基于鋼筋混凝土耐久性的影響因素及對(duì)策探討

韓 偉

(太古高速公路養(yǎng)護(hù)中心，山西太原 030006)

在我國(guó)當(dāng)前階段道路橋梁工程施工過程中，大規(guī)模的混凝土應(yīng)用屢見不鮮。作為施工材料中用量最大的材料之一，混凝土在施工過程中有著多種形式的應(yīng)用。隨著我國(guó)公路總里程的快速增長(zhǎng)和公路事業(yè)的高速發(fā)展，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度問題受到了業(yè)界和學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注，與此同時(shí)，對(duì)耐久度也提出了更高的要求，尤其是我國(guó)目前的路橋混凝土建筑在使用年限內(nèi)大量出現(xiàn)開裂等耐久性問題，很多工程由于鋼筋的混凝土密實(shí)性沒有達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，工程在短短幾年時(shí)間內(nèi)就出現(xiàn)了大量的開裂、鋼筋銹蝕等現(xiàn)象。由于對(duì)工程耐久性問題沒有給予足夠的重視，造成了大量工程出現(xiàn)耐久性問題，導(dǎo)致工程交工之后沒多久就進(jìn)入維修期，不僅造成了各種資源的浪費(fèi)，同樣也對(duì)工程的正常使用造成了嚴(yán)重的負(fù)面影響。在本文的研究中，主要對(duì)混凝土碳化、腐蝕性介質(zhì)侵蝕以及凍融破壞等問題進(jìn)行了重點(diǎn)分析，并提出了解決鋼筋混凝土耐久性問題的幾點(diǎn)意見和建議。

1 混凝土耐久性的影響因素及其破壞機(jī)理

1)混凝土的碳化。作為施工過程中的一個(gè)重點(diǎn)問題，混凝土碳化又稱之為中性化，從其本質(zhì)來說，是其中堿性物質(zhì)受到空氣中含碳分子氣體作用而導(dǎo)致混凝土表面成分和性能出現(xiàn)改變，進(jìn)而導(dǎo)致其耐久性下降的過程。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，混凝土碳化問題的存在，將會(huì)導(dǎo)致原本應(yīng)對(duì)鋼筋起到保護(hù)作用的混凝土脫落，從而使混凝土保護(hù)的鋼筋銹蝕情況，加之在碳化過程中還會(huì)加劇混凝土的收縮作用，從而導(dǎo)致建筑內(nèi)部開裂，影響其正常使用。碳化程度是評(píng)定混凝土耐久性的重要指標(biāo)之一，在實(shí)際的施工過程中應(yīng)給予足夠的重視和肯定。

2)混凝土的凍融破壞。通常情況下，在混凝土的應(yīng)用過程中，為了得到較好的和易性，需要添加超量的拌合水，這樣一來，多余的水就會(huì)滯留在混凝土的毛細(xì)孔中，如果環(huán)境中溫度低于一定水平，將會(huì)受凍成冰，體積膨脹而造成混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞。

3)腐蝕性介質(zhì)的侵蝕。在當(dāng)前的施工技術(shù)水平之下，腐蝕性介質(zhì)侵蝕同樣是影響混凝土耐久性的一個(gè)重要因素。當(dāng)外部環(huán)境中還有腐蝕性介質(zhì)的時(shí)候，混凝土外部必然受到相當(dāng)水平的侵蝕，這將直接導(dǎo)致其耐久性的下降。

4)堿集料反應(yīng)。通常情況下，在實(shí)際的施工過程中為了進(jìn)一步提升混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度，往往會(huì)添加超過設(shè)計(jì)水平的水泥，這種情況下，由于混凝土中的總堿含量的增加，會(huì)和骨料水化析出的KOH產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，從而導(dǎo)致混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞。通過上文的分析我們可以發(fā)現(xiàn)，無論是何種因素的影響，都是通過對(duì)混凝土內(nèi)部侵入水分和有害物質(zhì)的途徑實(shí)現(xiàn)的。這種情況下，提升混凝土的耐久性，客觀上要求我們必須降低混凝土的毛細(xì)孔率，為上述問題的徹底解決提供支持。

5)鋼筋的銹蝕。在路橋工程的施工過程中，鋼筋銹蝕問題是影響工程整體施工質(zhì)量的一大因素，尤其是對(duì)于工程耐久性的影響更是尤為明顯。而當(dāng)表面混凝土出現(xiàn)開裂甚至脫落的情況時(shí)，內(nèi)部鋼筋由于缺乏保護(hù)，將會(huì)受到空氣中水分和二氧化碳以及其他腐蝕性介質(zhì)的侵襲，對(duì)其整體抗拉伸性能造成嚴(yán)重的負(fù)面影響。

2 預(yù)防混凝土耐久性降低的措施和建議

結(jié)合筆者親身工作經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，下面幾點(diǎn)因素對(duì)于我們提升混凝土耐久性有著重要的意義和作用，在實(shí)際的施工過程中應(yīng)給予足夠的重視和肯定。

1)提高混凝土碳化抵抗性。正如上文中所論述的，混凝土碳化問題主要是因?yàn)樽陨韷A性降低而導(dǎo)致內(nèi)部鋼筋生銹造成對(duì)混凝土建筑耐久性的影響。這種情況下，我們可以通過對(duì)鋼筋外部混凝土層厚度的增加來延緩其碳化過程，這也是當(dāng)前施工過程中較為常見的處理方法。除此之外，提升混凝土的整體抗?jié)B性同樣也能夠起到這一作用，當(dāng)混凝土內(nèi)部密實(shí)性水平提升之后，就能夠保證內(nèi)部鋼筋受到更低水平的二氧化碳的滲透，從而提升了工程的整體耐久性。

2)針對(duì)混凝土凍融破壞的預(yù)防。一般情況下，在我國(guó)北方地區(qū)，由于室外溫度相對(duì)較低，因此多發(fā)凍融破壞現(xiàn)象。解決這一問題的根本途徑在于降低水灰比，當(dāng)然，也可以根據(jù)施工環(huán)境的差異，適當(dāng)?shù)倪x擇添加引氣劑。不過這種處理方式容易造成混凝土整體強(qiáng)度的下降，因此必須慎用。

3)防止腐蝕性介質(zhì)的侵蝕。氯鹽對(duì)我國(guó)當(dāng)前的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑的侵蝕作用是最為明顯的。針對(duì)這一問題，我們可以通過低水灰比的限制來加強(qiáng)混凝土抗氯離子侵蝕能力，同時(shí)還可以通過添加摻合料來增加混凝土的密實(shí)度。

4)降低混凝土的堿集料反應(yīng)。混凝土堿集料反應(yīng)同樣是當(dāng)前施工技術(shù)水平下，對(duì)路橋工程整體有著重要影響作用的因素。但是由于我國(guó)當(dāng)前階段的路橋施工過程中對(duì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)尚未出現(xiàn)較高要求，因此混凝土的含堿量不高是普遍存在的現(xiàn)象。除此之外，在我國(guó)的混凝土建筑施工過程中，也往往使用大量的摻合料，有效的抑制了堿集料反應(yīng)。上述情況下，在我國(guó)國(guó)內(nèi)的路橋鋼筋混凝土施工建筑中，由于堿集料反應(yīng)而引起的開裂現(xiàn)象較為少見。但是必須認(rèn)識(shí)到，隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民群眾對(duì)于交通需求水平的進(jìn)一步提升，路橋工程中對(duì)混凝土整體強(qiáng)度的要求也隨之提升，這種情況下，針對(duì)堿集料反應(yīng)問題做出相應(yīng)的防范已經(jīng)迫在眉睫。具體來說，應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手:a．采用有堿活性的骨料時(shí)，應(yīng)通過科學(xué)合理的總堿量配比設(shè)計(jì)來保證混凝土的整體耐久性和工程強(qiáng)度。b．通過添加適當(dāng)?shù)姆勖夯遥部梢砸欢ǔ潭壬辖档蛪A集料反應(yīng)，但是由于過量添加會(huì)導(dǎo)致混凝土的膨脹，因此在實(shí)際的應(yīng)用過程中應(yīng)嚴(yán)格按照施工要求添加。c．在設(shè)計(jì)中應(yīng)對(duì)外加劑的摻加做出明確要求，從而降低此種反應(yīng)對(duì)工程整體耐久性造成的負(fù)面影響。

5)預(yù)防鋼筋的銹蝕。通常情況下，針對(duì)路橋鋼筋混凝土建筑中的鋼筋銹蝕問題，可以通過如下幾種方法加以解決:a．環(huán)氧涂層鋼筋。靜電噴涂環(huán)氧樹脂粉末是當(dāng)前應(yīng)用范圍最廣的鋼筋防腐方法，可以有效的提升鋼筋的抗氧化水平，抵抗氯、氧離子等介質(zhì)的長(zhǎng)期侵入。b．優(yōu)化表面混凝土保護(hù)層。此方法在傳統(tǒng)鋼筋混凝土建筑的施工中應(yīng)用最為廣泛，同時(shí)操作也較為簡(jiǎn)單。但是由于近年來對(duì)混凝土構(gòu)件耐久度要求的進(jìn)一步提升，混凝土保護(hù)層采用諸多新技術(shù)、新材料已經(jīng)成為一種發(fā)展的主要潮流。針對(duì)我國(guó)當(dāng)前階段鋼筋混凝土路橋工程的耐久性防范措施，除了上文中所介紹的，還有通過摻加高效減水劑的方式，降低水灰比，從而加強(qiáng)混凝土的密實(shí)度，為工程的整體耐久性水平的提升提供支持。

3 結(jié)語(yǔ)

多種因素共同導(dǎo)致了混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的問題，不僅僅關(guān)乎施工技術(shù)、材料選擇以及外部環(huán)境等，同樣也和施工人員的專業(yè)素質(zhì)有一定的關(guān)聯(lián)性。這就要求我們?cè)趯?shí)際的路橋鋼筋混凝土建筑施工過程中，必須從實(shí)際的施工環(huán)境出發(fā)，采取與之相對(duì)應(yīng)的綜合性措施來提升建筑的耐久性，從而延長(zhǎng)其工程的使用壽命，使其創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值，真正意義上的實(shí)現(xiàn)我國(guó)建筑領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。

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