解嵩

（德州潤德混凝土有限公司，山東德州253000）

1 引言

預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)具有很大的優(yōu)越性，現(xiàn)已在土木、建筑、水利和交通領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。但是，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在長期的侵蝕環(huán)境中，結(jié)構(gòu)功能會(huì)不斷衰退，甚至被破壞，影響著預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的使用年限[1]。在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)部門需要分析強(qiáng)度、剛度和抗震性能等設(shè)計(jì)指標(biāo)，并注重混凝土結(jié)構(gòu)的使用年限，提高預(yù)應(yīng)力混凝土的耐久性，為建筑工程項(xiàng)目建設(shè)的有效實(shí)施提供支持。

2 預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁耐久性的相關(guān)內(nèi)容

預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁耐久性指的是預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁在預(yù)應(yīng)力狀態(tài)下，有效地抵抗外界環(huán)境的影響，并在內(nèi)部物理、化學(xué)的作用下，確保預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)外觀滿足相關(guān)規(guī)范要求，確保預(yù)應(yīng)力混凝土使用性能不變。與其他普通混凝土橋梁結(jié)構(gòu)相比，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁具有預(yù)加應(yīng)力作用，能夠有效地減少橋梁自身混凝土裂縫問題的出現(xiàn)，并有效地抵抗外界環(huán)境為預(yù)應(yīng)力橋梁帶來的侵蝕。但是，在預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁材料老化、重載和超載情況下，高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼筋性能會(huì)有所下降，甚至出現(xiàn)突發(fā)脆性破壞，這就需要相關(guān)部門加強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土耐久性研究力度，深入分析預(yù)應(yīng)力混凝土耐久性的影響因素，延長預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的使用年限。

3 預(yù)應(yīng)力混凝土耐久性的影響因素

3.1 混凝土碳化

混凝土碳化指的是空氣中的二氧化碳滲入混凝土孔隙、毛細(xì)孔中，并溶于孔內(nèi)液體中，在水泥水化作用產(chǎn)物氫氧化鈣、硅酸鈣等物質(zhì)的作用下，生成碳酸鈣物質(zhì)。碳化自身不會(huì)危害混凝土，會(huì)提高混凝土的密實(shí)度和強(qiáng)度，但會(huì)受混凝土堿性下降的影響，在高堿環(huán)境中破壞鋼筋保護(hù)的致密氧化膜，這樣影響混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)，進(jìn)而破壞鋼筋。另外，碳化混凝土?xí)觿∈湛s變形，出現(xiàn)裂縫問題，影響?zhàn)そY(jié)力，嚴(yán)重的還會(huì)剝落鋼筋保護(hù)層。

3.2 氯離子的侵蝕

氯離子侵蝕指的是氯離子在外界環(huán)境的影響下侵入已硬化的混凝土。氯離子的特點(diǎn)是半徑小、穿透力強(qiáng)，極易吸附在鋼筋陽極區(qū)鈍化膜中[2]。氯離子達(dá)到鋼筋表面的不均勻性，會(huì)造成腐蝕問題，嚴(yán)重影響預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。

3.3 堿集料反應(yīng)

為了提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，相關(guān)部門需要注重堿集料反應(yīng)的影響，一般混凝土堿和活性骨料會(huì)發(fā)生反應(yīng)，生產(chǎn)堿硅膠、黏土質(zhì)集料等物質(zhì)，這些物質(zhì)會(huì)吸收微孔水分，出現(xiàn)體積膨脹問題，在周圍水泥漿硬化作用下會(huì)產(chǎn)生膨脹壓力。在膨脹壓力達(dá)到水泥漿抗拉強(qiáng)度的情況下，會(huì)出現(xiàn)混凝土開裂問題，這種反應(yīng)的危害很大，為了有效地改善這一情況，技術(shù)人員需要提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，及時(shí)消除穩(wěn)定性低的成分。

3.4 氯化侵蝕破壞

通常情況下，氯化侵蝕破壞在外部含有大量氯離子的環(huán)境中，以及使用含氯原子的混凝土外加劑，氯離子進(jìn)入混凝土內(nèi)部的方式主要是侵入、擴(kuò)散，逐步進(jìn)入材料內(nèi)部對(duì)鋼筋造成腐蝕，進(jìn)而破壞預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。氯化侵蝕破壞主要由3 個(gè)層次，分別是：（1）破壞鋼筋表面形成的保護(hù)膜，即鈍化膜；（2）形成腐蝕電池環(huán)境，提高鋼筋腐蝕速度，出現(xiàn)鋼筋銹蝕問題；（3）去極化作用會(huì)銹蝕鋼筋。

4 預(yù)應(yīng)力混凝土耐久性的優(yōu)化措施

4.1 確?；炷帘Ｗo(hù)層厚度

混凝土碳化是造成鋼筋銹蝕的主要原因，在保護(hù)層混凝土碳化，鋼筋表層鈍化膜會(huì)被破壞，這樣就會(huì)銹蝕鋼筋。為了有效地解決這一問題，技術(shù)人員需要加大鋼筋混凝土保護(hù)層厚度，并對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格控制，不斷提高預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。

4.2 合理地選擇水泥品種和粗細(xì)骨料

在選擇水泥品種的過程中，相關(guān)人員需要做好分析和評(píng)估工作，如堿含量高的水泥會(huì)減緩碳化，礦渣水泥、火山灰水泥的抗化學(xué)侵蝕能力很強(qiáng)，但抗凍性、抗碳化能力相對(duì)較差，這就需要選擇低堿度、低水化熱、低需水量、強(qiáng)度高及與外加劑適應(yīng)性能好的水泥。另外，骨料需要顆粒清潔、雜質(zhì)少，并保證骨料級(jí)配的合理性，降低空隙率，在滿足施工性能和密實(shí)性的基礎(chǔ)上，減少水泥用量，必要條件下選擇連續(xù)級(jí)配的粗骨料，在采用單粒級(jí)的過程中，需要適當(dāng)增加砂率。

4.3 合理設(shè)計(jì)配合比

在配合比設(shè)計(jì)過程中，技術(shù)人員需要遵循最小水泥用量、最大水灰比的原則，合理地控制混凝土水灰比，避免混凝土拌合物硬化后因水溢出形成孔隙，減少凍融作用對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)表面的美觀性造成破壞。其中，最小水泥用量主要是確保混凝土的密實(shí)性，必須要具備足夠水泥漿填充集料空隙，將骨料進(jìn)行黏結(jié)，形成一個(gè)整體，但過大水泥用量會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件產(chǎn)生收縮和徐變，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫問題。另外，在設(shè)計(jì)配合比的過程中，相關(guān)人員需要合理地選擇水泥標(biāo)號(hào)，在滿足強(qiáng)度要求的基礎(chǔ)上，從耐久性和經(jīng)濟(jì)性角度優(yōu)化選擇水泥標(biāo)號(hào)。并且，摻入優(yōu)質(zhì)的摻合料也會(huì)提高混凝土的耐久性，如磨細(xì)的礦渣、粉煤灰和硅灰等，這些都可以減少混凝土空隙，提高混凝土的密實(shí)度。

4.4 添加礦物外加劑

在施工現(xiàn)場，混凝土配合比中添加一定比例的礦物質(zhì)外加劑，會(huì)導(dǎo)致膠凝結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化，如硅灰、磨細(xì)礦渣都是常用的礦物質(zhì)外加劑，在與水泥物質(zhì)水化后，混凝土膠凝結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，增強(qiáng)了水泥硬度，添加礦物質(zhì)外加劑的水泥會(huì)使混凝土毛細(xì)空隙被填充，進(jìn)而提高混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和承載力，使得鋼筋和混凝土縫隙有所減少，進(jìn)而提高鋼筋吸附保護(hù)能力[3]。因此，在實(shí)際施工中，技術(shù)人員需要根據(jù)施工環(huán)境、建筑特點(diǎn)，合理地添加礦物外加劑，提高預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。

4.5 做好振搗和養(yǎng)護(hù)工作

在澆筑混凝土的過程中，相關(guān)技術(shù)人員需要充分振搗密實(shí)，并對(duì)混凝土表面進(jìn)行抹光壓平處理，提高混凝土密實(shí)性。鋼筋在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中使用比較多，預(yù)應(yīng)力筋、非預(yù)應(yīng)力筋、箍筋排列比較密切，不易振搗密實(shí)，在必要情況下可以采用自密實(shí)混凝土，提高澆筑質(zhì)量。另外，施工企業(yè)需要做好混凝土養(yǎng)護(hù)工作，尤其是早期養(yǎng)護(hù)，降低混凝土收縮率、孔隙率，確?；炷恋酿B(yǎng)護(hù)期。

5 結(jié)語

綜上所述，為了提高預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，相關(guān)人員需要根據(jù)所處環(huán)境預(yù)留足夠的保護(hù)層厚度，嚴(yán)格控制最大水灰比、最小水泥用量，認(rèn)真選擇材料和外加劑，避免影響結(jié)構(gòu)的耐久性。除此之外，相關(guān)部門需要適當(dāng)延長預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)期，確保水泥充分水化，并做好預(yù)應(yīng)力筋防腐工作，進(jìn)一步提高工程項(xiàng)目建設(shè)的整體質(zhì)量。