影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性因素

大連萬鵬港口工程檢測有限公司 遼寧大連 116600

一直以來，混凝土被看作是可以長期使用、密實(shí)的澆注石體，混凝土的堿性環(huán)境保護(hù)中處于其內(nèi)部的鋼筋不受的銹蝕?；诖耍藗儗?duì)混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命給以重視，然而對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性重視不足，造成研究混凝土結(jié)構(gòu)耐久性相對(duì)滯后。在宏觀上混凝土結(jié)構(gòu)耐久性不良其表現(xiàn)為開裂從而導(dǎo)致混凝土發(fā)生損壞，最終影響建筑物的使用壽命，因此，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性必須要給以重視。

1 混凝土耐久性的影響因素

1.1 混凝土材料的選擇

材料的特性受控于混凝土材料的選擇，包括水泥、骨料、摻和料、添加劑以及水灰比的控制。水泥選用時(shí)，應(yīng)選用低水化熱、低C3A含量、偏低含堿量水泥，當(dāng)硫酸根離子濃度偏高時(shí)應(yīng)采用相應(yīng)抗硫水泥；盡可能降低水泥材料中的硅酸鹽水泥用量。骨料應(yīng)選用堅(jiān)固耐久的潔凈骨料，并重視粗骨料級(jí)配；一般情況下將礦物摻和料作為的必需組成部分，并適量添加引氣劑。水灰比選用時(shí)，應(yīng)考慮采用偏低的用水量，并限制單方混凝土中水泥材料最低和最高用量[1]。

1.2 堿集料的反應(yīng)

堿集料反應(yīng)是指存在于混凝土孔隙中的堿性物質(zhì)與混凝土中骨料的一些活性物質(zhì)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，混凝土發(fā)生堿一集料反應(yīng)需要3個(gè)必要條件：集料具有潛在活性；混凝土孔溶液有足夠高的堿度；混凝土處于高濕度環(huán)境下?；炷猎谂渲茣r(shí)，水泥水化會(huì)生成Ca(OH)2，在混凝土的孔隙中就會(huì)以堿溶液的形式存在，此外都會(huì)根據(jù)需要來添加外加劑，這樣就會(huì)引進(jìn)高活性物質(zhì)，在混凝土的工作階段，堿集料反應(yīng)的很容易發(fā)生，使混凝土的體積發(fā)生變化，影響混凝土的微觀結(jié)構(gòu)，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的危害非常大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的剝落，坍塌。

1.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

環(huán)境作用對(duì)鋼筋混凝土的影響很大，不同部位影響效果不同。水下區(qū)混凝土缺氧，腐蝕速度極慢，干濕交替區(qū)是比較危險(xiǎn)的影響范圍，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)通過采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)層厚度或防腐層等措施進(jìn)行可以解決。

1.4 抗侵蝕性

混凝土的侵蝕性體現(xiàn)在很多方面，常見的有鋼筋銹蝕，混凝土碳化以及一些其他的化學(xué)反應(yīng)等?；炷撂蓟侵缚諝庵械腃O2氣體進(jìn)入混凝土中并與堿性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使混凝土的堿度降低，機(jī)理下降的過程。水泥水化生成的Ca(OH)2與鋼筋作用會(huì)形成一層鈍化膜，對(duì)鋼筋起到保護(hù)作用，如果空氣中的CO2進(jìn)入就會(huì)破壞這層保護(hù)膜，鋼筋失去保護(hù)就會(huì)開始發(fā)生銹蝕。一般情況下，混凝土保護(hù)層碳化，氯離子的侵蝕和雜散電流誘導(dǎo)是混凝土中鋼筋銹蝕的主要三個(gè)原因，其中，氯離子的銹蝕危害最大。鋼筋發(fā)生銹蝕后，結(jié)構(gòu)的承載能力下降主要體現(xiàn)在一下三方面：(1)鋼筋截面面積減??；(2)混凝土出現(xiàn)銹脹裂縫；(3)粘結(jié)錨固性能下降。鋼筋一旦銹蝕，鋼筋的力學(xué)性能就會(huì)折減，并且鋼筋不能與混凝土充分結(jié)合發(fā)揮理想的強(qiáng)度。此外，鋼筋銹蝕體積膨脹，也有可能使混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生起鼓，剝落等。

2 改善混凝土耐久性的措施

2.1 混凝土保護(hù)層的厚度應(yīng)該保證足夠

混凝土結(jié)構(gòu)高堿度能夠在鋼筋的表面形成鈍化膜，從而保護(hù)起到對(duì)鋼筋進(jìn)行保護(hù)，混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)層能夠?qū)ν饨绛h(huán)境的腐蝕介質(zhì)、水分滲入、氧氣等進(jìn)行有效阻止?；炷帘Ｗo(hù)層的保護(hù)效果和混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)層厚度、密實(shí)度等聯(lián)系緊密，因此，基于混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)層厚度的適當(dāng)增加使混凝土結(jié)構(gòu)耐久性提高，從而使混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命延長。

2.2 SK防護(hù)涂料技術(shù)

SK防護(hù)涂料可分成SK通用型的水泥基與SK暴露型的單組份兩類防護(hù)涂料，其中SK通用型的水泥基防護(hù)涂層屬于剛性涂層，可通過滲透與表面成膜的作用發(fā)揮良好防護(hù)效果，該材料主要由硅酸鹽水泥、特種水泥、添加劑與石英砂等構(gòu)成的，可直接作用在砼表面，生成物可滲入縫隙及微孔當(dāng)中，堵塞水與混凝土的結(jié)合，讓砼表面形成附著力很強(qiáng)的堅(jiān)硬涂層，起到防護(hù)作用，對(duì)氯鹽、硫酸鹽及弱酸類等介質(zhì)均有良好抵抗作用。SK暴露型的單組份防護(hù)涂層屬于特殊高分子的材料混合物，遇有空氣后，就會(huì)出現(xiàn)化學(xué)交聯(lián)固化現(xiàn)象，固化后，會(huì)形成聚脲彈性的橡膠膜，該材料技術(shù)具有高粘結(jié)、高強(qiáng)度及高柔性等特點(diǎn)，可在空氣中直接使用，不用保護(hù)層，還具有防水與防碳化的功能，能用在鋼結(jié)構(gòu)的屋面、水池及橋梁等工程中[2]。

2.3 混凝土養(yǎng)護(hù)注意事項(xiàng)

預(yù)制構(gòu)件建議在封閉的環(huán)境中集中預(yù)制，配置自動(dòng)噴淋設(shè)施，保持混凝土表面處于濕潤狀態(tài)。對(duì)于野外現(xiàn)澆混凝土，為保持混凝土表面處于濕潤狀態(tài)，應(yīng)覆蓋專業(yè)養(yǎng)生布，設(shè)置塑料薄膜養(yǎng)護(hù)層，并定時(shí)向養(yǎng)生布澆水。養(yǎng)護(hù)用水應(yīng)與拌和用水相同。灑水養(yǎng)護(hù)時(shí)間根據(jù)氣溫、風(fēng)力空氣的濕度、溫度、水泥品種及摻用的外加劑等情況調(diào)整，確?；炷聊塬@得正常強(qiáng)度，且在停止養(yǎng)護(hù)后不產(chǎn)生干縮裂紋。對(duì)于采用加壓成型、真空吸水等法施工的混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間可適當(dāng)縮短，大摻量礦物摻合料或氣溫較低時(shí)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場的具體情況來確定，對(duì)于在施工現(xiàn)場集中養(yǎng)護(hù)的混凝土，應(yīng)提出具體的養(yǎng)護(hù)方案，并經(jīng)項(xiàng)目辦驗(yàn)收后嚴(yán)格執(zhí)行。對(duì)于硬性混凝土、炎熱天氣澆筑的混凝土以及橋面等大面積裸露的混凝土，在澆筑完成后立即加設(shè)棚罩，待收漿后再覆蓋和灑水養(yǎng)生。混凝土面有模板覆蓋時(shí)，應(yīng)在養(yǎng)護(hù)期間始終保持模板濕潤。

3 結(jié)語

影響混凝土耐久性的因素主要有抗?jié)B性，抗凍性，抗侵蝕性以及堿集料反應(yīng)等，可以從這些方面綜合考慮來提高混凝土的耐久性，并實(shí)時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測與評(píng)估，了解結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀，采取相應(yīng)的措施增加混凝土結(jié)構(gòu)的壽命，有利于我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。目前，雖然已經(jīng)有很多渠道可以很好的改善混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，但對(duì)于混凝土的耐久性問題，仍然是廣大專家學(xué)者研究的重點(diǎn)問題之一。