淺談提高混凝土耐久性的措施

王新芳

摘 要：在土建工程中，混凝土是用途最廣、用量最大的建筑材料之一。近年來，混凝土強(qiáng)度不斷的提高成為它主要的發(fā)展趨勢(shì)。發(fā)達(dá)國家越來越多的使用50MPa以上的高強(qiáng)混凝土。有些遠(yuǎn)見卓識(shí)的專家考慮到某些工程的需要，在提出高強(qiáng)度的同時(shí)，也提出耐久性和施工和易性的要求，尤其是近些年，在很多重要工程中都成功地采用高性能混凝土。

關(guān)鍵詞：混凝土；耐久性；研究分析

1 概述

在我國的建筑行業(yè)中，混凝土已經(jīng)逐漸的成為了使用量最大并且用途最為廣泛的材料了，然而，有一些混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物在處于惡劣的環(huán)境條件下時(shí)，其耐久性卻是存在著一定的問題的，這不但會(huì)降低混凝土結(jié)構(gòu)的整體性能，同時(shí)還會(huì)對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的使用性能和使用壽命產(chǎn)生重要的影響，那么后期的維修和養(yǎng)護(hù)改裝就必須投入大量的資金，大大地提升了整個(gè)工程的保養(yǎng)成本，給居民及社會(huì)帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和不良的影響。所以，在混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工過程中，相關(guān)人員不但要考慮到結(jié)構(gòu)的整體承載力、裂縫和變形的驗(yàn)算設(shè)計(jì)，同時(shí)更高考慮到結(jié)構(gòu)的耐久性，在實(shí)際的施工過程中，應(yīng)采取科學(xué)合理并且具有針對(duì)性的對(duì)策，從而提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。

2 提高混凝土耐久性的主要措施

2.1 原材料的選用

2.1.1 水泥

采用品質(zhì)穩(wěn)定、強(qiáng)度等級(jí)不低于P.O42.5級(jí)的低堿硅酸鹽水泥或低堿普通硅酸鹽水泥（摻合料僅為粉煤灰或磨細(xì)礦渣），禁止使用其它品種水泥。品質(zhì)應(yīng)符合GB175-2007規(guī)定。

2.1.2 粗骨料

選用粗骨料時(shí)，應(yīng)在相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求下，選擇級(jí)配良好并且質(zhì)地堅(jiān)硬的花崗巖、石灰?guī)r或是輝綠巖等空隙率小并且吸水率低的球形卵石，其含泥量應(yīng)不大于0.5%，片狀顆粒的含量應(yīng)小于5%，壓碎指標(biāo)也應(yīng)是小于10%的。

2.1.3 細(xì)骨料

選擇細(xì)骨料時(shí)，應(yīng)盡可能地選擇質(zhì)量均勻并且級(jí)配良好的天然中粗砂，這里是不建議采用山砂和機(jī)制砂的，同時(shí)更是禁止采用海砂的，細(xì)骨料的細(xì)度模數(shù)應(yīng)在2.5-3.0的范圍內(nèi)，砂的含泥量應(yīng)是小于1.5%的，其泥塊含量應(yīng)小于0.1%，同時(shí)應(yīng)準(zhǔn)確地控制其泥土和云母的含量。

2.1.4 礦物摻合料

適當(dāng)摻用優(yōu)質(zhì)I級(jí)粉煤灰、磨細(xì)礦渣、微硅粉等礦物摻合料或復(fù)合礦物摻合料，礦物摻合料摻量不超過水泥用量的30%，粉煤灰與磨細(xì)礦粉復(fù)合使用時(shí)，兩者之比1：1。

2.1.5 外加劑

在選用外加劑時(shí)，應(yīng)盡可能地選擇塌落度損失小、能適當(dāng)引氣、具有高效減水性能并且能細(xì)化混凝土孔結(jié)構(gòu)的外加劑，因?yàn)檫@類外加劑能夠有效地改善并且提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，同時(shí)應(yīng)適當(dāng)?shù)慕档桶韬纤挠昧俊?/p>

2.1.6 拌合及養(yǎng)護(hù)用水

拌制和養(yǎng)護(hù)混凝土用水應(yīng)符合國家現(xiàn)行《混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)》的要求。凡符合飲用標(biāo)準(zhǔn)的水，即可使用。

2.2 預(yù)防鋼筋的銹蝕

通常情況下，主要采用環(huán)氧涂層的方法來預(yù)防鋼筋的修飾的，其具體的操作為先在鋼筋的表面噴涂上一層環(huán)氧樹脂粉末，這樣就會(huì)形成具有一定厚度的環(huán)氧樹脂防腐涂層，這一保護(hù)層對(duì)鋼筋能起到較好的保護(hù)作用，避免其出現(xiàn)腐蝕的問題。

另外，采用混凝土表面涂層的方法也是較為方便和有效的，施工中所采用的涂料與鋼筋表面應(yīng)具有良好的附著性，同時(shí)其也具有良好的耐老化性和耐堿性，還可以在涂料中添加適量的高效減水劑，這樣在保證了混凝土拌合物不需要太高流動(dòng)性的同時(shí)，也適當(dāng)?shù)亟档土擞盟?，水灰比就得到了一定程度的降低，保證了混凝土結(jié)構(gòu)具有合適的孔隙率。

2.3 避免或減輕堿集料反應(yīng)

混凝土的堿集料反應(yīng)是有著很大的危害的，當(dāng)其發(fā)生了反應(yīng)時(shí)，通常都會(huì)很難將其完好地恢復(fù)的。因此，如果混凝土采用了堿活性反應(yīng)的骨料，那么設(shè)計(jì)人員就應(yīng)從材料的配合比出發(fā)，為了充分地提升混凝土的耐久性，就必須準(zhǔn)確地控制混凝土中的堿的總體含量。

另外，如果選擇了早強(qiáng)劑作為外摻劑，那么其就可能會(huì)產(chǎn)生高含量的堿，為了防止堿集料反應(yīng)的發(fā)生，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中就應(yīng)對(duì)外摻劑的使用提出明確的要求。

2.4 加強(qiáng)混凝土施工工藝控制

2.4.1 混凝土的拌制

在正式開始拌制混凝土之前，必須先進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)工作，從而準(zhǔn)確地確定混凝土的初凝時(shí)間、彈性模量、強(qiáng)度以及工作度等因素，這樣才能得到混凝土的配合比，之后應(yīng)按照這一配合比對(duì)混凝土原材料進(jìn)行準(zhǔn)確的稱量。拌制混凝土之前，應(yīng)先測(cè)定細(xì)骨料的含水率，天氣等外界因素是很容易干擾其含水率的，當(dāng)其出現(xiàn)了一定的變化時(shí)，就會(huì)隨之調(diào)整施工的配合比。

在攪拌混凝土的過程中，其時(shí)間應(yīng)是多于30s的，而攪拌的總體時(shí)間應(yīng)在2-3min的范圍內(nèi)，應(yīng)先進(jìn)行含氣量的測(cè)試工作，之前才能將混凝土拌合物入模，同時(shí)應(yīng)將其控制在2-4%的范圍內(nèi)。

2.4.2 混凝土的運(yùn)輸

運(yùn)輸混凝土的過程中，建議采用專業(yè)的，同時(shí)應(yīng)盡可能的連續(xù)運(yùn)送混凝土，每一次運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間間隔應(yīng)是小于45min的。如果施工作業(yè)正處于夏季的高溫天氣時(shí)，那么一定要采取有針對(duì)性的降溫對(duì)策，同樣的如果在冬天寒冷天氣下施工時(shí)，為防止混凝土出現(xiàn)受凍的問題，也應(yīng)采取有效的保溫措施。

2.4.3 混凝土的澆筑

在澆筑混凝土之前，應(yīng)在充分地考慮到工程項(xiàng)目的具體特點(diǎn)、施工條件以及施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際環(huán)境等因素的基礎(chǔ)上，科學(xué)的設(shè)計(jì)出施工時(shí)具體的澆筑方案，包括澆筑起點(diǎn)、澆筑進(jìn)展方向以及澆筑厚度等內(nèi)容；進(jìn)行澆筑時(shí)，不能隨意更改已經(jīng)確定的澆筑方案，應(yīng)保證混凝土澆筑過程中不出現(xiàn)離析的問題。建議采用連續(xù)推移的方法進(jìn)行混凝土的澆筑作業(yè)，混凝土的一次攤鋪厚度應(yīng)是小于300mm的，同時(shí)其間隙的時(shí)間也應(yīng)小于90min。

2.4.4 混凝土的振搗

所有混凝土一經(jīng)灌注，立即進(jìn)行全面的搗實(shí)，使之形成密實(shí)、均勻的整體?；炷恋拿軐?shí)采用高頻插入式振搗棒和附著式振動(dòng)器聯(lián)合振搗的方法進(jìn)行?；炷琳駬v采用操作臺(tái)統(tǒng)一控制，操作臺(tái)有專人負(fù)責(zé)，統(tǒng)一指揮，嚴(yán)格控制振動(dòng)時(shí)間及振動(dòng)順序。

2.4.5 混凝土的養(yǎng)護(hù)

混凝土養(yǎng)護(hù)要注意濕度和溫度兩個(gè)方面。養(yǎng)護(hù)不僅是澆水保濕，還要注意控制混凝土的溫度變化。在濕養(yǎng)護(hù)的同時(shí)，應(yīng)該保證混凝土表面溫度與內(nèi)部溫度和所接觸的大氣溫度之間不出現(xiàn)過大的差異。采取保溫和散熱的綜合措施，防止溫降和溫差過大。

2.4.6 混凝土的拆模

混凝土拆模時(shí)的強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，還應(yīng)考慮拆模時(shí)的混凝土溫度不能過高，以免混凝土接觸空氣時(shí)降溫過快而開裂，更不能在此時(shí)澆注涼水養(yǎng)護(hù)。拆模后的混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)在混凝土達(dá)到100%的設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，方可承受全部設(shè)計(jì)荷載。

2.4.7 高溫季節(jié)混凝土施工

在高溫下拌和、澆筑和養(yǎng)護(hù)會(huì)損壞混凝土的質(zhì)量和耐熱性，過熱性，過熱會(huì)使坍落度損失過快，拌合物用水量增大。因此，炎熱天氣施工對(duì)混凝土的最高溫度和建筑作業(yè)要有限制。降低混凝土拌合物溫度的主要措施有：

（1）采取對(duì)集料遮蔭或圍蓋和噴水冷卻，對(duì)其它組成成分遮蔭或圍蓋；（2）對(duì)輸送泵搭棚遮蔭，對(duì)混凝土輸送泵管道包裹保溫隔熱棉被套、對(duì)拌合水冷卻；（3）對(duì)與混凝土接觸的模板、鋼筋及其它表面在混凝土澆筑前覆蓋布和噴霧狀水冷卻至30℃避開高溫時(shí)段；（4）充分利用夜間進(jìn)行混凝土灌注。

3 結(jié)束語

文章對(duì)提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性的有效措施進(jìn)行了詳細(xì)的討論和探討，要想充分地提升混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，保證混凝土結(jié)構(gòu)的使用性能和使用壽命，那么對(duì)混凝土構(gòu)件就應(yīng)進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)工作，選擇高性能的設(shè)計(jì)材料，同時(shí)嚴(yán)格地控制施工中的每一道工序，而在結(jié)構(gòu)的使用階段，還應(yīng)采取有效地維修養(yǎng)護(hù)措施。