在工程管理中影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的因素及措施分析

吳銳

【摘要】隨著技術(shù)水平的不斷提高，混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算理論日趨完善，施工質(zhì)量不斷提高，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的設(shè)計(jì)計(jì)算、施工質(zhì)量控制等方面取得了很大的發(fā)展。然而，人們通常重視混凝土的強(qiáng)度而忽視混凝土的耐久性對(duì)工程質(zhì)量的影響。本文分析了混凝土結(jié)構(gòu)耐久性問(wèn)題及影響因素，并闡述施工管理中提高混凝土耐久性的主要措施。

【關(guān)鍵詞】混凝土結(jié)構(gòu)；耐久性；工程管理中；措施

1混凝土結(jié)構(gòu)耐久性問(wèn)題

1.1混凝土的碳化

空氣、土壤、地下水等環(huán)境的CO2侵入混凝土中，與水泥石中的堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，使得混凝土中的pH值下降的過(guò)程稱為混凝土的碳化。碳化的危害是使混凝土鈍化膜破壞，當(dāng)碳化深度到達(dá)鋼筋表面時(shí)，失去對(duì)鋼筋的保護(hù)作用，引起鋼筋的銹蝕，從而影響混凝土的耐久性。

1.2鋼筋的銹蝕

由于碳化作用使孔溶液中的PH值降低或足夠濃度的氯離子擴(kuò)散到鋼筋表面，導(dǎo)致鈍化膜被破壞。鋼筋的銹蝕就有了發(fā)生的前提條件。鋼筋的銹蝕，其一表現(xiàn)為鋼筋在外部介質(zhì)作用下發(fā)生電化反應(yīng)，逐步生成氫氧化鐵等即鐵銹，其體積比原金屬增大2～4倍，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)的損壞。氫氧化鐵在強(qiáng)堿溶液中會(huì)形成穩(wěn)定的保護(hù)層，阻止鋼筋的銹蝕，但堿環(huán)境被破壞或減弱，則會(huì)造成鋼筋的銹蝕，如混凝土的碳化或中性化。

1.3混凝土的堿--集料反應(yīng)

混凝土的堿--集料反應(yīng)，是指混凝土中的堿與集料中活性組分發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，引起混凝土的膨脹、開(kāi)裂、甚至破壞。因反應(yīng)的因素在混凝土內(nèi)部，其危害作用往往是不能根冶的，是混凝土工程中的一大隱患。許多國(guó)家因堿--集料反應(yīng)不得不拆除大壩、橋梁、海堤和學(xué)校，造成巨大損失，國(guó)內(nèi)工程中也有堿--集料反應(yīng)損害的類似報(bào)道，一些立交橋、鐵道軌枕等發(fā)生不同程度的膨脹破壞。

2影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的因素

混凝土結(jié)構(gòu)耐久性是指一個(gè)構(gòu)件、一個(gè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、一幢建筑物或一座構(gòu)筑物在一定時(shí)期內(nèi)維持其安全性、適用性的能力。也就是說(shuō)，耐久性能良好的結(jié)構(gòu)，在其使用期限內(nèi)，應(yīng)當(dāng)能夠承受所有可能的荷載和環(huán)境作用，而且不會(huì)發(fā)生過(guò)度的腐蝕、損壞或破壞。因此可知，混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性是由混凝土、鋼筋材料本身特性和所處的使用環(huán)境兩方面共同決定的。

2.1設(shè)計(jì)方面的因素

設(shè)計(jì)考慮不周和設(shè)計(jì)構(gòu)造的不合理也會(huì)影響混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。

（1）沉降縫、伸縮縫等構(gòu)造設(shè)計(jì)不合理；（2）構(gòu)件開(kāi)孔洞的洞口邊緣未配筋或配筋不當(dāng)；（3）基礎(chǔ)建在濱海鹽漬地區(qū)；（4）隔熱層、分隔層、防滑層設(shè)計(jì)的不合理等。

2.2施工方面的因素

2.2.1鋼筋保護(hù)層的厚度不夠，鋼筋保護(hù)層的厚度是影響鋼筋銹蝕的重要因素，不少的銹蝕問(wèn)題都是由于鋼筋保護(hù)層厚度不夠引起的。在施工中，有時(shí)鋼筋保護(hù)層墊塊不夠尺寸，綁扎鋼筋外漏，鋼筋網(wǎng)被踩踏、沖撞、固定不穩(wěn)及振搗的作用力太大，均可使保護(hù)層發(fā)生變化，導(dǎo)致部分混凝土處鋼筋保護(hù)層厚度減少。

2.2.2材料的使用不當(dāng)

（1）使用的水泥品種不當(dāng)，水泥中含堿量過(guò)大；（2）使用的骨料含有堿活性礦物；（3）外加劑使用不當(dāng)，例如使用含有氯離子的非高效減水劑、使用含氣量過(guò)大的引氣劑等。

2.2.3混凝土的密實(shí)性差

（1）骨料顆粒級(jí)配較差，會(huì)使混凝土用水量增大，用水量增大使硬化的混凝土孔隙增加，最終造成了混凝土的密實(shí)性差。（2）不規(guī)范的施工，在施工中由于未嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)和規(guī)范要求施工，導(dǎo)致混凝土的密實(shí)性較差。

2.3使用方面的因素

有些舊建筑物已經(jīng)使用好幾十年了，已滿足不了現(xiàn)代發(fā)展的使用要求，這些建筑物經(jīng)常處于超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)中，由于費(fèi)用等因素的影響使用單位往往忽視對(duì)建筑物早期的防腐處理和必要的維修加固，縮短建筑物的使用壽命。

3提高混凝土耐久性的措施

3.1嚴(yán)格控制混凝土材料配比

嚴(yán)格控制混凝土材料配比，關(guān)鍵是嚴(yán)格控制水灰比，保證水泥用量是保證混凝土密實(shí)性從而保證混凝土耐久性的重要措施，在滿足應(yīng)有的坍落度的情況下，盡可能地降低水灰比，減少硬化后多余水形成的孔隙，從而有效地提高密實(shí)性、抗?jié)B性而提高混凝土的耐久性。

3.2確保鋼筋保護(hù)層厚度

確保鋼筋保護(hù)層的完好性從混凝土的銹蝕破壞看，適當(dāng)提高鋼筋保護(hù)層的厚度，尤其是建造在有腐蝕介質(zhì)中的鋼筋混凝土建筑物，更應(yīng)注意鋼筋保護(hù)層的厚度，使其真正起到防止鋼筋銹蝕的保護(hù)作用。保護(hù)層的厚度應(yīng)滿足兩方面的要求：一是滿足構(gòu)件在設(shè)計(jì)的基本周期內(nèi)的碳化深度；二是要保護(hù)層有良好的抗?jié)B性，其厚度應(yīng)滿足抵抗引起鋼筋銹蝕的有害物質(zhì)對(duì)混凝土侵入的要求。

3.3合理?yè)饺牖钚曰旌狭?/p>

合理?yè)饺牖钚曰旌狭希?xì)度與活性良好的混合料，其顆?？梢蕴畛浠炷林杏泻Φ拇罂?，其"二次水化"產(chǎn)物也可進(jìn)一步填充這些有害的缺陷，可降低混凝土的孔隙率，改善孔結(jié)構(gòu)。另外還可減少早期水化熱，減少溫度裂縫。摻入礦渣的水泥生產(chǎn)的混凝土，還具有良好的抗碳化性能、抗有機(jī)溶液滲透、抗凍融循環(huán)和抗鹽剝蝕的能力。摻粉煤灰的水泥生產(chǎn)的混凝土，干縮性小、抗裂性好，所以混凝土拌合物具有良好的和易性，硬化后具有良好的耐久性。在大體積混凝土或高濕度環(huán)境，或易受侵蝕的介質(zhì)環(huán)境中十分適宜使用，經(jīng)濟(jì)且耐久性好。

3.4嚴(yán)格控制骨料質(zhì)量

混凝土骨料包括砂石材料，工程實(shí)際中，對(duì)砂石材料的選用往往不夠嚴(yán)格，為了保證混凝土結(jié)構(gòu)的足夠耐久性，砂石材料的選用也是十分重要的。工程中，應(yīng)選用質(zhì)量?jī)?yōu)良的砂石材料，粗細(xì)適宜、級(jí)配良好的細(xì)集料和粗集料，可以盡可能提高混凝土的密實(shí)性，減小集料總表面積和集料間空隙率，減少水泥漿的用量，從而節(jié)約成本提高耐久性。

3.5結(jié)構(gòu)的日常維護(hù)

結(jié)構(gòu)在使用階段，應(yīng)注意檢測(cè)、維護(hù)和修理，對(duì)處于露天和惡劣環(huán)境下的基礎(chǔ)設(shè)施工程更應(yīng)如此，建立檢測(cè)和評(píng)估體系，及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)修理，確?；炷两Y(jié)構(gòu)的正常使用。

4結(jié)語(yǔ)

混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性對(duì)工程質(zhì)量的影響已越來(lái)越突出，筆者在本文通過(guò)分析耐久性的影響因素，及闡述提高耐久性的措施，同時(shí)提出，混凝土耐久性的問(wèn)題應(yīng)越來(lái)越多地被工程技術(shù)與工程管理人員重視。

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