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1.3 材料的耐久性
材料的耐久性是指在各种外界因素作用下,能长期正常工作,不破坏、不失去原来性能的性质。
材料在构筑物中,除受到外力作用外,还长期受到使用环境中各种自然因素的破坏作用,包括物理作用、化学作用及生物作用。
物理作用包括干湿变化、温度变化及冻融作用。干湿变化、温度变化可引起材料胀缩,并导致内部裂缝扩展,长此以往材料就会破坏。在寒冷地区,冻融作用对材料的破坏更为明显。
化学作用主要是指酸、碱、盐等物质的水溶液及气体对材料的侵蚀作用,使材料变质而破坏。
生物作用是指昆虫、菌类对材料的蛀蚀,使材料产生腐朽而破坏。
各种材料会受到不同的作用而产生破坏。如砖、石、混凝土等工程材料大多由于外力作用而破坏;金属材料易被氧化腐蚀;木材及其他植物纤维组成的天然有机材料,常因生物作用而破坏;沥青及高分子合成材料,在阳光、空气、热的作用下会逐渐硬脆老化而破坏;无机非金属材料因碳化、溶蚀、冻融、热应力、干湿交替作用而破坏,如混凝土的碳化,水泥石的溶蚀,砖、混凝土等材料的冻融破坏;处于水中或水位升降范围内的混凝土、石材、砖等材料,因受环境水的化学侵蚀作用而破坏。因此,工程材料在储运及使用过程中应采取妥善的措施,提高材料的耐久性。
材料的耐久性是一项综合性质,包括材料的抗渗性、抗冻性、抗风化性、抗化学侵蚀性、抗碳化性、大气稳定性及耐磨性等。
影响耐久性的内在因素很多,主要有材料的组成与构造、材料的孔隙率及孔隙特征、材料的表面状态等。提高材料耐久性的主要措施有:设法减轻大气或其他介质对材料的破坏作用,如降低湿度、排除侵蚀性物质;采取各种方法尽可能提高材料本身的密实度,改善材料的孔隙结构;适当改变成分,进行憎水处理及防腐处理等;给材料表面加保护层以增强抵抗环境作用的能力。