淺談影響砼結構耐久性的因素

邵彩霞

（尉氏縣住房和城鄉規劃局，河南 開封 475500）

淺談影響砼結構耐久性的因素

邵彩霞

（尉氏縣住房和城鄉規劃局，河南 開封 475500）

影響砼結構耐久性的因素很多，有內部因素，也有外部因素，兩者的影響對砼結構耐久性來說，都會帶來不同的后果。本文主要闡述影響砼耐久性的各種因素，提出了提高砼耐久性的技術措施和解決方案。

砼耐久性；影響因素；技術措施

1 砼耐久性概述

砼結構的耐久性是指砼抵抗周圍各種因素長期影響作用的性能。就工程結構而言，影響工程結構耐久性問題表現形式很多，主要表現在三個方面：一是長期對砼的磨損、對砼侵蝕而脫落等破壞形式；二是鋼筋的銹蝕、應力腐蝕、脆化、疲勞等破壞形式；三是鋼筋與砼黏結錨固作用受到減弱，工程結構在這些問題短期的影響下，會使工程的外觀和使用功能受到影響，使工程不能保持正常使用的性能。因此工程結構在這些種種破壞因素長期的影響下，其結構將會受到破壞，工程結構安全性就會降低，從而縮短工程結構的使用年限，必然導致安全事故的隱患，容易給人民的生命財產帶來不可挽回的損失。

2 影響砼結構耐久性的主要因素

2.1 砼所用材料。砼主要由碎石、砂、水泥和水為主料，經過攪和后凝固而形成的。砼質量包括密實度和強度等，砼所用材料質量的好壞是影響硬化后砼質量的重要因素，選用質量好的材料會提高工程在使用期內砼的耐久性。通過檢查發現，有些施工單位由于追求利潤和工程進度，在施工中對材料質量要求的嚴格程度有所下降，施工工地上僅是對砼構件的強度進行檢查，來作為對材料質量好壞評價的主要標準。而忽略對不同規格的材料進行檢測，而原材料質量的好壞，會直接影響到砼的收縮量、膨脹量、徐變量等等因素，這一系列問題往往會導致砼構件產生大量的初始裂縫，還將會嚴重影響到砼結構的使用性和安全性，從而降低了砼結構的耐久性給社會帶來嚴重危害。

2.2 砼密實程度。砼在使用過程中很容易被很多不利因素侵蝕，當砼的密實性程度較低的時候，往往會因以下因素而出現問題：

一是滲透的因素，當砼密實度一旦降低，空氣和水會比較容易滲入到砼內部，由于空氣和水中含有的各種化學物質，這些化學物質在砼內部常常會發生化學反應，就會出現對砼的里外產生嚴重的侵蝕現象，從而損害到砼的耐久性。

二是碳化的因素：因為砼里的水泥含有氫氧化鈣，所以砼主要表現為堿性，這種堿性對保護鋼筋是有好處的，因為在鋼筋表面上會形成一層堿性薄膜，這層堿性薄膜對鋼筋起到了“鈍化”保護作用；由于空氣和水中含有大量酸性物質，當砼密實度降低，這些酸性物質就會侵入砼，雖然酸性不是很高，但足以中和鋼筋表面上薄膜堿性，堿性薄膜的保護作用鋼筋被破壞，致使鋼筋銹蝕，這一現象就是砼的“碳化”。

三是凍融破壞的因素：如果砼密實度不高，砼體內就會滲入大量的水，當溫度低于零攝氏度時，砼體內的水就會結成冰而體積膨脹，在砼體內產生壓力，雖然這種壓力不大，但破壞砼內部的微觀結構，經過多次凍融循環以后，這種積累的損傷必然會使砼發生剝落酥裂而破壞，砼的強度會大大降低。

2.3 環境條件。構件所處的環境條件是影響砼結構耐久性很重要的因素，諸如海水侵蝕、大氣腐蝕、高溫烘烤、低溫冷凍、雨水風雪、地震災害等現象，都會影響結構砼結構耐久性。依據現行國家標準《混凝土結構設計規范》根據砼結構使用的環境類別可以分為五類：一類環境為室內正常環境；二a類環境為室內潮濕環境，非嚴寒和寒冷地區的露天環境和沒有侵蝕性的水或土壤相接觸的環境；二b類為嚴寒和寒冷地區的露天環境和沒有侵蝕性的水或土壤相接觸的環境；三a類環境為使用沒有冰鹽的環境，嚴寒和寒冷地區冬季的水位經常變化環境，或濱海室外的環境；三b鹽漬土環境，受除冰鹽作用環境，海岸環境；四類環境為處于海水中的環境；五類環境為經常受到人類的或自然侵蝕必物質影響的環境。

綜上所述環境類別中，嚴寒地區指的是全年最低溫度連續幾個月的平均零下10℃以上的廣大地區；寒冷地區指的是全年最低溫度連續幾個月平均都在零下1至10℃之間的廣大地區；除冰鹽環境是指北方地區用撒鹽來消融冰雪，使砼結構受到侵蝕的環境；濱海環境是指不在海水侵打范圍以內，并且沒有受到建筑物遮擋的環境；受侵蝕性物質影響的環境是指受到某些氣態、液態和固態化學物腐蝕影響的環境。除上述幾個影響結構耐久性主要因素以外，還有砼水泥用量的多少、水灰比例的大小、氯離子及堿的含量和砼保護層厚度、設計方面考慮不周、施工質量差等因素，也同樣會影響結構的耐久性。

3 提高砼結構耐久性的主要技術措施

3.1 把好砼結構組成材料的質量關口。在選用砼各組成材料及鋼筋時，除了嚴格按國家標準選購以外，還要充分考慮滿足材料對耐久性質量所要達到的具體要求，對進場原材料應該按規范規定要求進行嚴格的質量檢驗，對于不合格材料絕對不能進場。還應當合理優化砼材料的顆粒級配，進一步提高砼的密實性，從而使結構的耐久性有所提高。

3.2 采用科學的結構設計方案。在設計時要從減輕環境因素對結構的作用來對結構進行選型、布置和設置構造，可以采用具有抗防腐性的新型鋼筋，比如體外預應力筋，無黏結預應力筋，環氧涂層鋼筋等高性能鋼筋材料。在設計結構時還可以改進構造措施，增加構造要求的配筋，加大砼構件的保護層厚度，把裂縫發展的可能性控制到最低程度，才能保證結構耐久性的需要。

3.3 增強砼的密實性。砼的水灰比和水泥的用量是影響碳化的主要因素，所以要對砼的最大水灰比和最小水泥用量要進行控制，同時還可以通過改善砼的施工工藝，對砼的組成材料要攪拌均勻、澆灌要充分振搗、后期管理要加強養護，還要對施工的質量嚴格控制，減小砼內部的孔隙率，從而提高了砼的密實性。降低砼的孔隙率，還可以通過適當摻用減水劑、引氣劑等外加劑，加入這些外加劑后可以來改善砼中的孔隙結構，提高了砼的密實度。

3.4 選用高強度砼結構構件。高強度砼是采用較低的水灰比，再摻入各種改善砼性能的外加劑，還摻用非常細的活性摻和骨料，這些都使高強度砼具有較好的密實性，保證了高強度砼擁有良好的耐久性。由于高強度砼具有良好的抗滲性、抗腐蝕性、抗凍性，大量高強度砼不僅僅用于超高層和較大跨度的國家重點工程結構物，還大量用于沿海地區常受海水侵蝕、化學物質侵蝕較嚴重、嚴寒、高溫、風蝕等惡劣的環境中。

3.5 保證結構維護與檢測。在砼結構使用期間，應當加強對砼結構的維護與檢測，若發現微小問題，要及時處理，進一步提高砼的耐久性，延長工程結構的使用壽命。

3.6 做好鋼筋除銹措施，提高其防銹蝕性能。提高鋼筋的抗銹蝕的方法很多，如環氧涂層鋼筋，就是采用靜電噴涂工藝，將環氧樹脂粉末噴涂到鋼筋表面上，使鋼筋表面上形成一層環氧樹脂防腐保護膜，這層保護膜能使鋼筋避免受到外界有害物質的腐蝕。還有更簡單的表面涂層方法，如鍍鋅鋼筋，就是在鋼筋表面上涂上具有耐堿、抗老化并與鋼筋表面能夠有很好的附著性的特種材料。嚴格控制砼中的含氯量，在砼內摻入高效的減水劑，這樣在不影響砼拌和物所需流動性的同時，還使用水量大大減少，砼的水灰比降低，至使砼中的孔隙率明顯降低。同時還可以采用新的施工技術和抗銹性能好的新產品，如防銹鋼筋、抗銹鋼筋等。

總之，砼耐久性的降低是由諸多復雜因素造成的。對影響砼結構耐久性主要因素要進行綜合、比較、分析，提高砼結構的各種性能。隨著砼工程技術的發展，使用高強度砼將成為改善結構耐久性一種發展趨勢。

[1]王昕蕾.砼結構耐久性的分析探討[J].科技與生活，2010（18）：40.

[2]王衛霞.試論砼結構常見質量通病成因及應對措施[J].科技信息，2012（31）：392.

TU528

A

1671-0037（2014）06-87-1.5

邵彩霞(1975.10-），女，本科，工程師；研究方向，城鄉建設與規劃管理方向。