土木工程材料耐久性的具体内容因土木工程材料的种类、组成结构、用途、使用环境和破坏作用的不同而异。
土木工程材料耐久性
土木工程材料在使用过程中,抵抗各种内在或外部破坏因素的作用,保持不变质、不破坏的性能。是衡量土木工程材料的一项综合性能。
- 英文名称
- the durability of civil engineering materials
- 所属学科
- 土木工程
土木工程材料在使用过程中,除材料内在原因使其组成结构或性能发生变化以外,还受到使用环境中各种因素的破坏作用。这些因素的作用可概括为物理作用、机械作用、化学作用和生物作用。①物理作用,包括光、热、电、温度变化、干湿变化、冻融循环等作用,可使材料的结构发生变化。如内部产生微裂纹或孔隙率增加。②机械作用,包括各种持续荷载的作用,各种交变荷载引起的疲劳、冲击、磨耗和磨损等。③化学作用,包括各种酸、碱、盐及其水溶液、各种腐蚀性气体的作用,对材料具有化学腐蚀或氧化作用。④生物作用,包括菌类、昆虫等的侵害作用,可使材料产生腐朽、虫蛀等而破坏。
从上述导致材料耐久性不良的作用来看,影响材料耐久性的因素主要有外因、内因两个方面。影响材料耐久性的内在因素主要有材料的组成与结构、强度、孔隙率、孔特征、表面状态等。当材料的组成和结构特点不能适应环境要求时便容易过早地产生破坏。
实际工程中,材料受到的破坏作用往往是多种因素同时作用。例如,金属材料常因化学和电化学作用引起腐蚀和破坏;无机非金属材料常因溶解、冻融、风蚀、摩擦等因素的作用而引起破坏;有机材料常因生物作用、溶解、化学腐蚀、光、热等作用而引起破坏。对材料耐久性最可靠的判断是在使用条件下,进行长期观测,但长期观测耗时很长,人们通常是根据使用条件与要求,在实验室进行加速试验,快速对材料的耐久性进行判断。
工程中改善材料耐久性的主要措施有:①根据使用环境选择材料的品种。②采取各种方法控制材料的孔隙率与孔特征。③改善材料的表面状态,增强抵抗环境作用的能力。提高材料的耐久性,对保证工程长期处于正常使用的状态,减少维护费用,延长使用年限,节约材料,具有十分重要的意义。