淺談混凝土的耐久性

淺談混凝土的耐久性摘要：筆者現(xiàn)從事建筑工程有關(guān)的工作，本文主要論述混凝土耐久性的問題以及技術(shù)措施等內(nèi)容進行詳細闡述，旨在與同行學(xué)習(xí)共同進步。關(guān)鍵詞：混凝土；耐久性；技術(shù)措施通常所說混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，就是指混凝土結(jié)構(gòu)在自然環(huán)境、材料內(nèi)部因素以及使用環(huán)境的作用下保持其自身工作能力的性能。這里自然環(huán)境、材料內(nèi)部因素以及使用環(huán)境的作用指的是化學(xué)或是物理作用。一、 混凝土耐久性的概念以及重要性將混凝土抵抗環(huán)境介質(zhì)作用并一直保持其良好的體積穩(wěn)定性以及使用性能，然而維持混凝土結(jié)構(gòu)的安全，正常使用的能力俗稱為耐久性。依據(jù)工程事故的調(diào)研以及有關(guān)試驗的分析，混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性失效主要分以下大概這幾類：滲透、鋼筋的銹蝕、堿一骨料反應(yīng)、凍融、混凝土的碳化以及化學(xué)腐蝕等。其他還有摩擦損傷、疲勞、生物腐蝕、鋼筋反應(yīng)腐蝕等?；炷聊途眯灾匾詮姸纫约澳途眯砸恢本捅豢醋魇腔炷恋膬纱蠡拘阅?。在水上又或是海上建筑中耐久性通常比強度更為重要。因為下列原因混凝土耐久性通常都被重視：1.大多數(shù)的混凝土建筑物的破壞原因是與耐久性有關(guān)，而單獨因為荷載又或是種種原因的就很少。提高混凝土的耐久性，延長了建筑物的使用期限，減少維修工作，能夠節(jié)約大量經(jīng)費以及能源，收到巨大的經(jīng)濟效益。水泥混凝土近期可以發(fā)展的新用途對于耐久性都會有更高的要求。3.在建筑物使用期間，強度受到耐久性的影響發(fā)生變化。作為安全保證的強度，也是耐久性影響下的強度，而不是原來的混凝土設(shè)計強度。二、 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性問題的分析鋼筋的銹蝕這體現(xiàn)為鋼筋在外部介質(zhì)作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，逐漸生成氫氧化鐵等這就是鐵銹。這體積比原金屬增大，造成混凝土順筋裂縫，從而成為腐蝕介質(zhì)滲入鋼筋的通道，加快結(jié)構(gòu)的損害。氫氧化鐵在強堿溶液中會形成固定的保護層，以防止鋼筋的銹蝕，但堿環(huán)境被減弱或是破壞，就會造成鋼筋的銹蝕，如混凝土的碳化又或是中性化?；炷恋膬鋈谄茐慕Y(jié)構(gòu)處于冰點以下環(huán)境時，部分混凝土內(nèi)孔隙中的水會結(jié)冰，產(chǎn)生體積膨脹，過冷的水發(fā)生遷移，形成各種壓力。當(dāng)壓力到達一定程度時，導(dǎo)致混凝土的破壞。3.化學(xué)侵蝕當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)處在有侵蝕性介質(zhì)作用的環(huán)境時，會引起水泥石發(fā)生一系列化學(xué)以及物理變化，而逐漸受到侵蝕，嚴(yán)重的能夠使水泥混凝土強度降低，導(dǎo)致內(nèi)部破壞。4.混凝土的堿-骨料反應(yīng)。混凝土的堿-骨料反應(yīng)指的是混凝土中的堿和骨料中活性組分發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，引起混凝土的膨脹，開裂以及破壞。由于反應(yīng)的因素在混凝土內(nèi)部，其危害作用通常是難以根冶的，是混凝土工程中的一大隱患。三、 影響混凝土耐久性的因素抗?jié)B性混凝土的滲透性以及耐久性是有極其密切的關(guān)系。抗?jié)B性指的是混凝土抵抗水在混凝土毛細孔向其內(nèi)部滲透作用的能力，影響滲透的最大因素是水泥內(nèi)部有毛細管或是某些微裂縫所形成的通路。這些通路是因為配制混凝土?xí)r，為得到必要的施工流動性而多加的水分在混凝土硬化時所留下的。一般而言，抗?jié)B性好的混凝土其密實性也會很高，混凝土的耐久性也應(yīng)當(dāng)會很好。抗?jié)B性不好，會有大量的有害物質(zhì)隨介質(zhì)滲透到混凝土內(nèi)部而起到的破壞作用。例如凍融損壞以及鋼筋銹蝕都是因為水和腐蝕性物質(zhì)滲入到混凝土內(nèi)部，對混凝土產(chǎn)生破壞作用。要提高混凝土的抗?jié)B性，從實際的原因來說，避免混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫以及裂紋是特別重要的?；炷两Y(jié)構(gòu)的不密實混凝土結(jié)構(gòu)的不密實主要指的是混凝土復(fù)合組分相容性不良造成的離析又或是在澆注成型過程中振搗的不密實，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部形成很多缺陷。這些缺陷處集中了很多的自由水?；炷猎谀Y(jié)硬化過程中，這些自由水在蒸發(fā)后會形成很多的有害孔隙，有的甚至形成連通的通道，這影響了混凝土整體結(jié)構(gòu)的不密實。鋼筋銹蝕破壞由于混凝土鋼筋銹蝕而產(chǎn)生的破壞是鋼筋混凝土耐久性不良最大量的表現(xiàn)形式。鋼筋銹蝕分別有兩個原因：一是混凝土中氯離子的侵蝕作用，當(dāng)氯離子滲入到鋼筋表面吸附于局部鈍化膜處時，鋼筋表面的鈍化膜被破壞造成鋼筋銹蝕；二是混凝土碳化，當(dāng)二氧化碳以及水汽從混凝土表面通過孔隙進入混凝土內(nèi)部時，使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)保護層的堿度降低，當(dāng)碳化達到鋼筋表面時，使鋼筋表面以及混凝土粘結(jié)生成的氧化鐵薄膜破壞，生成銹蝕?？箖鲂曰炷恋目箖鲂允侵富炷猎谑褂脳l件下經(jīng)過多次凍融循環(huán)之后，不破壞強度也不顯著降低的性能?？箖鲂灾饕突炷羶?nèi)部的孔隙特征與含水程度有關(guān)。開口孔隙越多，含水越飽和，其抗凍性就越差。主要原因是水在受凍結(jié)冰之后，體積就會發(fā)生膨脹。對孔壁產(chǎn)生一定的壓力而導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)破壞。四、 提高混凝土耐久性的措施工程施工要考慮結(jié)構(gòu)耐久性?；炷恋陌柚票M量采取二次攪拌法，裹砂法以及裹砂石法等工藝，提高混凝土拌合料的和易性，提高混凝土強度，減少用水量。大體積混凝土的澆筑振搗要控制混凝土的溫度裂縫，建立混凝土的澆筑振搗制度，提高混凝土抗?jié)B性以及密實度，重視混凝土振搗后的表面工序，并加強養(yǎng)護以減少混凝土裂縫?；炷恋脑O(shè)計要考慮耐久的要求混凝土配比的設(shè)計。配合比設(shè)計在滿足混凝土強度，工作性的同時要盡量減少用水量以及水泥用量，降低水化熱，減少收縮裂縫，提高密實度。采取合理的引氣劑以及減水劑，改變混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)，摻入足量的混合料，提高混凝土耐久性能。原材料的選擇1).摻合料集料的選擇要先考慮其堿活性，以防堿骨料反應(yīng)造成的危害。集料的吸水性以及耐蝕性，同時還要選擇合理的級配，改變混凝土拌合物的和易性，提高混凝土密實度。2).水泥類材料的強度以及工程性能是通過水泥砂漿的凝結(jié)，硬化而成的。水泥石一旦損壞，混凝土的耐久性就會破壞，所以水泥的選擇要注重水泥品種的具體性能，選擇堿含量小，干縮性小，抗水性，抗腐蝕性以及抗凍性能好的水泥，并結(jié)合具體情況進行選擇。五、 提高耐久性的技術(shù)措施摻入減水劑或引氣劑氣劑能夠緩沖孔隙水凍融時產(chǎn)生的凍融破壞，減水劑能夠在確保流動性的前提下，降低水灰比，減小孔隙率，提高密實度。水灰比的控制混凝土的水灰比及水泥用量，水灰比的大小是確定混凝土密實性的重要因素，它不但影響混凝土的強度，而且也嚴(yán)重影響其耐久性，因此一定要嚴(yán)格控制水灰比。選擇質(zhì)量良好的石集料以及砂，技術(shù)條件符合的石骨料以及砂，是確?；炷聊途眯缘闹饕獥l件，改變細粗骨料的粒徑級配，在可以的范圍內(nèi)盡量選用較大粒徑的粗骨料，然而可以減小骨料的孔隙率以及表面積，也有利于提高混凝土的耐久性。結(jié)語混凝土耐久性問題是個涉以及因素很多的問題，主要包括材料、環(huán)境以及施工等，如何才能解決混凝土耐久性的問題，這是個尤為復(fù)雜的問題，需要經(jīng)過全方位的工作才可以解決這個問題。提高混凝土耐久性一定要嚴(yán)格按照混凝土的材料選擇、配合比以及施工過程監(jiān)控，這樣才可以提高混凝土的耐久性，發(fā)展我國的建筑行業(yè)。參考文獻：學(xué)，天津大學(xué)，同濟大學(xué)，等.土木工程材料】M].北京：中國建筑工