時福軍

摘要：眾所周知，混凝土耐久性是影響工程使用壽命的主要問題，本文通過對影響混凝土耐久性主要因素的分析，實時提出了幾種預防應對措施，其目的是用來增強混凝土的耐久性，盡量避免及減少混凝土受到傷害。

關鍵詞：混凝土；耐久性；防止；破壞

中圖分類號：TU528文獻標識碼：A文章編號：1674-3024（2017）02-0001-02

引言

在建筑工程施工中，混凝土結(jié)構是應用非常廣泛的一種結(jié)構形式，其強度在不斷提高的同時，耐久性也愈來愈被人們關注。由于其結(jié)構自身和使用環(huán)境的特點，使得混凝土存在嚴重的耐久性問題。

1.耐久性混凝土的概念

1.1耐久性混凝土

在預定作用和預期的維護與使用條件下，能在預定的期限內(nèi)維持其所需的最低性能要求能力的砼。

1.2控制指標

混凝土的抗裂性、護筋性、耐蝕性、抗凍性、耐磨性及抗堿一骨料反應性。

1.3需要做試驗項目

混凝土的電通量、混凝土的抗裂性應通過對比試驗、鋼筋混凝土保護層厚度、混凝土的抗堿一骨料反應性

1.4原材料的組成有

水泥、摻和料、細集料、組集料、外加劑、水。

2.設計方面應考慮以下因素

2.1環(huán)境

環(huán)境條件對耐久性的影響很大，設計時應正確區(qū)分不同構件所處環(huán)境情況，當結(jié)構物處于海水、使用除冰鹽、工業(yè)污染和土中環(huán)境時，防護等級應予以提高。

2.2混凝土材料的選擇及配合比

為了提高混凝土的抗腐蝕能力，選擇合適的水泥品種是十分重要的，水泥的化學成分不同，對不同腐蝕介質(zhì)的腐蝕性能也不同，如礬土水泥抗各種腐蝕能力強，而火山灰硅酸鹽水泥和抗硫酸鹽水泥具有良好的抗硫酸鹽侵蝕性能。因此，在防腐蝕設計中，必須選用與腐蝕環(huán)境相適應的水泥品種。

在混凝土配合比設計中，應控制混凝土骨料的最大粒徑，降低水灰比，重防腐區(qū)可適當提高混凝土的強度等級，或采用摻礦物摻和料和化學外加劑的方法提高混凝土的密實性和抗氯鹽滲透能力。

2.3保護層厚度及密實性

保護層的作用是保證鋼筋不被銹蝕起著至關重要的作用，對于鋼筋混凝土及預應力混凝土結(jié)構，它們的耐久f生指標主要取決于鋼筋是否被腐蝕，鋼筋一旦被腐蝕，不僅鋼筋的有效截面積減小，而且因腐蝕物膨脹使周邊混凝土剝落。更加速鋼筋的腐蝕。

若混凝土的密實性差，周圍環(huán)境惡劣，氯化物、氧和水分很容易會侵蝕到鋼筋表面，引起腐蝕，鋼筋銹蝕物使混凝與鋼筋產(chǎn)生隔離，久而久之，使混凝土沿鋼筋長度劈裂剝落，鋼筋裸露，從而大大縮短結(jié)構的使用壽命。

2.4阻銹劑

混凝土中只要含有足夠量的鋼筋阻銹劑，就能有效抑制其內(nèi)氯離子的活化作用。鋼筋阻銹劑作為混凝土外加劑的品種之一，在國內(nèi)外已有廣泛的應用，我國的鋼筋阻銹劑已有許多品種被納入國家規(guī)范‘工業(yè)建筑防腐蝕設計規(guī)程》（GB50046-95），并有行業(yè)標準‘鋼筋阻銹劑使用技術規(guī)程》《YBJ231.91）可執(zhí)行。

2.5涂層

對于需重度防護的混凝土結(jié)構?？刹扇≡诨炷帘砻嫱繉雍筒捎铆h(huán)氧樹脂涂層鋼筋的方法，阻隔有效物質(zhì)的侵入和腐蝕。

2.6采用高性能混凝土

高性能混凝土是解決結(jié)構耐久性最有效和最經(jīng)濟的途徑。它具有高強度、高耐久性和高工作性三個特點，其核心是保證耐久性?；炷吝_到高性能最重要的技術手段是使用新型高效減水劑和礦物摻和料。前者減少混凝土中的用水量，降低了水灰比，提高混凝土的強度，并賦予優(yōu)異的施工性能；后者減小了骨料與凝膠材料間的孔隙率，改善混凝土的滲透性，提高混凝土的密實性和耐久性。高性能混凝土在硬化過程中體積穩(wěn)定、水化熱低、溫升小，冷卻時的溫度收縮小，干燥收縮小，硬化后不易產(chǎn)生宏觀及微觀的裂縫。因此，采用高性能混凝土可以大大提高混凝土的耐久性。

3.影響混凝土耐久性問題的原因分析

混凝土耐久性問題，即所為的耐久性失效，耐久性失效的原因很多，有抗凍失效，堿一集料反應失效，化學腐蝕失效，鋼筋銹蝕造成結(jié)構破壞等。

3.1混凝土凍融破壞

混凝土凍融破壞，是由于混凝土中的水受凍結(jié)冰后體積膨脹，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生應力，由于反復作用或內(nèi)應力超過混凝土抵抗強度致使混凝土破壞。結(jié)構處于冰點以下環(huán)境時，部分混凝土內(nèi)孔隙中的水將結(jié)冰，產(chǎn)生體積膨脹，導致混凝土的破壞?；炷涟l(fā)生凍融破壞的最顯著的特征是表面剝落，嚴重時可以露出石子。

3.2堿骨料反應

堿骨料反應也叫堿硅反應，是指混凝土中的堿性物質(zhì)與骨料中的活性成分發(fā)生化學反應，引起混凝土內(nèi)部自膨脹應力而開裂的現(xiàn)象。因為堿骨料反應時間較為緩慢，短則幾年，長則幾十年才能被發(fā)現(xiàn)。堿骨料反應的因素在混凝土內(nèi)部，其危害作用往往是不能根冶的，是混凝土工程中的一大隱患。

3.3混凝土的碳化

混凝土的碳化是混凝土所受到的一種化學腐蝕。對于鋼筋混凝土來說，碳化會使混凝土的堿度降低，同時，增加混凝土孔溶液中氫離子數(shù)量，因而會使混凝土對鋼筋的保護作用減弱。

3.4鋼筋銹蝕

因為構件的混凝土保護層破損或脫落而露出鋼筋導致鋼筋銹蝕，這是一種結(jié)構損傷，會嚴重影響結(jié)構的使用壽命，應采取加固修補措施。鋼筋銹蝕，一方面會使鋼筋有效截面減小，另一方面，銹蝕產(chǎn)物體積膨脹使混凝土保護層脹裂甚至脫落，鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)作用下降，破壞他們共同作用的基礎，從而嚴重影響混凝土結(jié)構物的安全性和耐久性

4.提高混凝土耐久性的措施

通過對混凝土耐久性問題的原因分析，我們知道影響混凝土耐久性的的主要因素，如何提高混凝土的耐久性，保證混凝土長期使用的安全，這是我們要解決的主要問題，在實際工程中應根據(jù)具體情況，有針對性地采取相應措施，提高混凝土的耐久性。

4.1混凝土材料的選擇

要重視選材，水泥是混凝土的重要組成部分，其性質(zhì)對混凝土結(jié)構性有重要影響。根據(jù)腐蝕環(huán)境的不同，合理選擇水泥品種有利于提高混凝土的耐久性。外加劑、摻合料、鋼筋料的選用也很重要。

4.1.1防止混凝土的凍融破壞?；炷恋慕M成、配合比、養(yǎng)護條件和密實度決定了其在飽水狀態(tài)下抵抗凍融破壞的能力，目前只有加氣混凝土才能有效提高混凝土的抗凍性。應避免采用吸水率較高的集料，加強排水以免混凝土結(jié)構被水飽和。在混凝土中摻加優(yōu)質(zhì)引氣型高效減水劑，既能獲得大量均勻分布的微小氣泡，顯著提高抗凍性，又能大幅度減小W/C，從而保證混凝土強度不降低，甚至有所提高。

4.1.2增強混凝土的抗?jié)B性。摻加高效減水劑，在保證混凝土拌和物所需流動性的同時，盡可能降低用水量，減小水灰比，改善混凝土中水泥石的膠凝物質(zhì)的組成，使水泥石結(jié)構更為致密，有效地阻斷可能形成的滲透通道，提高混凝土強度，增強混凝土自身抵抗環(huán)境侵蝕破壞的能力等。

4.2結(jié)構設計和生產(chǎn)過程的控制

4.2.1避免或減輕堿骨料反應。當混凝土使用有堿活性反應的骨料時，必須從配合比出發(fā)，嚴格控制混凝土中的總堿含量以保證混凝土的耐久性。嚴格控制施工配合比，攪拌必須均勻，振搗必須到位，要嚴格遵守養(yǎng)護制度，可以用表面養(yǎng)護劑來改善養(yǎng)護條件，提高保水性，加速表面硬化?；炷翗嫾那治g病害都是從表面開始的，在混凝土終凝前做好原漿抹面壓光，增強表面密實度，也可采用表面浸漬和表面涂覆的手段來降低混凝土表面滲透性。

4.2.2提高混凝土抗碳化能力。碳化對混凝土結(jié)構耐久性影響主要是使混凝土堿度降低，進而鋼筋脫鈍、銹蝕。鋼筋外留下足夠的混凝土保護層厚度是簡單有效的方法；混凝土配合比將影響碳化速度，足夠的水泥用量、降低水灰比、采用減水劑都可減緩碳化速度。此外，提高混凝土密實性、增強抗?jié)B性、對混凝土采用覆蓋面層等措施可減緩或隔離CO，向混凝土內(nèi)部滲透，大大提高混凝土抗碳化能力。

4.2.3鋼筋銹蝕的預防。常用的方法有環(huán)氧涂層鋼筋，采用靜電噴涂環(huán)氧樹脂粉末工藝在鋼筋表面形成一定厚度的環(huán)氧樹脂防腐涂層，這種鋼筋保護層能長期保護鋼筋使其免遭腐蝕。此外，在混凝土表面涂層也是簡便有效的方法，還可研究新技術，開發(fā)新產(chǎn)品，如耐銹鋼筋、阻銹鋼筋等。

4.2.4預防侵蝕性介質(zhì)的腐蝕。在我國侵蝕性介質(zhì)對混凝土結(jié)構危害最嚴重的應是氯鹽的影響。提高混凝土抗氯離子滲透能力的措施是限制水灰比，保證最低水泥用量以確保堿度，摻入適量優(yōu)質(zhì)摻和料（粉煤灰、磨細礦渣、硅灰）等。首先是要重視干濕交替環(huán)境下的混凝土耐久性設計，重視關于混凝土裂縫控制等級和鋼筋保護層厚度，還要注意鋼筋阻銹劑的使用，其次是地基處理，污染土的處理及地下污染水的處理、設置基礎隔離墻等，以避免堿性污染，保證基礎的耐久使用年限。

4.3工方面應考慮以下因素

4.3.1混凝土拌和。機械拌和的各種計量器要準確，骨料的含水率要根據(jù)實際情況進行現(xiàn)場測算、調(diào)整并時刻注意拌和物的顏色是否均勻，現(xiàn)場經(jīng)常檢查拌和物的坍落度，確?；炷涟韬臀锇韬途鶆颉?/p>

4.3.2混凝土運輸。運輸能力應適應混凝土的凝結(jié)速度和澆筑速度的需要，使混凝土運倒?jié)仓攸c時仍能保持均勻性和坍落度，運輸車運至澆筑地點后發(fā)生離淅，嚴重泌水或坍落度不符合要求時，應進行二次拌和，如必須加水時，應加入同比例的水泥，保持水灰比不變，否則不得使用。

4.3.3混凝土澆筑。嚴防混凝土離淅，應按一定的厚度和順序分層澆筑和振搗，施工縫流設應在施工前確定，宜留在結(jié)構受力和彎矩較小的部位。

4.3.4混凝土的養(yǎng)護。在混凝土裂縫的防治工作中，對新澆混凝土的早期養(yǎng)護工作尤為重要。以保證混凝土在早期盡可能少產(chǎn)生收縮。主要是控制好構件的濕潤養(yǎng)護，對于大體積混凝土。有條件時宣采用蓄水或流水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間為14-28天。

4.3.5混凝土冬期施工。耐久性混凝土應嚴格按照冬期混凝土施工的要求進行拌和、運輸和養(yǎng)護。

5.結(jié)語

影響混凝土結(jié)構耐久性的因素繁多而復雜，而通常又是多種影響因素的疊加，應該從混凝土的原材料、配比設計、施工養(yǎng)護和結(jié)構的維護等多方因素綜合考慮，工程中應根據(jù)具體情況，有針對性地采取相應措施，提高混凝土的耐久性。

混凝土結(jié)構的耐久性是一個涉及環(huán)境、材料、設計、施工等多種因素的復雜問題，要解決好這個問題需要進行多方面的工作，如正確的結(jié)構設計、材料選擇以及嚴格的施工質(zhì)量，同時應注意對其在使用階段實行必要的管理和維護。只有這樣，才能保證和提高混凝土結(jié)構的耐久性，才能保證我國建筑事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，這也是建筑行業(yè)實施可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略的關鍵。