載或修建建筑物亦是抗滑樁失效的影響因素。尤其是設(shè)計(jì)、施工的偏差，是抗滑樁提前退出使用的致命點(diǎn)。3提高抗滑樁耐久性的措施3.1正確勘察、合理設(shè)計(jì)滑坡地質(zhì)勘察包插查明滑坡的范圍、厚度、物質(zhì)組成、地下水、地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)特征、氣象水文材料、巖土體的物理力學(xué)性質(zhì)等，是抗滑樁設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)資料。正確的勘察資料是確保抗滑樁正常使用的