混凝土结构耐久性问题探讨

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1、混凝土结构耐久性问题探讨混凝土结构耐久性问题是混凝土质量一个重要的指标，影响混凝土结构耐久性的因素有许多，但是冻融破坏，碱-集料反应，化学侵蚀，钢筋的锈蚀等许多因素对混凝土耐久性的影响是非常大的。关键词：混凝土结构;耐久性;破坏笔者从事建筑工程多年，对混凝土结构施工后不久就产生许多裂缝、变形等有深深的体会，产生这种问题的原因是多方面的，本文就根据多年在建筑工程中的一些实践简要的谈谈混凝土结构的耐久性问题。混凝土结构耐久性问题是混凝土质量一个重要的指标，影响混凝土结构耐久性的因素有许多，但是冻融破坏，碱-集料反应，化学侵蚀，钢筋的锈蚀等许多因素对混凝土耐久性的影响是非常

2、大的。下面作具体分析。　　首先我们探讨的是混凝土的冻融破坏问题，我们在冬季施工中往往会在0℃以下继续施工，所以当混凝土结构处于冰点以下环境时，部分混凝土内孔隙中的水将结冰，产生体积膨胀，过冷的水发生迁移,形成各种压力，当压力达到一定程度时，导致混凝土的破坏.混凝土发生冻融破坏的最显著的特征是表面剥落，严重时可以露出石子。混凝土的抗冻性能与混凝土内部的孔结构和气泡含量多少密切相关，孔越少越小，破坏作用越小，封闭气泡越多，抗冻性越好。影响混凝土抗冻性的因素，除了孔结构和含气量外，还包括混凝土的饱和度，水灰比，混凝土的龄期，集料的孔隙率及其间的含水率等。　　其次混凝土的碱-

3、集料反应对混凝土结构的耐久性有很大的影响，混凝土的碱-集料反应,是指混凝土中的碱与集料中活性组分发生的化学反应,引起混凝土的膨胀,开裂,甚至破坏.因反应的因素在混凝土内部,其危害作用往往是不能根冶的,是混凝土工程中的一大隐患.许多国家因碱-集料反应不得不拆除大坝,桥梁,海堤和学校,造成巨大损失,国内工程中也有碱-集料反应损害的类似报道,一些立交桥,铁道轨枕等发生不同程度的膨胀破坏。混凝土碱-集料反应需具备三个条件,即有相当数量的碱,相应的活性集料,水份.反应通常有三种类型:碱-硅酸反应,碱-碳酸盐反应,慢膨胀型碱-硅酸盐反应,避免碱-集料反应的方法可采用:一,尽量避免

4、采用活性集料;二,限制混凝土的碱含量;三,掺用混合材.　　第三个重要的原因就是化学侵蚀，处于海西地区由于盐碱成分较多，特别是水中含有的化学成分对混凝土的耐久性有一点的影响，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,镁盐腐蚀五类.淡水的冲刷,会溶解水泥石中的组分,使水泥石孔隙增加,密实度降低,从而进一步造成对水泥石的破坏;研究表明,当水泥石中的氧化钙溶出5%时,强度下降7%,当溶出24%时,强度下降29%,因此

5、,淡水冲刷会对水工建筑有一定影响;而当水中溶有一些酸类时,水泥石就受到溶淅和化学溶解双重作用,腐蚀明显加速,这类侵蚀常发生在化工厂;　　第四个重要的原因当属钢筋的锈蚀，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入钢筋的通道,加快结构的损坏.氢氧化铁在强碱溶液中会形成稳定的保护层,阻止钢筋的锈蚀,但碱环境被破坏或减弱,则会造成钢筋的锈蚀,如混凝土的碳化或中性化.造成混凝土碳化和中性化的原因,主要是混凝土的密实度即抗渗性不足,酸性气体(如CO2,SO2,H2S,HCL

6、,NO2)渗入混凝土内与氢氧化钙作用;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,因此,若混凝土开裂,造成水和氧的通道,则钢筋锈蚀加速,促成混凝土裂缝进一步开展,混凝土保护层剥落,最终使构件失去承载力;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;　　上述是混凝土结构典型的质量问题发生的因素，下面谈谈对这些质量问题是如何预防的措施，从上述分析可知,混凝土的外部环境,内部孔结构,原料,密实度和抗渗性是混凝土耐久性能的重要因素.因此,建

7、议在工程施工中应根据具体情况,有针对性地采取相应措施,减少混凝土的破坏。　　原材料的选择：(1)水泥水泥类材料的强度和工程性能,是通过水泥砂浆的凝结,硬化形成的,水泥石一旦受损,混凝土的耐久性就被破坏,因此水泥的选择需注意水泥品种的具体性能,选择碱含量小,水化热低,干缩性小,耐热性,抗水性,抗腐蚀性,抗冻性能好的水泥,并结合具体情况进行选择.水泥强度并非是决定混凝土强度和性能的唯一标准,如用较低标号水泥同样可以配制高标号混凝土.因此,工程中选择水泥强度的同时,需考虑其工程性能,有时,其工程性能比强度更重要.(2)集料与掺合料集料的选择应考虑其碱活性,