芻議混凝土結構的耐久性

摘要：為確保工程質量，提高對混凝土結構耐久性的認識，通過論述方式，從管理方面就材料質量、結構界面、結構完整性等方面對混凝土結構耐久性問題進行分析，以其對工程管理有所幫助。

關鍵詞：混凝土結構；耐久性；材料質量；結構界面；結構完整性

Abstract：In order to ensure the project quality，raise awareness of durability of concrete structures，by discussing the ways，from quality of materials，the interface of structure，the structural integrity of the analysis of durability of concrete structures，with its project management help.

Key words：concrete，durability，structural integrity of materials quality，structure，interface.

1引言

保障混凝土結構耐久性的實現，既要加強由于環境作用引起的混凝土結構損傷（包括混凝土的碳化、氯離子的侵蝕、堿集料反應、凍融循環破壞、鋼筋銹蝕等）的預防管理，也要注重從管理方面對混凝土結構形成過程的精細化控制，還要落實項目工程的運營管理。本文僅從施工階段的管理方面，對混凝土結構耐久性有影響的材料質量、結構界面、結構完整性等方面進行淺談。

2材料質量

混凝土結構材料質量是實現混凝土耐久性的基本物質基礎，必須首先得到保證。對水泥、砂、石、水、添加劑、鋼材原材、制成品等材料，其質量控制必須堅持標準，必須堅持進行試驗檢測，以科學的試驗數據進行判斷，保證原材料質量符合耐久性的要求。如預防混凝土中發生堿集料反應，就應對砂、石進行含堿量的測定；預防結構中的鋼筋腐蝕，就必須做好鋼筋的防銹蝕。原材料過程質量形成要強化監督檢驗，確保材料在形成過程的工藝環節受控。如混凝土的攪拌、運輸、澆筑、養生等過程，如鋼筋的加工制作、彎曲成型、連接、綁扎安裝等過程，預應力筋的下料制束、安裝定位、張拉壓漿等過程，均應滿足強制性標準和質量檢驗的要求。

3結構界面

結構界面對混凝土結構的耐久性至關重要，必須引起足夠重視。結構界面主要指：混凝土結構的接觸面及施工縫、外露面和覆蓋層等。工程管理中重視對結構界面的精細化控制，是保證混凝土結構耐久性必須重視的工作內容。

3.1接觸面和施工縫

混凝土的接觸面由于結構件劃分及施工過程的需要自然形成。接觸面比較常見于結構件的轉換部位，一般情況下先成型的混凝土結構的表面應當適當高于設計，在后續混凝土構件施工前，將高出部分予以鑿除，這樣做的目的就是要確保結構受力的核心區域混凝土質量符合要求。

施工縫則為施工組織的需要留設于結構件特定位置的接茬面。對于施工縫，存在問題主要包括兩個方面，一是對施工縫的養護工作不夠重視或做的不夠（接茬面由于鋼筋較密妨礙，區域狹窄，點多面廣）；二是施工縫的鑿毛清理工作欠缺。

對于接觸面和施工縫應要細心謹慎的處理，要加強檢查落實，注意做到三點，一是要保證混凝土表面標高高于設計（符合設計要求），二是要鑿除混凝土表面的灰漿層，三是要保證混凝土表面的清潔。

加強接觸面和施工縫的養護工作，是要保證混凝土強度正常增長，增強混凝土表面的致密性。在干旱地區炎熱氣候條件，往往由于養護不到位，致使混凝土表面失水嚴重，導致混凝土表面假凝，表面的混凝土強度降低，甚至出現干縮裂縫。接觸面和施工縫的鑿毛及清理工作，一方面提高混凝土表面的粗糙，加強混凝土之間的粘結，起到延長或阻斷滲水通道的作用。另一方面則是對接觸面和施工縫混凝土質量的進一步檢查驗證工作。垂直構件較高時，往往在施工縫位置的混凝土表面出現較厚的灰漿層，較厚的灰漿層有可能出現泌水，在添加有粉煤灰的混凝土中，灰漿層中可能將含有大量的粉煤灰，將導致混凝土表面的灰漿層的強度不足；在寒冷、多風地區或冬季施工時，由于養護措施不足，或模板工藝的問題（如鋼模板的出頭高度高于施工縫表面較多，由于鋼模板的散熱效應，會使頂面一定厚度的混凝土溫度較低）等，易導致混凝土的強度不足，進行表面鑿除和清理的過程中，即可發現類似的問題，從而避免在施工縫的位置出現強度較低的混凝土夾層。混凝土表面的清潔，就要保證這些部位沒有垃圾，尤其要將粗糙面上存在的泥土松散顆粒物沖洗或吹掃干凈。

3.2外露面

混凝土的外露面是混凝土結構的自身屏障，對耐久性有極為重要的作用。外露面包括由模板形成的外露面和自然裸露表面等，其質量要求是要有高的致密性。由模板形成的外露面，實現致密性的途徑就是要按要求進行振搗和養護。試驗證明混凝土的初期養護極為關鍵（前7天），保持濕潤養護可保證混凝土內水泥的有效充分水化，從而減少混凝土內的空隙或孔道。自然裸露面實現其致密性的途徑就是要做好混凝土的表面處置和養護。混凝土的表面處置工作是在混凝土振搗密實的基礎上進行的，由于目前管理人員和勞務人員素質的欠缺，這項極為重要的工序，往往進行的很簡單，甚至沒有。如混凝土表面的起砂、起皮、露骨、裂縫等質量缺陷，在較大的程度上和混凝土的表面處置不到位有極大的關聯。外露面存在質量缺陷，水汽油污鹽堿等腐蝕介質將很容易的通過表面層逐步滲入到混凝土結構的內部，造成混凝土結構的深度破壞。

對于混凝土的表面處置工作，應做好對混凝土表面的初平、精平、揉壓提漿、壓實趕光等工藝環節的控制。揉壓提漿過程應在混凝土表面收水和接近初凝時進行，操作人員應用鐵抹子或機械圓盤抹等進行揉壓提漿，要使混凝土的表面呈現約3mm的浮漿，且沒有沙石顆粒。壓實趕光應在混凝土的終凝前進行，應將表面的水泥漿層用力進行壓實，以表面光潔無浮砂石及無抹痕。

3.3覆蓋層

混凝土結構的覆蓋層是保護混凝土結構的外在屏障，對保證混凝土結構耐久性有不可或缺的作用。混凝土表面的覆蓋層包括裝飾、防水、防腐、保溫、找平等覆蓋、遮擋結構或構造，應當滿足要求并應發揮其作用。覆蓋層如果存在質量的缺陷，將會對混凝土結構造成傷害，這種傷害往往是隱蔽的，不易發現和覺察。如外墻裝飾材料存在密封差，低溫時水汽可通過縫隙到達混凝土結構的表面，形成凝結水，水可逐步滲入到混凝土內，在高溫的作用下，水又可從混凝土內逐步滲出，水分中溶解的鹽堿會被帶到混凝土的表面，長期反復會造成混凝土結構表面的疏松。在炎熱和寒冷反復作用下，混凝土結構表面會造成凍融循環破壞。混凝土結構處于腐蝕介質條件下，如地下結構外圍巖土在腐蝕性鹽類，生產廠房環境存在腐蝕，防腐或防水構造不良，會造成混凝土的腐蝕破壞。

4結構完整性

確保混凝土結構耐久性的有效實現，應將混凝土結構放在工程的系統中考慮，也就是混凝土結構質量管理要全面、全方位和全過程。混凝土結構完整性主要包括：混凝土自身均衡和致密，結構連接緊密，結構關聯合理，結構復合構成正確。結構復合構成正確是指：參與混凝土結構形成的支撐、模板、鋼筋、預應力、混凝土等分項工程的質量控制要滿足要求。

4.1均衡致密

混凝土的均衡致密體現為混凝土材料的基本均勻和較高的致密性。如材料計量準確，嚴格控制水灰比，攪拌及運輸時間符合要求，基底或模板內在清理完后不得存有積水和垃圾等就是對混凝土所用材料一致性的規定。澆筑過程按順序連續均衡分段分層澆筑，如澆筑時混凝土自由落體高度不得大于2米的限制，水下灌注樁導管的埋深在2-6米之間，片石混凝土中片石規格和擺放符合要求等就是要求混凝土澆筑時保證均勻。振搗作業規范，就是要實現混凝土均勻和致密，消除在混凝土內部存在離析、空腔等不良的內部缺陷。

4.2連接緊密

連接緊密就要保證混凝土結構件的連接條件合格。現澆結構要做好前述接觸面和施工縫的處置，對于預制構件要注意連接面的細致處置，確保受力正確的傳遞。如預制梁和支座如存在密貼性差，在預制梁安裝后，支座為局部受力，易產生較大的變形，變形產生的外力將傳遞到混凝土結構內部，使不應參與受力的聯系構件受力，致使聯系構件逐步遭到破壞，進而造成混凝土結構的破壞。如鋼柱底面和混凝土基礎頂面要貼合性能差，鋼柱底面和混凝土基礎頂面存在間隙（超過設計及規范規定），在柱與基礎之間的施加預應力時，在混凝土基礎內部會產生拉應力，在使用荷載作用下，如各項拉應力疊加超過了混凝土能夠抵抗的極限拉應力，將造成結構的破壞。

4.3關聯合理

關聯合理，就是要保證對混凝土結構有影響的結構或構造在時間、空間、受力等方面限制條件要滿足要求。如框架體系的構造柱不能和主體結構同步澆筑，基礎和主體結構的后澆帶澆筑要符合設計規定，主次梁鋼筋的疊合順序正確等。

5總結

結合工程實踐，本文從對混凝土結構耐久性有影響的材料質量、結構界面、結構完整性等方面進行論述。工程管理只要堅持質量標準，保證原材料合格投入使用，做好過程的精細化控制，把好監督檢驗關口，就可保證混凝土耐久性的實現。