谈混凝土结构的耐久性

2013-04-09王春香

河南建材 2013年1期

关键词：耐久性粉煤灰骨料

王春香

河北大城县第二建筑工程有限公司（131000）

混凝土是当今最重要的结构工程材料之一，它的质量好坏直接关系到结构的正常使用与安全，在结构设计中，结构耐久性被定义在预定作用和预期维修与使用的条件下，结构及其部件能在预定期限内维持所需最低性能（如安全性、适用性）的能力。

1 常见的混凝土结构材料的性能劣化

1.1 钢筋锈蚀

1）钢筋在混凝土的高碱性环境中不会锈蚀，能在表面形成氧化的钝化膜，隔绝水分、氧气与金属的接触。空气中的二氧化碳扩散到混凝土内部并与混凝土中的氢氧化钙反应生成的碳酸钙（碳化），降低混凝土碱度，当碳化从混凝土表面逐渐向里发展到钢筋表面位置，钝化膜破化。

2）氯离子从混凝土表面扩散到钢筋表面并累积到临界浓度，钝化膜破坏。钝化膜破坏后，如有充足的水分与氧气供应，钢筋发生持续的锈蚀。

1.2 混凝土的冻融破坏

混凝土中的毛细孔隙受冻后膨胀，如混凝土的饱水程度高，毛细孔隙内存在的气体少，就会产生很大压力，造成混凝土损伤，开裂并剥落。

1.3 混凝土的化学腐蚀

硫酸盐能与水泥水化产物中的氢氧化钙和水化铝酸三钙作用，分别生成硫酸钙和钙矾石，均造成体积膨胀，使混凝土开裂破坏——化学破坏。

1.4 混凝土的碱——骨料反应

自身化学腐蚀，混凝土使用了含有活性矿物成分的砂石骨料,遇水后与混凝土中碱发生化学反应，形成某种胶凝体，体积膨胀，可使用混凝土发生胀裂破坏。

可见，混凝土和钢筋的种种劣化过程，都需要有水的参与或以水作为媒介。

1.5 由于水泥强度的不断提高和施工进度的加快，实际混凝土耐久性质量大幅度下降

1）有些水泥厂为了提高水泥强度，熟料磨得越来越细，因此降低了混凝土的抗裂性。

2）由于施工速度过快，混凝土不能充分养护，阻碍了水泥的充分水化反应，降低了混凝土的密实度，使表层混凝土的抗渗性成倍降低，破坏了混凝土内部结构，造成混凝土早期开裂。

1.6 海砂混凝土与氯盐防冻剂的危害

1）北方地区为了冬季抢工，使用氯盐防冻剂。

2）近年由于河砂短缺，沿海地区滥用未经清洗的海底砂。

1.7 混凝土结构

混凝土结构使用过程中,不当的维护和保养，加速了混凝土的劣化。

1.8 混凝土结构耐久性不足的严重性

1）影响工程正常使用，缩短了工程使用寿命，造成巨大的经济损失。

2）背离可持续发展的道路，资源枯竭，国土破坏、环境污染，废弃混凝土难以处置。

2 提高混凝土耐久性措施

2.1 改善混凝土结构的耐久性设计

1）明确设计使用年限

对不同使用年限，规定不同要求。

2）细化环境类别与作用等级

3）规定构造要求∶

规定保护层厚度（与强度等级挂钩）；防排水要求；裂缝控制等。

4）混凝土结构的耐久性能要求

①规定混凝土的最低强度等级；②规定量大水胶比（不能用最小用水量代替）；③限定范围的混凝土原材料（品种、用量、质量），限定范围的胶凝材料和化学外加剂（引气剂），骨料的最大粒径；④限定有害化学成分（氯离子、SO3、碱）的最大含量，保证所需的耐久性质量；⑤必要时规定不同环境类别下的混凝土耐久性参数（DF，D）；严重环境作用下重要工程的多重防护措施与防腐蚀附加措施（如预应力构件）等。