混凝土表面防護對其耐久性的影響分析

沈業才 安徽省公路橋梁工程有限公司

一、混凝土結構耐久性概述

評價混凝土結構耐久性的重點為環境、功能、經濟。在環境方面，指混凝土結構在使用環境、自然環境等因素的影響下，抵抗侵蝕作用的能力；在功能方面，指混凝土結構隨著使用時間的推移，耐久性與安全功能、適用性等特性之間的函數關系；在經濟方面，指正常使用情況下混凝土結構無須大修的使用時間。影響混凝土結構耐久性的內部因素是混凝土與水發生的物理化學作用，混凝土結構的工作環境可分為六種類型，分別是大氣環境、土壤環境、海洋環境、化學侵蝕環境、水環境、特殊工作環境。評價混凝土結構的耐久性需要結合多方面的影響因素進行綜合性分析，如結構承載能力、結構性能變化情況等。

二、混凝土表面防護對其耐久性的影響

（一）防護涂料對抗氯離子滲透性能的影響

氯離子是引起鋼筋銹蝕的主要原因，抗氯離子滲透性能是影響混凝土材料耐久性的重要因素。對C30與C40兩個強度等級的混凝土作為研究對象，分析了各試樣的氯離子擴散系數、擴散深度。為保證數據準確性，試驗過程嚴格控制溫濕度。

（二）環境相對濕度

水浸潤混凝土表面后可以增加混凝土結構的滲透性，使混凝土結構內部的空隙水增加。混凝土孔隙水的飽和度很大程度上受環境相對濕度的影響，如果混凝土結構所處環境相對濕度較大或者氣候多雨，混凝土內部孔隙水的飽水度會隨之提升，混凝土的碳化速度也會受環境相對濕度的影響而發生變化。目前很多學者對混凝土碳化和相對濕度的關系進行研究，發現兩者為拋物線關系。研究表明，當相對濕度為65%時，混凝土結構的碳化速度最快。混凝土構件在氯離子侵蝕條件下空隙水會以吸收、擴散、滲透等方式向內部結構擴散。混凝土的飽水度和臨界飽水度在較大程度上對混凝土的抗凍能力形成影響，如果混凝土結構所處環境相對濕度較大，工程技術人員需要在施工中提高混凝土的抗凍能力。

（三）混凝土原材料質量問題

近年，公路工程逐步使用新型材料，混凝土結構施工成為現代工程建設中核心的施工技術之一。與傳統的施工技術相比，結構施工有著十分明顯的優點，例如花費成本少、強度高、結構穩定性好等，利用混凝土結構施工能實現社會與經濟雙重收益。但同時，混凝土結構施工技藝要求也相對較高，由于其材料比例不同、施工工藝復雜以及結構隨機性等，凝聚體性質也會受到影響。例如，部分工程混凝土施工時所用的水泥標號不符合要求，忽略顆粒大小以及材料尺寸，就會導致砂石與水泥之間的反應不充分。

（四）面板表面破損

很多原因都會引起面板破損：第一，混凝土原材料問題，如果在施工過程中所使用的水泥超過使用期限，或者砂石骨料含有大量的泥，都會對路面質量產生影響，導致破損問題的產生。第二，混凝土配比問題，在振搗過程中，混凝土出現了大量的浮漿、塌落度過大或者耐磨度達不到相關標準，都可能導致表面破損問題的產生。第三，混凝土保水問題，振搗過程中滲出了大量水分，會直接影響混凝土強度。第四，施工工藝問題，在振搗混凝土的過程中會出漿，之后在施工人員的抹壓后逐漸恢復平整，但部分施工人員在抹壓過程中有時會向其表面灑水，這樣的做法會分離下層混凝土與上一層水泥漿。第五，混凝土養護問題，混凝土養護澆筑非常關鍵，如果混凝土在養護期內出現凍害或者存在較大的溫差，會很快剝落混凝土表面。

三、提升公路混凝土耐久性的相關策略

（一）精選施工材料

優化路橋與隧道工程混凝土施工技術，確保混凝土結構的完整性與安全性，首先，應精選施工材料，從基礎做好施工質量保障工作。目前，公路、橋梁與隧道工程的混凝土結構常用材料主要包括水泥材料、鋼筋材料、粗骨料、細骨料、混凝土添加劑等。水泥材料由水泥和膠結材料組成，質量檢測工作主要使用化學試驗檢測其凝結速度、膠結特性與安定特性。鋼筋材料包括原材料和連接性鋼筋，在質檢工作中需要采用物理力學檢測方法檢測其張拉強度、抗彎曲能力、抗拉性能、伸縮率等是否符合標準要求。粗骨料由鵝卵石、碎石和毛石組成，須采用物理試驗檢測骨料的粒徑、表觀密度和含泥量。細骨料主要材質是細砂，在質檢工作中須采用物理檢測法檢驗其堆積密度、表觀密度、含泥量和篩分。混凝土添加劑包括速凝劑、防凍劑和減水劑等，在質檢工作中需要采用化學試驗檢測Cl-離子含量與坍落度。確保水利工程施工建設質量，須全面做好施工材料張拉強度的試驗檢測工作，制定科學可行的檢測方法，提高施工材料控制技術，加強施工現場試驗工作流程管理工作和施工材料質檢力度，可確保水利混凝土施工質量。

（二）確定混凝土結構所處環境的情況

不同的環境對混凝土結構的耐久性影響存在差異，需要根據環境具體情況，做好混凝土材料的耐久性控制。濕度、溫度、侵蝕介質濃度等都是分析需重點關注的參數。根據環境條件對混凝土耐久性的影響做定性描述，如果環境條件處在兩個相鄰等級界限附近則會增加判斷的難度，此時需要工作人員綜合分析工程具體需求和環境的實際條件，科學判斷各項因素的影響作用。

（三）重視外加劑的使用

確保外加劑具有和易性和流動性的情況下，再使用外加劑，其使用量不宜過多，如果使用量過多，很容易出現混凝土離析問題，對混凝土強度產生不利影響，或者延長混凝土的終凝時間。路面施工絕大多數都在露天下進行，如果外加劑不具備良好的性能，將會對施工效果產生影響，性能比較良好的外加劑以聚羧酸為主，其具有較好的流動性和施工性能，是混凝土路面中經常會使用的一種外加劑。

四、結語

在現代建筑項目中，混凝土安全可靠、耐久性高被廣泛運用，但是就目前情況來看，混凝土建筑工程還存在較大問題，給人們的安全帶來一定隱患。我國相關部門要對混凝土耐久性的問題引起重視，加大對混凝土結構的研究力度，促進我國公路事業健康、穩定發展。