提高水工混凝土耐久性的措施探讨

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1、提高水工混凝土耐久性的措施探讨:随着水利工程建设的快速发展，混凝土是一种广泛应用在的水工建筑结构形式。但是由于水工建筑结构自身和使用环境的特点，使得混凝土存在严重的耐久性问题。本文通过分析影响水工混凝土耐久性的主要因素，提出了几大提高水工混凝土耐久性的措施，确保工程的使用和安全。可供参考借鉴。　　关键词：水工混凝土；耐久性；技术指标；影响因素；提高耐久性；措施　　近来水利工程因混凝土耐久性不足而产生的严重后果也不少。混凝土耐久性问题直接影响到水利工程项目的运行安全及使用年限，给国家带来严重的损失。因此，耐久性问题引起人们越来越多的关注。　　1水工混凝土耐久性的技术指标　　水工混凝土耐久性

2、是指混凝土结构在自然环境、使用环境和及材料内部因素的作用下，在设计要求的目标使用期内，不需要花费巨大资金对其加固和处理以保证其安全、使用功能和外观要求的能力。它是混凝土的一个综合性指标，主要包括抗碳化性、抗渗性、抗冻性、抗腐蚀性、抗碱骨料反应等性能，它是混凝土结构的基本功能之一，也是混凝土安全性。适用性、耐久性三个环节中比较薄弱的一个环节，它的好坏将直接影响到工程的使用寿命。　　2影响水工混凝土耐久性的主要因素　　2.1混凝土的碳化　　混凝土的碳化是指混凝土在自然环境中，空气和水中的CO2气渗透到混凝土内，与混凝土中的氢氧化钙发生化学反应后生成碳酸盐和水，使混凝土碱度降低的过程，又称作中

3、性化，其化学反应为：CA(OH)2＋CO2＝CACO3＋H2O。由于碳化后混凝土的碱度降低，使混凝土空隙中存在饱和氢氧化钙碱性介质在钢筋表面生成难溶的Fe2O3和Fe3O4（称为钝化膜）对钢筋保护作用逐渐降低，当碳化超过混凝土的保护层时，在水与空气存在的条件下，就会使混凝土失去对钢筋的保护作用，造成钢筋锈蚀破坏；另外混凝土碳化还会加剧混凝土收缩，使混凝土产生裂缝，从而造成混凝土结构的破坏。　　2.2混凝土的冻融　　混凝土的冻融破坏必须满足以下两个条件：一是混凝土处于饱水状态，二是外界气温正负变化，使混凝土孔隙中的水反复发生冻融循环。吸水饱和的混凝土在其冻融的过程中，遭受的破坏应力主要由两

4、部分组成。　　2.3混凝土的化学侵蚀　　水利工程由于其所处自然环境的复杂性，经常受到侵蚀介质的作用，引起水泥石发生一系列化学和物理反应，使混凝土逐步受到侵蚀，严重时造成水泥石强度降低，甚至破坏。常见的化学腐蚀主要有软水侵蚀、碳酸腐蚀、硫酸盐腐蚀、镁盐腐蚀等。　　2.4混凝土的碱———骨料反应　　混凝土的碱－骨料反应是指混凝土空隙中的碱溶液与混凝土骨料中活性矿物质在水环境中发生反应，造成混凝土发生体积膨胀、开裂、甚至破坏。其危害作用很难根治，被誉为“混凝土癌症”。　　2.5钢筋锈蚀　　钢筋锈蚀是影响水工钢筋混凝土耐久性的重要因素，造成钢筋锈蚀的主要原因是当混凝土碳化至钢筋表面和混凝土开裂时

5、，钢筋失去了碱性混凝土的保护，钝化膜对钢筋的保护作用逐渐减小甚至消失，钢筋表面成活化状态，在水、氧和CL－作用下，在混凝土裂缝处，首先出现钢筋坑蚀。　　3提高水工混凝土耐久性的主要措施　　提高混凝土耐久性就是要提高混凝土的抗碳化性、抗渗性、抗冻性、抗腐蚀性以及防止混凝土的碱－骨料反应和钢筋锈蚀。由于混凝土是由水泥、水和骨料经搅拌、浇筑和硬化过程的一种水硬性建筑材料，水泥石在硬化过程，为保证其施工工作性，拌和水量偏大，水灰比偏高，导致混凝土结构的空隙占水泥石体积的25％～40％，其中毛细孔占大部分，这些空隙是水分、侵蚀介质和其他有害物质进入混凝土内部的通道，是造成混凝土耐久性不足的主要原因

6、；其次由于水泥石中的水化物稳定性差，特别是含碱量较高的水泥，在水化物中存在大量的游离石灰，其强度极低，稳定性极差，在侵蚀介质的作用下，容易造成水泥石的破坏。因此为提高混凝土的耐久性，需从材料选择、工程设计和工程施工等方面采取措施，具体措施如下：　　3.1合理选择原材料　　水泥作为混凝土的胶结材料，其物质组成和特性直接影响到混凝土的耐久性，水泥品种的选择应根据水工建筑物所处工程环境和使用部位，选择含__碱量小、水化热低、干缩性小、抗热性、抗渗性、抗冻性、抗腐蚀性性能好的水泥。对于处于干燥环境中的混凝土，不宜使用火山灰水泥；对具有抗冻要求的混凝土，应优先使用普通水泥，不宜使用火山灰水泥；对具

7、有抗渗要求的混凝土，不宜使用矿渣水泥；对大体积混凝土，为减少由于水化热过高引起的混凝土裂缝，造成的混凝土中空隙增加，降低其耐久性，应优先使用低热水泥，如粉煤灰水泥和矿渣水泥；对于处于受侵蚀性介质环境中的混凝土，应根据侵蚀介质类型、浓度，采用专门的特种水泥，如为防止SO42－离子的腐蚀，可采用抗硫酸盐水泥。　　为保证混凝土的强度要求，骨料必须选择质地致密，具有足够强度的混凝土骨料，尤其是混凝土粗骨料，应控制骨料中有害物质的含量。骨料的