淺談提高混凝土耐久性的相關措施

摘 要：本文主要分析混凝土耐久性的影響因素，并根據實際工作經驗提出提高混凝土耐久性的相關措施。

關鍵詞：混凝土耐久性；措施

混凝土的耐久性是指混凝土在實際使用條件下抵抗各種破壞因素的作用，長期保持強度和外觀完整性的能力。混凝土耐久性與很多因素有關，在很大程度上取決于施工過程中的質量控制和質量保證，以及結構使用過程中的正確維修與檢測。。

1.混凝土結構耐久性存在的問題

混凝土耐久性問題，是指結構在所使用的環境下，由于內部原因或外部原因引起結構的長期變化，最終使混凝土喪失使用能力。即耐久性失效。筆者認為主要有一下幾個原因：

1.1混凝土的凍融破壞結構處于冰點以下

當混凝土處于這種環境中時，部分混凝土內孔隙中的水將結冰，產生體積膨脹，過冷的水發生遷移，形成各種壓力，當壓力達到一定程度時，導致混凝土的破壞。混凝土發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。混凝土的抗凍性能與混凝土內部的孔結構和氣泡含量多少密切相關。孔越少越小，破壞作用越小，封閉氣泡越多，抗凍性越好。影響混凝土抗凍性的因素，除了孔結構和含氣量外，還包括：混凝土的飽和度，水灰比，混凝土的齡期，集料的孔隙率及其間的含水率等。

1.2混凝土的堿-集料反應

混凝土的堿-集料反應是指混凝土中的堿與集料中活性組分發生的化學反應，引起混凝土的膨脹，開裂，甚至破壞。因反應的因素在混凝土內部，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。許多國家因堿-集料反應不得不拆除大壩，橋梁，海堤和學校，造成巨大損失，國內工程中也有堿-集料反應損害的類似報道，一些立交橋，鐵道軌枕等發生不同程度的膨脹破壞。混凝土堿-集料反應需具備三個條件，即有相當數量的堿，相應的活性集料，水份。

1.3化學侵蝕

當混凝土結構處在有侵蝕性介質作用的環境時，會引起水泥石發生一系列化學，物理與物化變化，而逐步受到侵蝕，嚴重的使水泥石強度降低，以至破壞。常見的化學侵蝕可分為淡水腐蝕，一般酸性水腐蝕，碳酸腐蝕，硫酸鹽腐蝕，鎂鹽腐蝕五類。淡水的沖刷，會溶解水泥石中的組分，使水泥石孔隙增加，密實度降低，從而進一步造成對水泥石的破壞；研究表明，當水泥石中的氧化鈣溶出5%時，強度下降7%，當溶出24%時，強度下降29%，因此，淡水沖刷會對水工建筑有一定影響；而當水中溶有一些酸類時，水泥石就受到溶淅和化學溶解雙重作用，腐蝕明顯加速，這類侵蝕常發生在化工廠；碳酸對混凝土的影響主要為：在溶淅水泥石的同時，破壞混凝土內的堿環境，降低水泥水化產物的穩定性，影響水泥石的致密度，造成對混凝土的侵蝕；硫酸鹽的腐蝕則表現為SO42-離子深入混凝土內與水泥組分反應，生成物體積膨脹開裂造成損壞；海水中由于存在多種離子，侵蝕形式較為復雜，但主要是由于鎂鹽使硬化水泥石的結構組分分解，同時硫酸鹽作用會造成對水泥石的損壞，而氧化鎂沉淀會堵塞混凝土孔隙，會使海水侵蝕有所緩和。

1.4鋼筋的銹蝕鋼筋的銹蝕

其一表現為鋼筋在外部介質作用下發生電化反應，逐步生成氫氧化鐵等即鐵銹，其體積比原金屬增大2-4倍，造成混凝土順筋裂縫，從而成為腐蝕介質滲入鋼筋的通道，加快結構的損壞。氫氧化鐵在強堿溶液中會形成穩定的保護層，阻止鋼筋的銹蝕，但堿環境被破壞或減弱，則會造成鋼筋的銹蝕，如混凝土的碳化或中性化。造成混凝土碳化和中性化的原因，主要是混凝土的密實度即抗滲性不足，酸性氣體（如CO2，SO2，H2S，HCL，NO2）滲入混凝土內與氫氧化鈣作用；其二，氯離子對鋼筋表面鈍化膜有特殊的破壞作用，當混凝土中氯含量超過標準時，鋼筋會銹蝕，而水和氧的存在是鋼筋被腐蝕的必要條件，因此，若混凝土開裂，造成水和氧的通道，則鋼筋銹蝕加速，促成混凝土裂縫進一步開展，混凝土保護層剝落，最終使構件失去承載力。

1.5缺乏維修等認為因素

有些舊建筑物已經使用年限長，經常處于超負荷運轉中，由于費用等因素的影響使用單位往往忽視對建筑物早期的防腐處理和必要的維修加固，縮短了建筑物的使用壽命。

2.提高混凝土耐久性的相關措施

2.1原材料的選擇

水泥采用品質穩定、強度等級不低于P.O42.5級的低堿硅酸鹽水泥或低堿普通硅酸鹽水泥（摻合料僅為粉煤灰或磨細礦碴），禁止使用其它品種水泥。

粗骨料選用質地堅硬、級配良好的石灰巖、花崗巖、輝綠巖等球形、吸水率低、空隙率小的碎石，壓碎指標不大于10%，母巖立方體抗壓強度與梁體混凝土設計強度之比應大于2，含泥量小于0.5%，針、片狀顆粒含量不大于5%，顆粒盡量接近等徑狀。

細骨料應選擇級配合理、質地均勻堅固的天然中粗砂（不宜使用機制砂和山砂，嚴禁使用海砂），細度模數2.6～3.0。

礦物摻合料適當摻用優質Ⅰ級粉煤灰、磨細礦渣、微硅粉等礦物摻合料或復合礦物摻合料，Ⅰ級粉煤灰和磨細礦渣粉分別應符合GB1596和GB/T18046的規定，Ⅰ級粉煤灰需水量比不應大于100%，磨細礦渣比表面積應大于450m2/kg。礦物摻合料摻量不超過水泥用量的30%，粉煤灰與磨細礦渣復合使用時，兩者之比為1：1。

專用復合外加劑采用具有高效減水、坍落度損失小、適當引氣、能細化混凝土孔結構、能明顯改善或提高混凝土耐久性能的專用復合外加劑，盡量降低拌和水用量，專用復合外加劑必須滿足專用復合外加劑的規定。

2.2預防鋼筋的銹蝕

常用的方法有環氧涂層鋼筋，采用靜電噴涂環氧樹脂粉末工藝在鋼筋表面形成一定厚度的環氧樹脂防腐涂層，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，但涂料應是耐堿、耐老化和與鋼筋表面有良好附著性的材料。還可摻加高效減水劑，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，使混凝土的總孔隙率，特別是毛細孔隙率大幅度降低。還可研究新技術，開發新產品，如耐銹鋼筋、阻銹鋼筋等。

2.3避免或減輕堿集料反應

混凝土堿集料反應危害很大，一旦發生很難修復。當混凝土使用有堿活性反應的骨料時，必須從配合比出發，嚴格控制混凝土中的總堿含量以保證混凝土的耐久性。此外，外加劑特別是早強劑帶來高含量的堿，為預防堿集料反應，在設計上應對外摻劑的使用提出要求。

2.4加強混凝土施工工藝

混凝土的拌制盡量采用二次攪拌法，裹砂法，裹砂石法等工藝，提高混凝土拌合料的和易性，保水性，提高混凝土強度，減少用水量；大體積混凝土的澆筑振搗應控制混凝土的溫度裂縫，收縮裂縫，施工裂縫，建立混凝土的澆筑振搗制度，提高混凝土密實度和抗滲性，重視混凝土振搗后的表面工序，并加強養護，以減少混凝土裂縫。混凝土的施工過程對控制構件外觀裂縫，施工裂縫至關重要，應加強施工質量管理，特殊季節施工的混凝土結構，尚應采取特殊措施。

3.結語

混凝土結構的耐久性是一個涉及環境、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。鋼筋混凝土結構耐久性應由正確的結構設計、材料選擇以及嚴格的施工質量來保證，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構的耐久性，才能保證我國建筑事業的可持續發展。

參考文獻：

[1]李憲軍，仉連波. 鋼筋混凝土結構耐久性根源探討[J]. 才智. 2011（11）

[2]王君. 混凝土耐久性及提高措施[J]. 黑龍江科技信息. 2011（12）

作者簡介：段昌盛，男，從事建筑工程管理工作，身份證號碼：450105198411040013endprint