地鐵車(chē)站混凝土耐久性影響因素的研究

（南京市軌道交通建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督站， 江蘇 南京 210029）

地鐵車(chē)站混凝土耐久性影響因素的研究

唐 浩

（南京市軌道交通建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督站， 江蘇 南京 210029）

地鐵站作為公共基礎(chǔ)設(shè)施，公眾對(duì)其質(zhì)量要求比較高，然而目前國(guó)內(nèi)的地鐵工程經(jīng)常出現(xiàn)混凝土受到腐蝕的現(xiàn)象。本文通過(guò)對(duì)地鐵站的位置以及周?chē)h(huán)境進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)了腐蝕的自然因素與人為因素，希望針對(duì)這些因素提出增強(qiáng)地鐵車(chē)站混凝土耐久性做出相關(guān)措施。

地鐵站；混凝土；耐久性

一、混凝土耐久性簡(jiǎn)介

地鐵工程中混凝土的耐久性是保證地鐵可以正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，它是指在地鐵的規(guī)定使用時(shí)間內(nèi)，在各種外界環(huán)境條件的影響下，混凝土不需要二次的保護(hù)或加固工程就能一直正常使用，安全性良好。地鐵工程屬于投資花費(fèi)巨大、建成所需時(shí)間很長(zhǎng)的國(guó)家級(jí)項(xiàng)目，因此對(duì)工程的完工質(zhì)量有著很高的要求。在混凝土的結(jié)構(gòu)方面，需要混凝土滿(mǎn)足受力要求并具有合格的耐久性以保證地鐵工程的整體質(zhì)量，耐久性不達(dá)標(biāo)會(huì)使得設(shè)施老化，造成不必要的資金浪費(fèi)?；炷聊途眯缘闹饕绊懸蛩匕ɑ瘜W(xué)物質(zhì)腐蝕、環(huán)境變化等自然影響因素以及材料問(wèn)題、設(shè)計(jì)施工問(wèn)題等人工影響因素，針對(duì)這些因素提出相應(yīng)措施對(duì)于解決混凝土耐久性問(wèn)題十分重要。

二、影響混凝土耐久性的因素

（一）化學(xué)物質(zhì)對(duì)混凝土的腐蝕

混凝土中包含著碳酸氫鈣、氫氧化鈣以及其他的一些水化物等[1]，這些物質(zhì)很容易與一些酸性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成一些新的成分混雜在混凝土中，容易使混凝土本身產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象，從內(nèi)部對(duì)混凝土的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損害，降低混凝土的強(qiáng)度與耐久性。

（二）地鐵雜散電流的影響

地鐵雜散電流是指地鐵在運(yùn)行過(guò)程中軌道與大地之間的不是完全絕緣的，由于本身采用的是直流供電方式，會(huì)有一部分電流泄漏到大地，這些電流就會(huì)形成雜散電流。雜散電流會(huì)加速混凝土的腐蝕，比起疲勞以及鹽類(lèi)腐蝕等因素對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕更嚴(yán)重，需要引起工作人員的重視。

（三）混凝土本身的碳化

混凝土中的堿性物質(zhì)容易與空氣中的二氧化碳發(fā)生中性化作用，這會(huì)改變混凝土本身的成分，影響自身結(jié)構(gòu)與性能，影響混凝土的耐久性。碳化后混凝土的堿性會(huì)降低從而影響到鋼筋表面帶有的鈍化膜[2]，進(jìn)而加劇混凝土的腐蝕。

（四）凍融產(chǎn)生的影響

地鐵運(yùn)行的某些地區(qū)，水分含量比較多并且溫度較低，會(huì)產(chǎn)生凍融現(xiàn)象，對(duì)混凝土的耐久性產(chǎn)生破壞。凍融指的是在低溫下水凝固成冰，體積比起液體狀態(tài)會(huì)增大，對(duì)混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，一旦應(yīng)力超過(guò)混凝土本身的承受能力，就會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損害。盡管冰可能融化，但是混凝土的破壞是不可逆的，混凝土的耐久性也就隨之下降。

（五）混凝土原材料品質(zhì)的影響

混凝土的材料品質(zhì)會(huì)極大影響到混凝土的耐久性，施工過(guò)程中，如果原材料的搭配不合理或者質(zhì)量不合格，就會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似于各成分相互反應(yīng)的現(xiàn)象，對(duì)混凝土的耐久性產(chǎn)生影響。此外，若原材料中氯離子的含量過(guò)高，會(huì)加速混凝土的腐蝕，將會(huì)對(duì)混凝土的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞。

（六）地鐵工程的施工設(shè)計(jì)出現(xiàn)問(wèn)題

地鐵工程的某些施工方在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，只注重眼下的經(jīng)濟(jì)成本而忽視了混凝土結(jié)構(gòu)的持久程度，會(huì)對(duì)混凝土的耐久性產(chǎn)生影響。施工方在建設(shè)過(guò)程中沒(méi)有嚴(yán)格按照科學(xué)規(guī)范對(duì)各個(gè)細(xì)節(jié)做出要求，比如保護(hù)層的厚度、混凝土的強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)形狀以及水灰比等，會(huì)削弱混凝土自身的性能，耐久度不達(dá)標(biāo)，長(zhǎng)遠(yuǎn)上看是不合理的。

三、提升混凝土耐久性的措施

（一）做好合理的原材料選擇

混凝土原材料的合理選擇在保證混凝土耐久性方面處于基礎(chǔ)地位。首先，施工方要嚴(yán)格按照施工的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)混凝土材料進(jìn)行合理搭配，要保證原材料質(zhì)量可靠，嚴(yán)禁因?yàn)檠矍暗慕?jīng)濟(jì)利益而忽視長(zhǎng)遠(yuǎn)的質(zhì)量問(wèn)題。其次，在對(duì)原材料進(jìn)行攪拌混合時(shí)，可以適當(dāng)?shù)募尤胍恍└咝У膲A水劑，這種方法可以在保證混凝土粘結(jié)力的基礎(chǔ)上減少水的使用量，從而減少水灰比，提高混凝土的密實(shí)度、強(qiáng)度和抗凍性能等，保證混凝土的耐久性。最好，還可以摻入一些活性的礦物材料如石灰石粉、粉煤灰等，填充混凝土內(nèi)部的空隙提升其密實(shí)度，同時(shí)也可以降低堿集料反應(yīng)的發(fā)生，促進(jìn)混凝土耐久性的提高。

（二）進(jìn)行合理的施工設(shè)計(jì)

合理的施工設(shè)計(jì)在提高混凝土耐久性方面起著關(guān)鍵的作用。首先，要選擇合適的施工位置，盡量避開(kāi)腐蝕嚴(yán)重的區(qū)域，為混凝土提供一個(gè)良好的外部環(huán)境。其次，要設(shè)計(jì)合理的保護(hù)層，根據(jù)需要選擇保護(hù)層的厚度，保護(hù)層可以有效阻止外部的一些腐蝕性物質(zhì)進(jìn)入到混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)，保護(hù)層采用堿性較高的材料進(jìn)行構(gòu)筑，可以在趕緊的表面形成鈍化膜，避免鋼筋與混凝土的直接接觸，有效對(duì)雙方進(jìn)行保護(hù)。最后，要嚴(yán)格按照規(guī)定要求對(duì)正常使用情況下的極限狀態(tài)的工作裂縫進(jìn)行設(shè)計(jì)，控制和避免非工作裂縫的出現(xiàn)[3]。

（三）施工過(guò)程中的要求

為保證混凝土的耐久性，必須嚴(yán)格執(zhí)行施工各階段的要求。第一，對(duì)攪拌混凝土的水膠比進(jìn)行嚴(yán)格的控制，如果為了施工的方便沒(méi)有合理用水，會(huì)使混凝土內(nèi)部出現(xiàn)更多更大的孔隙，降低混凝土自身的密實(shí)度，影響混凝土的耐久性，因此施工人員必須按照工藝要求將用水量控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，合格的完成攪拌工作。第二，對(duì)混凝土的拌合過(guò)程中的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格檢查，要合理的設(shè)置各種參數(shù)，嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的拌合程序，規(guī)范拌合操作步驟，只要每一個(gè)環(huán)節(jié)都符合執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，才能確?；炷恋玫匠浞?jǐn)嚢瑁瑵M(mǎn)足工程要求的質(zhì)量，保證混凝土耐久性。最后，要對(duì)混凝土的澆筑以及振搗的程序進(jìn)行控制，保證澆筑工作的連續(xù)性，避免出現(xiàn)孔洞、不平整等現(xiàn)象，要做好工程后期的養(yǎng)護(hù)工作，對(duì)外露的混凝土結(jié)構(gòu)，在凝固前將原漿做好抹平壓光，保證混凝土密實(shí)程度，提高其耐久性。

四、未來(lái)的研究展望

混凝土耐久性如文中所述，影響因素包括凍融等自然因素以及設(shè)計(jì)等人為因素，針對(duì)這些因素，文章主要從材料選擇和施工構(gòu)筑構(gòu)件方向進(jìn)行分析，當(dāng)前我國(guó)在材料和構(gòu)件的研究已經(jīng)比較深入，但是關(guān)于整體結(jié)構(gòu)的耐久性研究還處于起步階段，這將成為未來(lái)研究的重點(diǎn)。

現(xiàn)階段，關(guān)于混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的研究已經(jīng)從定性分析逐漸地轉(zhuǎn)向深層次定量分析，在今后的一段時(shí)間提高混凝土耐久性主要依靠人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色系統(tǒng)等先進(jìn)理論方面進(jìn)行相關(guān)工作的開(kāi)展，有關(guān)單位需要加強(qiáng)這方面的資金與人力投入。

結(jié)語(yǔ)

地鐵作為關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)施，其質(zhì)量關(guān)系到人民群眾的安全以及切身利益，對(duì)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及群眾對(duì)政府的認(rèn)可起著關(guān)鍵的作用?；炷恋哪途眯杂绊懙罔F工程質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)，應(yīng)受到有關(guān)單位的重視，采取積極措施。為了提高混凝土的耐久性，在材料選擇方面，應(yīng)合理選擇混凝土原材料的種類(lèi)，保證其質(zhì)量，適當(dāng)將高效的堿水劑和活性礦物材料摻入其中；在設(shè)計(jì)方面，合理選擇保護(hù)層厚度，對(duì)構(gòu)造進(jìn)行合理設(shè)計(jì)；施工方面，要嚴(yán)格按照施工工序，控制攪拌混凝土的水膠比以及拌合工序的參數(shù)，并做好混凝土的后期養(yǎng)護(hù)，保證工程質(zhì)量。此外，有關(guān)部門(mén)應(yīng)加強(qiáng)耐久性深層次的研究，這樣才能提高混凝土耐久性，保證地鐵工程質(zhì)量，保障人民的生活質(zhì)量與人身安全。

[1]羅玲玲.地鐵混凝土耐久性影響因素的研究現(xiàn)狀[J].綠色環(huán)保建材,2016,(09):104.

[2]戴芳芳.淺談地鐵車(chē)站外墻結(jié)構(gòu)混凝土的耐久性測(cè)試[J].四川水泥,2014,(10):81.

[3]徐健,楊洋,陳夢(mèng)成,王凱.地鐵混凝土耐久性影響因素的研究現(xiàn)狀[J].水利與建筑工程學(xué)報(bào),2010,(05):1-3

TU75

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1007-6344（2017）08-0266-01