影響混凝土耐久性的因素及改善措施

郭 峰

(陽(yáng)泉煤業(yè)集團(tuán)吉成建設(shè)工程檢測(cè)有限責(zé)任公司 山西省 045000)

影響混凝土耐久性的因素及改善措施

郭 峰

(陽(yáng)泉煤業(yè)集團(tuán)吉成建設(shè)工程檢測(cè)有限責(zé)任公司 山西省 045000)

混凝土是建筑工程中主要材料之一，在整個(gè)建筑工程中起到重要作用。一般來(lái)說(shuō)，混凝土耐久性與內(nèi)外作用是有直接關(guān)系的，是各種內(nèi)外因素共同下所造成的，使投入使用的建筑在安全上存在一定隱患，也會(huì)影響建筑使用壽命的長(zhǎng)短。因此，在建筑工程建設(shè)中，對(duì)混凝土耐久性進(jìn)行研究和分析，對(duì)提升混凝土耐久性具有實(shí)際意義。

混凝土；耐久性；影響因素

1 影響混凝土耐久性的因素

1.1 土壤的pH值

經(jīng)過(guò)研究不難發(fā)現(xiàn)，在pH值大于12.5的堿性土壤中進(jìn)行的工程建設(shè)，混凝土中的pH值小于9，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間不難發(fā)現(xiàn)土壤的pH值降低了，這說(shuō)明二者之間發(fā)生了中和反應(yīng)，混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也隨之發(fā)生了變化。因此，土壤的酸堿度對(duì)混凝土的耐久性有非常大的影響。

1.2 空氣二氧化碳含量

眾所周知，空氣中含有大量的二氧化碳，當(dāng)二氧化碳向混凝土內(nèi)部擴(kuò)散的時(shí)候，就會(huì)與混凝土當(dāng)中的堿性化合物氫氧化鈣發(fā)生反應(yīng)，又稱混凝土碳化，進(jìn)而影響著混凝土的耐久性。經(jīng)過(guò)分析不難得出，反應(yīng)的化學(xué)式可以表現(xiàn)為:CO2+H2O→H2CO3;Ca(OH)2+H2CO3→CaCO3+2H2O。可見(jiàn)，二氧化碳的濃度越高，混凝土的碳化就越明顯，進(jìn)而嚴(yán)重的影響著混凝土的耐久性。

1.3 混凝土的配合比

混凝土的碳化深度大小在前人長(zhǎng)期的實(shí)踐研究中中有一個(gè)確定的公式:D=η 1·η2·η3·η4·η5·η6·。其中η1，η2，η3，η4，η5，η6分別表示水泥用量、水灰比、粉煤灰、水泥品種、集料品種和氧化方法影響系數(shù)，t表示碳化時(shí)間?？梢?jiàn)，以上幾個(gè)因素對(duì)混凝土的耐久性都有著非常關(guān)鍵的影響。在水灰比與水泥的用量上，我們要仔細(xì)研究不同的水灰比對(duì)混凝土的強(qiáng)度有著非常關(guān)鍵的影響(如圖 1)。一般認(rèn)為水灰比小于 0.4的時(shí)候，我們可以直接忽略其對(duì)碳化速度的影響，在圖(a)中也可以看抗壓強(qiáng)度的走向。從(b)圖中也可以看出，在水泥量不斷增加的過(guò)程中其抗壓強(qiáng)度在增強(qiáng)，也就是說(shuō)其密實(shí)度得到增強(qiáng)，抗壓能力也隨之增強(qiáng)。在高抗壓能力的影響下，混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性得到提升，耐久性也自然而然得到提高。

圖1

1.4 空氣的相對(duì)濕度

如果空氣中的濕度比較高，就會(huì)直接侵入到混凝土的縫隙當(dāng)中。如果有些鋼筋被裸露在外面，就會(huì)直接導(dǎo)致鋼筋的保護(hù)層受到破壞，并對(duì)鋼筋進(jìn)行腐蝕，進(jìn)而嚴(yán)重影響鋼筋的穩(wěn)固性。因此，在空氣濕度比較高的地方，要嚴(yán)格地控制空氣的濕度和混凝土的縫隙深度，以保護(hù)混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。

2 混凝土耐久性的提升措施分析

2.1 正確選擇混凝土材料與配比

①選擇質(zhì)量?jī)?yōu)的水泥品種。在實(shí)際建筑工程建設(shè)階段，要合理對(duì)水泥進(jìn)行選擇?，F(xiàn)今大多建筑工地中選擇水泥都以硅酸鹽水泥為主，因?yàn)檫@種水泥可以有效提高混凝土抗腐蝕能力，尤其是對(duì)化學(xué)性腐蝕抵抗能力較高。但是，這種水泥也存在一定缺點(diǎn)，在抗凍性能力上較弱。②注重骨料質(zhì)量選擇。選擇顆粒直徑較小的骨料對(duì)提高混凝土耐久性有很大幫助。骨料在混凝土中所占比例較大，所以，對(duì)于骨料質(zhì)量的選擇上就要非常重視。但是，骨料在體積上存在一定不穩(wěn)定性，并且隨著混凝土環(huán)境的改變也會(huì)發(fā)生一定變化，因骨料體積變化對(duì)混凝土耐久性也造成一定影響。因此，對(duì)混凝土骨料的選擇上應(yīng)先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，只有在特殊環(huán)境下，如抗凍融條件下骨料體積不會(huì)發(fā)生明顯變化，那么則表明骨料質(zhì)量良好。③水灰比例與水泥用量也會(huì)影響混凝土耐久性。在混凝土中對(duì)水灰比例不能很好控制，那么對(duì)混凝土耐久性也會(huì)造成影響。如果水灰比例過(guò)大，那么則會(huì)造成混凝土過(guò)于稀釋，造成混凝土空隙過(guò)大，進(jìn)而造成混凝土出現(xiàn)碳化情況。因此，對(duì)水灰比例以及水泥用量進(jìn)行控制，則對(duì)混凝土內(nèi)部受熱問(wèn)題得到較好解決。④選擇質(zhì)量好的摻和料。對(duì)混凝土中摻和料的選擇上應(yīng)以性能好、質(zhì)量好為主，復(fù)合礦物摻和料則要優(yōu)于單一礦物摻和料。并且，摻和料的選擇和季節(jié)以及地區(qū)等因素都有一定關(guān)系。比如在深冬季節(jié)，在使用摻和料的時(shí)候則可以適當(dāng)提高比例，但是，如果用在早強(qiáng)要求下的混凝土構(gòu)件工程，則不能廣泛適用。因此，應(yīng)結(jié)合實(shí)際需求，對(duì)摻和料進(jìn)行比例搭配，但仍然要以質(zhì)量?jī)?yōu)的摻和料作為選擇。

2.2 提高施工工藝措施

一方面，對(duì)于混凝土材料的選擇上以及用量比例上都要以質(zhì)量為主，除此之外，還與混凝土施工工藝存在一定聯(lián)系。在混凝土全部材料混合振搗的過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行密切觀察，要按照嚴(yán)格的程序完成作業(yè)，這樣才能使混凝土更加密實(shí)。使混凝土在防滲、抗凍融、抗腐蝕性能上也得到提高，進(jìn)而提高混凝土的耐久性。除此之外，對(duì)于建筑工程用以工業(yè)環(huán)境，或是在沿海較為潮濕地區(qū)，則可以在混凝土外部增添防護(hù)層，以此提高混凝土防腐蝕性與抗?jié)B透性，以減少外部因素對(duì)混凝土耐久性的影響。

2.3 提高混凝土抗凍融與腐蝕性的措施

混凝土中凍融與腐蝕則是混凝土耐久性最為重要的影響因素，只有對(duì)這些影響因素進(jìn)行預(yù)防與治理，才能有效保障混凝土的耐久性。比如對(duì)混凝土凍融的解決措施，則可以根據(jù)凍融發(fā)生的特性予以解決。如北方地區(qū)則面對(duì)建筑抗凍融是根據(jù)引氣裝置來(lái)提高混凝土抗凍性的，也可以采取水灰比例調(diào)整的方式降低混凝土凍融，因水灰中具有氯鹽，而氯鹽對(duì)于混凝土的破壞性尤其嚴(yán)重。如果降低混凝土水灰比例，那么則可以提高混凝土中抗凍融與腐蝕性。

2.4 降低環(huán)境方面對(duì)混凝土造成的負(fù)面影響

非常容易就可以發(fā)現(xiàn)，自然環(huán)境、水、材料等不同原因的影響了混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性能，要施工單位非常關(guān)注這些原因，實(shí)施相對(duì)應(yīng)的比較科學(xué)的解決方式，保證提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性能。所有人都清楚，科學(xué)的混凝土結(jié)構(gòu)，可以解除局部積水問(wèn)題的出現(xiàn)，防止出現(xiàn)區(qū)間水汽凝聚問(wèn)題，同時(shí)，在不良環(huán)境的影響中，保證混凝土結(jié)構(gòu)形式非常簡(jiǎn)單，防止使用薄腹與薄壁混凝土結(jié)構(gòu)型式，降低棱角與表面積的裸露程度，實(shí)現(xiàn)混凝土振搗工作與養(yǎng)護(hù)工作的高效性。另外，在進(jìn)行施工流程中，經(jīng)常出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，特別是伸縮縫合施工縫，這些地方容易出現(xiàn)滲漏以及侵蝕的問(wèn)題，所以，要防止在不良環(huán)境下出現(xiàn)施工縫。要在非常適合施工的地方進(jìn)行施工，對(duì)拼縫的密閉性能加以改善，減小伸縮縫的數(shù)量值。

3 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平得到迅速提高，建筑行業(yè)也得到長(zhǎng)足發(fā)展，在建筑水平以及工藝上都有了顯著提高。人們對(duì)于建筑的需求上不再是基礎(chǔ)需求，更多則是對(duì)建筑物質(zhì)量更加關(guān)注，甚者有的業(yè)主會(huì)要求對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的耐久性或者剩余使用年限進(jìn)行評(píng)定。而評(píng)定結(jié)果的程度如何，與混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量存在直接關(guān)系。只有提高混凝土耐久性，才能有效提高混凝土建筑使用年限。但是，提高混凝土耐久性是需要相關(guān)部門(mén)共同合作、共同推動(dòng)的，尤其是在混凝土材料使用與監(jiān)督上、混凝土施工工藝以及技術(shù)應(yīng)用上，都應(yīng)引起相關(guān)部門(mén)的重視，以此來(lái)提升混凝土耐久性。

[1]覃維祖.混凝土耐久性研究的現(xiàn)狀和發(fā)展動(dòng)向[J].建筑技術(shù),2001,01:12-15.

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1007-6344（2017）02-0289-01