外文資料翻譯——混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性

1、<p><b>　　中文2915字</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)外文資料翻譯（一）</p><p>　　外文出處：Jules Houde 《Sustainable development slowed down</p><p>　　by bad construction practices and natural and te

2、chnological disasters》</p><p><b>　　外文原文（復(fù)印件）</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)外文資料翻譯（二）</p><p>　　外文出處：Jules Houde 《Sustainable development slowed down</p><p>　　by bad const

3、ruction practices and natural and technological disasters》</p><p>　　2、外文資料翻譯譯文</p><p><b>　　混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性</b></p><p>　　即使是工程師認(rèn)為的最耐久和最合理的混凝土材料，在一定的條件下，混凝土也會(huì)由于開(kāi)裂、鋼筋銹蝕、化學(xué)侵蝕等一系列不

4、利因素的影響而易受傷害。近年來(lái)報(bào)道了各種關(guān)于混凝土結(jié)構(gòu)耐久性不合格的例子。尤其令人震驚的是混凝土的結(jié)構(gòu)過(guò)早惡化的跡象越來(lái)越多。</p><p>　　每年為了維護(hù)混凝土的耐久性，其成本不斷增加。根據(jù)最近在國(guó)內(nèi)和國(guó)際中的調(diào)查揭示，這些成本在八十年代間翻了一番，并將會(huì)在九十年代變成三倍。</p><p>　　越來(lái)越多的混凝土結(jié)構(gòu)耐久性不合格的案例使從事混凝土行業(yè)的商家措手不及?；炷两Y(jié)構(gòu)不僅代表

5、了社會(huì)的巨大投資，也代表了如果耐久性問(wèn)題不及時(shí)解決可能遇到的成本，更代表著，混凝土作為主要建筑材料，其耐久性問(wèn)題可能導(dǎo)致的全球不公平競(jìng)爭(zhēng)以及行業(yè)信譽(yù)等等問(wèn)題。</p><p>　　因此，國(guó)際混凝土行業(yè)受到了強(qiáng)烈要求制定和實(shí)施合理的措施以解決當(dāng)前耐久性問(wèn)題的雙重的挑戰(zhàn)，即：</p><p>　　找到有效措施來(lái)解決現(xiàn)有結(jié)構(gòu)剩余壽命過(guò)早惡化的威脅。</p><p>　　納

6、入新的結(jié)構(gòu)知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和新的研究結(jié)果，以便監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)耐久性，從而確保未來(lái)混凝土結(jié)構(gòu)所需的服務(wù)性能。</p><p>　　所有參與規(guī)劃、設(shè)計(jì)和施工過(guò)程的人，應(yīng)該具有獲得對(duì)可能惡化的過(guò)程和決定性影響參數(shù)的最低理解的可能性。這種基本知識(shí)能力是要在正確的時(shí)間做出正確的決定，以確?；炷两Y(jié)構(gòu)耐久性要求的前提。</p><p>　　加固保護(hù) 混凝土中的鋼筋受到堿性的鈍化層(pH值大于12.5)保護(hù)而阻止

7、了銹蝕。這種鈍化層阻礙鋼溶解。因此，即使所有其它條件都滿足(主要是氧氣和水分)，鋼筋受到銹蝕也都是不可能的。</p><p>　　混凝土的碳化作用或是氯離子的活動(dòng)可以降低局部面積或更大面積的pH值。當(dāng)加固層的pH值低于9或是氯化物含量超過(guò)一個(gè)臨界值時(shí)，鈍化層和防腐保護(hù)層就會(huì)失效，鋼筋受腐蝕是可能的。</p><p>　　混凝土碳化 混凝土是一種多孔材料,空氣中的二氧化碳(CO2)可以通過(guò)

8、孔隙滲透到混凝土的內(nèi)部。水化水泥中的氫氧化鈣離子（CaOH）會(huì)和二氧化碳反應(yīng)，被轉(zhuǎn)化為碳酸鈣(CaCO3)，pH值將降至9以下。</p><p>　　正如已經(jīng)提到的，CO2是從混凝土表面滲透到混凝土內(nèi)部的。因此，混凝土的碳化也是從混凝土表面開(kāi)始緩慢地延伸到混凝土的內(nèi)部。碳化速度的確定方法是根據(jù)CO2的擴(kuò)散過(guò)程和混凝土碳化率(碳化深度的增加時(shí)間)的時(shí)間平方根法。</p><p>　　可以觀察

9、到，鋼筋最好的保護(hù)層是一層厚厚的抗?jié)B混凝土。</p><p>　　混凝土的氯離子擴(kuò)散 除了CO2，氯離子(源自海水或除冰鹽)可通過(guò)孔隙穿透混凝土內(nèi)部。然而，氯離子的擴(kuò)散發(fā)生在完全或部分水孔隙擴(kuò)散過(guò)程。</p><p>　　石灰?guī)r(碳酸石灰、CaCO3)具有一定的化學(xué)和物理結(jié)合氯離子的能力，取決于孔隙水中的氯化物濃度。然而，并非所有的氯化物可以被結(jié)合。相反的，這之中總是存在被結(jié)合的氯化物

10、和自由的氯離子之間的溶解平衡。關(guān)于鋼筋的腐蝕只受在孔隙水中的自由的氯離子的控制影響。因此，在碳化以后，氯化物的重要性再次釋放，孔隙水中的氯化物含量和氯化物將大大增加混凝土碳化后的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)?？紫端械穆入x子濃度達(dá)到臨界值時(shí)引起的初期腐蝕的危險(xiǎn)稍后會(huì)說(shuō)明。</p><p>　　由于擴(kuò)散作用，氯離子的濃度會(huì)根據(jù)從混凝土表面到內(nèi)部的時(shí)間平方根法降低。</p><p>　　由于濕潤(rùn)的和干燥的混凝土表

11、面都有含氯的水，表面層中含有豐富的氯化物是可能的。</p><p>　　在混凝土濕潤(rùn)的初期，相對(duì)大量含氯的水會(huì)因?yàn)槊?xì)吸力的作用滲入混凝土。在干燥期間，水會(huì)蒸發(fā)掉，氯化物會(huì)留在混凝土里。這個(gè)過(guò)程可能會(huì)導(dǎo)致干燥的和濕潤(rùn)的混凝土塊中含有高濃縮的氯化物 (例如:干濕交替段海洋結(jié)構(gòu))。</p><p>　　因此，混凝土的滲水深度和表面層的孔隙度各自都是非常重要的，特別是與混凝土保護(hù)層厚度有關(guān)。&l

12、t;/p><p>　　鋼的腐蝕 腐蝕過(guò)程可以分成兩個(gè)單流程：陰極與陽(yáng)極。陽(yáng)極過(guò)程中，積極的鐵離子會(huì)進(jìn)入到溶液中，陰極的羥基離子和游離的鐵離子會(huì)聯(lián)合擴(kuò)散在混凝土保護(hù)層中的陽(yáng)極的氧形成繡。水是使電解過(guò)程發(fā)生的必要條件，伴隨著鈍化層的破壞。</p><p>　　在鋼筋的表面，陽(yáng)極區(qū)和陰極區(qū)既可以很接近也可以分離在很遠(yuǎn)的距離，甚至可以超過(guò)了較大的距離。因此，如果混凝土足夠濕潤(rùn)，使電解過(guò)程可以進(jìn)行，

13、那么腐蝕可以發(fā)生在表面氧不能滲入到混凝土加固層的那些結(jié)構(gòu)區(qū)域里。</p><p>　　在碳化區(qū)的裂縫和含有氯化物的周?chē)?，往往更快滲入到混凝土中。在共同的“正常”裂縫寬度（0.15-0.35mm）范圍內(nèi)，裂縫寬度對(duì)加固層的腐蝕速率的影響是相對(duì)小的。</p><p>　　影響加固層腐蝕的所有過(guò)程都或多或少地受碳化擴(kuò)散（O2的擴(kuò)散）的控制。因此，主要的參數(shù)是混凝土保護(hù)層的質(zhì)量（厚度、抗?jié)B性和裂縫

14、形態(tài)）。</p><p>　　開(kāi)裂 事實(shí)上，混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫性質(zhì)可以被形容為輕微或嚴(yán)重。輕微裂縫通常被認(rèn)為是不影響混凝土結(jié)構(gòu)的情況。這意味著輕微裂縫不影響混凝土結(jié)構(gòu)的安全或功能，很少或是不用額外的維護(hù)措施來(lái)保證混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。另一方面，嚴(yán)重的開(kāi)裂裂縫會(huì)有害于混凝土結(jié)構(gòu)的安全、功能、外觀，增加維護(hù)和修復(fù)的費(fèi)用。</p><p>　　開(kāi)裂會(huì)發(fā)生在混凝土受到的拉伸應(yīng)變超過(guò)其抗拉應(yīng)變能力的任何

15、時(shí)間?；炷潦艿降睦瓚?yīng)力產(chǎn)生的原理如下：</p><p>　　- 混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)(例如：干燥收縮、堿-骨料反應(yīng)、凍結(jié)/解凍周期等)</p><p>　　- 嵌入混凝土內(nèi)的材料膨脹(例如：鋼筋腐蝕)</p><p>　　- 外部強(qiáng)加的條件(載荷、沉降)</p><p>　　良好的管理可以大大減少潛在的嚴(yán)重開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)。在第一時(shí)間采取措施來(lái)避免

16、問(wèn)題總比問(wèn)題發(fā)生后再進(jìn)行修復(fù)要好的多。潛在的混凝土開(kāi)裂問(wèn)題在本質(zhì)上其實(shí)可以通過(guò)各種方式大大降低：a)選擇合適的混凝土材料，包括水泥、火山灰、骨料、外加劑，b)設(shè)計(jì)以減少微分約束和凹角角落和其他引發(fā)條件,</p><p>　　混凝土受到許多不良的化學(xué)反應(yīng)或參數(shù)(物理的或化學(xué)的)影響就會(huì)降低其耐久性：</p><p>　　- 物理的：凍融破壞、耐磨性及空穴作用</p><p

17、>　　- 化學(xué)的：堿-骨料反應(yīng)、腐蝕、氯化硫酸鹽、碳化作用。</p><p>　　這些因素產(chǎn)生化學(xué)變化，微小的裂紋往往會(huì)變成很大的裂縫。</p><p>　　非加氣混凝土中的凍融作用最終產(chǎn)生的有害的液壓壓力和拉伸應(yīng)力比混凝土最終的極限拉應(yīng)力還要大10倍，有200微米。鋼筋的腐蝕會(huì)導(dǎo)致巨大的擴(kuò)張和裂縫,因?yàn)橐呀?jīng)腐蝕的鋼筋占據(jù)的體積是未受腐蝕的鋼筋的7倍。</p><

18、p>　　在混凝土周?chē)耐寥阑蛩械牧蛩猁}成分會(huì)與水泥中的三鈣鋁酸鹽反應(yīng)并導(dǎo)致擴(kuò)張。含有較低鋁酸鈣成分的抗硫酸鹽水泥可以限制這種類(lèi)型的反應(yīng)。</p><p>　　在硅酸鹽水泥混凝中，其活性骨料和高堿性水泥會(huì)導(dǎo)致膨脹、龜裂和混凝土表面的剝落。本文獻(xiàn)指出由于活性骨料可能導(dǎo)致的四種反應(yīng)的類(lèi)型：堿-硅反應(yīng)、堿-碳酸鹽反應(yīng)、硅化碳酸鹽巖骨料。</p><p>　　因?yàn)榛炷林械奶烊还橇显谟兴臈l

19、件下會(huì)產(chǎn)生惰性，這種狀況是很讓困擾的。自從在40年代初期發(fā)現(xiàn)了堿-骨料反應(yīng)以來(lái)，據(jù)調(diào)查，這個(gè)反應(yīng)的存在給世界各地的大多數(shù)國(guó)家造成巨大損失。由于這是個(gè)世界性的問(wèn)題，所以存在更廣闊的研究領(lǐng)域。</p><p>　　在堿-骨料反應(yīng)發(fā)生以前，三個(gè)因素是必要的：</p><p>　　1.必須使用含有活性二氧化硅的骨料。</p><p>　　2.水泥中含堿量一定要高。</

20、p><p>　　3.混凝土必須部分或完全濕。</p><p>　　顯然，要避免混凝土堿骨料的反應(yīng)，必須堅(jiān)持三項(xiàng)原則:</p><p>　　1.不要使用活性骨料。</p><p>　　2.不使用含堿量高的水泥。</p><p>　　如果必須使用含高堿量的水泥和活性骨料混合在一起，那么使用外加劑（如火山灰）可以減輕有害的反應(yīng)。

21、</p><p>　　要想避免使用活性骨料，首先需要了解有哪些聚合反應(yīng)。如果知道一個(gè)聚合反應(yīng)具有令人滿意的性能特點(diǎn),那么將繼續(xù)使用它。如果有疑問(wèn)或是某一個(gè)特定的聚合反應(yīng)的性能特點(diǎn)尚不清楚，就應(yīng)該進(jìn)行一些測(cè)試。這些測(cè)試包括巖石檢查,化學(xué)測(cè)試和驗(yàn)證試驗(yàn)。</p><p>　　避免堿-骨料反應(yīng)的第二種方法是控制水泥中的堿含量值在0.60%以?xún)?nèi)。</p><p>　　避免堿

22、-骨料反應(yīng)的第三種方法是使用火山灰或其他外加劑以減輕堿-骨料反應(yīng)的影響。</p><p>　　*節(jié)選自 Jules Houde 在1998年Regional Sustainable Development Forums上發(fā)表的論文“Sustainable development slowed down by bad construction practices and natural and technologi