土木工程中混凝土材料的耐久性探析

郭鵬程

摘 要：混凝土是土木工程建筑材料中用量最大、最廣泛的建筑材料之一。當今，隨著我國土木工程建筑迅猛的發展，對混凝土建筑材料的耐久性提出了更高的要求。對此，本文分析了影響混凝土耐久性的主要因素，同時也提出了幾點提高混凝土耐久性的主要技術措施。僅供參考。

關鍵詞：混凝土材料；耐久性；策略

1 干擾混凝土耐久性的要素

1.1混凝土的質地

通常講的混凝土是用碎石、砂子、水等按照一定比例攪拌而成的，是土木建筑工程中應用極為廣泛的原材料。砂、石等材料的質量好壞對后期混凝土的抗壓強度和密度產生很大的影響。由此得出，為了得到耐久性優良的混凝土，必須使用高質量的原料。當前社會發展日新月異，土木工程等建筑行業的發展更是一日千里，在施工過程中卻出現了質量把關問題，如對原料要求較松，只看重混凝土的抗壓強度而忽略了密度等現象屢見不鮮。其后果十分嚴重，這些將直接造成建筑墻體開裂，威脅項目的安全性及可靠性。

1.2混凝土的密實度

除了混凝土的原料是影響其耐久性的因素之一，還有其他的因素便是其密實度，是由其內部缺陷造成的。在建筑實施過程中易受到其他方面的干擾和侵害，主要表現在以下方面：

第一，混凝土的抗滲性。混凝土的抗滲性指的就是混凝土在液體等的壓力作用下抵抗液體滲透的能力。在施工過程中，當混凝土外部侵襲的液體，主要指水，流入到其內部時，需要跨越混凝土這層障礙，因此不易侵襲到其內部，這表明該混凝土具備很強大的抗滲性。簡而言之，混凝土的耐久性與水等液體流進混凝土的多少及滲透的規模息息相關。因此，混凝土的抗滲性與其耐久性成正比，二者息息相關。如果混凝土受到水及其他液體的侵襲時，在抗壓強度不夠、密度不高的情況下，容易受到較為嚴重的侵蝕，并會對其耐久性造成不良后果。

第二，混凝土的凍融破壞。在嚴寒天氣室外低溫的狀態下，因含水的空氣進入到混凝土而冰凍，導致混凝土的體積急劇膨脹，就會使其內部成分和結構遭到侵害，稱為凍融破壞。我們由此得知混凝土的抗凍能力的影響因素主要是其內部的氣孔構造和氣泡的數量，與之成反比，即，抗凍性差時，氣孔大又多，破壞程度越大。并且除此之外，還有其他影響因素，如飽滿率、水泥和石灰的比率、混凝土的時長、集料的孔隙率以及含水率等因素。混凝土的耐久性遭到破壞是由一連串的效應造成的，其作用流程如下：混凝土的抗壓強度和密度均不高時，水等其他液體極容易滲入到內部，在低溫條件下，滲入的水就會冰凍起來，然后導致體積膨脹并伴隨巨大壓強，其內部結構遭到嚴重破壞。

第三，混凝土的碳化。混凝土的碳化是一個逐步受到侵蝕和腐壞的過程。空氣中的二氧化碳氣體滲入到混凝土，發生漫長而復雜的化學反應后生成CaCO3和H2O，結果造成混凝土的堿度發生了變化，主要是堿度下降。混凝土堿度降低主要體現在其堿度的pH值由原來的11.5下降到后來的8.5-9.5之間。與此同時，混凝土對鋼筋原來強大的保護作用也因為氫離子的數量增多而慢慢弱化了。當對其護衛程度弱化之后，在周圍的水和空氣影響下，勢必會逐漸直至徹底喪失對鋼筋的保護。此時產生的后果便是鋼筋逐漸氧化，受到侵蝕的體積會越來越膨脹，嚴重到產生墻體開裂的現象。這一后果的嚴重性以及威脅性不言而喻，嚴重影響建筑項目的安全和可靠，并擾亂施工進度。

2 混凝土耐久性危機的表現與起因

2.1混凝土原材料方面

混凝土原材料方面，主要體現在兩大方面：第一方面是混凝土中堿等物質的細度增大，加水攪拌后，熱量釋放加快，干燥收縮隨之增大；第二方面是混凝土中的粗骨料，它的顆粒明顯變小，使得混凝土需要攪拌時用的漿體量大大增加。

2.2混凝土生產與澆筑方面

混凝土生產與澆筑方面，主要體現在三大方面：第一方面是隨著水泥的活性加大，配制出的混凝土的強度也會增加，但是我們的設計強度并沒有因為這些而提高。施工過程中就只有采用增大水與灰的比例來解決，導致混凝土坍落度的增加；第二方面是施工單位為了縮短原有的工期，在攪拌過程中，增加了水泥的用量，使得墻體開裂；第三方面是施工單位請的施工人員并未具有專業的施工素質，操作不規范，養護也不到位。

2.3結構設計與使用環境方面

結構設計與使用環境方面，主要體現在三大方面：第一方面是現有的建筑物有向著越來越大型的趨勢發展；第二方面是一些環境比較惡劣的地區，也開始了基礎設施的建筑；第三方面是城市化、工業化的發展非常迅速，也由此帶來了一些異常氣候，比如說酸雨等現象。

這些混凝土由于結構發生了劣化，而出現了各種各樣的問題，在我國也是非常普遍的現象。像我國的首都北京，有一座立交橋，從建成到交付使用還不到二十年，就出現了大面積斷板、網狀開裂等現象，不得不拆了重新建造。

3 提高混凝土耐久性的主要技術措施

3.1、摻入高效減水劑。摻入高效減水劑對于提高混凝土的抗滲性以及提高混凝土的抗凍性都起到了良好的作用，在特殊的情況下，還可以節省水泥的用量。

3.2、摻入高效活性礦物摻料。摻入高效活性礦物摻料之后的水泥結構更加密實，阻斷了一些滲漏物質的路線。另外對于集料與水泥石的交界處有所改善，還能夠改善交界面的性能，這些對于增加混凝土的耐久性都起著至關重要的作用。

3.3、在進行混凝土攪拌的過程中，要攪拌得均勻，按照施工程序進行，這樣可以保證混凝土的施工質量，同時還能提高混凝土的耐久性能。

3.4、控制混凝土的水灰比及水泥用量。控制好水灰比是決定影響混凝土的強度以及密實度的關鍵要素，同時，控制好水灰比的大小也是影響混凝土的耐久性的要素。

結語

混凝土材料特性對其后期耐久性有直接的影響，所以要提升其耐久性，緩解其與能源、資源、環境之間的矛盾，就要通過有效的手段對其材料性能進行改變，使其成為建筑工程主要材料的同時滿足環境、經濟、社會發展各方面的要求。

參考文獻

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