水工混凝土结构耐久性影响因素和对策措施

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1、水工混凝土结构耐久性影响因素和对策措施　　摘要：混凝土结构是水工建筑物常用的建筑材料，其耐久性是影响水利工程质量安全及使用寿命的最大因素。本文通过介绍混凝土耐久性的技术指标，着重探讨了水工混凝土结构耐久性的影响因素，并提出一些切实有效的对策措施，旨在提高混凝土耐久性，以供借鉴。关键词：水工混凝土；技术指标；耐久性；对策措施中图分类号：TU375文献标识码：A文章编号：1前言9随着我国国民经济的快速发展，水利工程建筑数量日益增加，大体积混凝土作为一种常见的建筑材料，具有承载力高、适应性强、造价低和易浇筑成型等优点

2、，目前在城市水利基础设施建设中得到广泛的应用及推广。但在混凝土建筑过程中，由于设计不合理、施工质量差、人员操作失误等，加上施工单位对混凝土耐久性的认识不够深入，导致水工混凝土在使用过程中出现损坏的情况，严重威胁到水利工程的质量安全和功能的发挥，甚至会造成生命财产的损失。同时水利工程具有特殊的使用环境，对混凝土结构的耐久性要求越相对较高。因此，如何有效地提高水工混凝土结构的耐久性就成为了工程技术人员当前亟待解决的难题之一。本文通过分析影响混凝土结构耐久性的因素，提出有效的处理措施，希望对提高混凝土耐久性有所帮助。

3、2混凝土耐久性的技术指标混凝土耐久性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。3影响混凝土耐久性的主要因素3.1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

4、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，又称作中性化，其化学反应为：CA(OH)2＋CO2＝CACO3＋H2O。3.2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部分组成。93.3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

5、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。3.4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”。3.5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，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

6、－作用下，在混凝土裂缝处，首先出现钢筋坑蚀，进而发展为钢筋环向锈蚀，最终沿钢筋纵向形成片状锈蚀，由于氢氧化铁（铁锈）体积比原金属体积膨胀2～4倍，片状锈蚀体积膨胀造成沿钢筋布置方向产生混凝土保护层裂缝，同时由于钢筋锈蚀造成钢筋有效截面积的减少，影响混凝土结构的承载能力和使用功能，进而造成混凝土结构的破坏。94提高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，

7、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；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：4.1合理选择原材料9水泥作为混凝土的胶结材料

8、，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