提高混凝土结构耐久性措施探析

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1、提高混凝土结构耐久性措施探析摘要：所谓混凝土结构的耐久性，是指混凝土结构在规定的使用年限内，在自然环境、使用环境及材料内部因素等各种条件作用下，不需要额外的费用加固处理而保持其安全性、正常使用和可接受的外观能力。混凝土耐久性主要指标：抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、碳化。结构的耐久性与安全性、适用性构成了结构的基本功能，也是影响结构可靠度的重要因素。本文根据混凝土的耐久性破坏因素的表现形式，分析混凝土发生耐久性失效原因，提出提高混凝土耐久性的措施。关键词：混凝土；耐久性；措施中图分类号：U655.56文献标识码：A1

2、混凝土发生耐久性失效的原因影响结构耐久性的因素很多，可分为内在因素和外在因素两大类。内在因素主要为结构的设计形状和构造型式、钢筋保护层厚度和直径的大小、选用的水泥和骨料种类、混凝土的水灰比和密实度、外加剂类型、浇筑和养护的施工工艺等，外在因素主要指环境因素，包括冷热、干湿、冻融循环、化学介质侵蚀、磨损破坏、疲劳等诸多方面。而混凝土的耐久性破坏因素表现形式主要有混凝土的混凝土渗透破坏、冻融破坏、侵蚀性介质的腐蚀、混凝土的碳化、混凝土中的碱骨料反应及钢筋的锈蚀等。81.1混凝土渗透破坏混凝土耐久性的决定因素主要是混

3、凝土的渗透性。混凝土是一种具有一定渗透性的材料，环境中的有害介质很容易通过表层混凝土的孔洞、裂缝进入混凝土内部与混凝土中的成分发生化学反应，破坏混凝土的结构，从而导致混凝土建筑整体出现耐久性问题。其中有三种与耐久性有关的流体可能进入到混凝土基体内部：纯水、带有侵蚀性离子的水和气体（如二氧化碳、氧气、二氧化硫等）。这些流体可以以不同的方式在混凝土基体中移动，移动的方式主要取决于混凝土的渗透性，混凝土的耐久性在很大程度上取决于这些液体或气体进入其内部的难易程度。1.2混凝土冻融破坏混凝土是由水泥砂浆及粗骨料组成的毛

4、细孔多孔体。在拌制混凝土时为了得到必要的和易性，一般加入的拌和水总要多于水泥的水化水。这部分多余的水便以游离水的形式滞留于混凝土中形成连通的毛细孔，并占有一定的体积。这种毛细孔中的自由水就是导致混凝土遭受冻害的主要内在因素。当处于饱和状态的混凝土受冻时，其毛细孔壁同时承受膨胀压及渗透压两种压力。当这两种压力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土就会开裂。在反复冻融循环后，混凝土中的裂缝会互相贯通，其强度也会逐渐降低，甚至完全丧失，导致混凝土结构由表及里遭受破坏。81.3碱骨料反应碱骨料反应一般是指混凝土微孔中的碱溶液和

5、骨料中的活性矿物发生反应，生成碱硅胶或粘土质集料。这种生成物会吸收微孔中的水分，发生体积膨胀，在周围水泥浆已硬化的情况下形成一定的膨胀压力。但该压力超过水泥浆抗拉强度时，就会引起混凝土开裂，使混凝土结构发生破坏，发展严重的只能拆除，无法补救，被称为混凝土的癌症。引起碱骨料反应主要因素是混凝土凝胶中有碱性物质，其次是骨料中含有活性骨料，活性骨料是碱骨料反应的必需反应物之一，第三是水或潮湿环境，水是碱骨料反应发生的必要条件之一。1.4混凝土的碳化混凝土碳化是指混凝土内部水泥石中氢氧化钙与空气中的二氧化碳，在温度相宜

6、时发生化学反应而产生碳酸钙和水，也称混凝土的中性化。碳化使混凝土的碱性降低。当碳化达到钢筋表面，并使钢筋表面的pH值降低到10以下时，混凝土将失去对钢筋的保护作用，钢筋表面的钝化保护膜开始破坏。当有水和氧存在时钢筋开始锈蚀，因此混凝土碳化是大气环境中钢筋锈蚀的前提条件。1.5钢筋锈蚀8钢筋锈蚀是造成钢筋混凝土耐久性损伤的重要因素,也是混凝土结构耐久性破坏的主要形式。钢筋的锈蚀，其一表现为钢筋在外部介质作用下发生电化反应，逐步生成氢氧化铁等即铁锈，其体积比原金属增大2～4倍，造成混凝土顺筋裂缝，从而成为腐蚀介质渗

7、入钢筋的通道，加快结构的损坏。其二，氯离子对钢筋表面钝化膜有特殊的破坏作用。当混凝土中氯含量超过标准时，钢筋会锈蚀，而水和氧的存在是钢筋被腐蚀的必要条件。其三，钢筋在拉应力和腐蚀性介质共同作用下形成的脆性断裂，这种破坏可在较低拉应力和微弱介质作用下产生破坏。1.6侵蚀性介质的腐蚀当混凝土结构处在有侵蚀性介质作用的环境时，会引起水泥石发生一系列化学、物理与物化变化，而逐步受到侵蚀，严重的使水泥石强度降低，以至破坏。常见的化学侵蚀可分为淡水腐蚀，一般酸性水腐蚀，碳酸腐蚀，硫酸盐腐蚀,镁盐腐蚀等五类。2提高混凝土耐久

8、性的措施通过前文对影响混凝土结构耐久性几方面因素的分析。结合现有的施工经验，现从材料、设计、施工、日常维护等几个方面探讨提高混凝土结构耐久性的措施。2.1合理选择混凝土材料和配合比合理选择混凝土配合比可从以下几方面入手：2.1.18合理选择水泥品种和混凝土的骨料，在一般环境条件下，宜选择低水化热和低含碱量低于0.6％的水泥，不宜选择早强水泥。混凝土的骨料除要求质地坚硬和有足够的强度外，