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普通混凝土在潮湿环境下会发生一系列不利于其性能和结构安全的变化,具体如下:
体积变化:潮湿环境会使混凝土吸收水分,导致体积膨胀。这种膨胀在不同方向的程度上可能存在差异,进而使混凝土内部产生应力。例如,在长期潮湿的环境中,混凝土构件可能会出现微小的裂缝,这些裂缝最初可能很细微,肉眼难以察觉,但随着时间推移和水分的持续作用,会逐渐扩展。像一些处于地下水位较高区域的混凝土基础,就可能因长期吸水膨胀而产生表面龟裂现象。
干缩湿胀循环损害:当环境湿度发生变化,混凝土会经历干缩和湿胀的循环过程。在潮湿时吸水膨胀,干燥时又会收缩。这种反复的体积变化会使混凝土内部的微裂缝不断扩展和连接,形成更大的裂缝。例如,在一些季节性气候变化明显的地区,混凝土桥梁的桥墩可能会因为每年经历多次干湿循环,而出现裂缝增多、增宽的情况,影响桥梁的结构安全性。
钢筋锈蚀:潮湿环境为钢筋锈蚀提供了必要的水分条件。混凝土中的钢筋在有水和氧气的环境下会发生电化学腐蚀反应,生成铁锈。铁锈的体积比原来的钢筋大很多,会在混凝土内部产生膨胀应力,导致混凝土开裂、剥落。例如,在一些沿海地区的混凝土建筑中,由于空气湿度大且含有一定量的盐分,钢筋锈蚀的速度会更快,可能使用不到10年就会出现混凝土保护层开裂、钢筋外露的情况。
碱 - 骨料反应:如果混凝土中存在活性骨料,在潮湿环境下,混凝土中的碱性物质(如氢氧化钠、氢氧化钾等)会与活性骨料发生化学反应,生成膨胀性的凝胶。这种凝胶会吸收水分并膨胀,导致混凝土内部产生应力,引起混凝土开裂和膨胀。碱 - 骨料反应是一个缓慢的过程,但一旦发生,会对混凝土结构造成严重的破坏,且难以修复。例如,某些使用了含活性二氧化硅骨料的混凝土工程,在潮湿环境中经过几年甚至更长时间后,可能会出现大面积的开裂和膨胀现象。
强度降低:潮湿环境导致的混凝土内部裂缝扩展和化学变化,会使混凝土的强度逐渐降低。裂缝的存在破坏了混凝土的整体性,减少了有效受力面积,从而降低了混凝土的抗压、抗拉等强度指标。例如,经过长期潮湿环境作用的混凝土试件,其抗压强度可能会比在干燥环境下养护的同批次试件降低10% - 20%。
耐久性下降:由于物理和化学变化的影响,混凝土的耐久性会显著下降。它抵抗风化、侵蚀、磨损等外部作用的能力减弱,使用寿命缩短。在一些潮湿多雨的地区,混凝土路面可能会出现过早的磨损、起皮等现象,就是因为潮湿环境加速了混凝土的劣化过程。