影响混凝土结构耐久性因素

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一直以来，混凝土被看作是可以长期使用、密实的浇注石体，混凝土的碱性环境保护中处于其内部的钢筋不受的锈蚀。基于此，人们对混凝土结构使用寿命给以重视，然而对混凝土结构耐久性重视不足，造成研究混凝土结构耐久性相对滞后。在宏观上混凝土结构耐久性不良其表现为开裂从而导致混凝土发生损坏，最终影响建筑物的使用寿命，因此，对混凝土结构的耐久性必须要给以重视。

1 混凝土耐久性的影响因素

1.1 混凝土材料的选择

材料的特性受控于混凝土材料的选择，包括水泥、骨料、掺和料、添加剂以及水灰比的控制。水泥选用时，应选用低水化热、低C3A含量、偏低含碱量水泥，当硫酸根离子浓度偏高时应采用相应抗硫水泥；尽可能降低水泥材料中的硅酸盐水泥用量。骨料应选用坚固耐久的洁净骨料，并重视粗骨料级配；一般情况下将矿物掺和料作为的必需组成部分，并适量添加引气剂。水灰比选用时，应考虑采用偏低的用水量，并限制单方混凝土中水泥材料最低和最高用量[1]。

1.2 碱集料的反应

碱集料反应是指存在于混凝土孔隙中的碱性物质与混凝土中骨料的一些活性物质发生的化学反应，混凝土发生碱一集料反应需要3个必要条件：集料具有潜在活性；混凝土孔溶液有足够高的碱度；混凝土处于高湿度环境下。混凝土在配制时，水泥水化会生成Ca(OH)2，在混凝土的孔隙中就会以碱溶液的形式存在，此外都会根据需要来添加外加剂，这样就会引进高活性物质，在混凝土的工作阶段，碱集料反应的很容易发生，使混凝土的体积发生变化，影响混凝土的微观结构，对混凝土结构的危害非常大，严重时会导致结构的剥落，坍塌。

1.3 结构设计

环境作用对钢筋混凝土的影响很大，不同部位影响效果不同。水下区混凝土缺氧，腐蚀速度极慢，干湿交替区是比较危险的影响范围，在结构设计时通过采取适当的保护层厚度或防腐层等措施进行可以解决。

1.4 抗侵蚀性

混凝土的侵蚀性体现在很多方面，常见的有钢筋锈蚀，混凝土碳化以及一些其他的化学反应等。混凝土碳化是指空气中的CO2气体进入混凝土中并与碱性物质发生化学反应，使混凝土的碱度降低，机理下降的过程。水泥水化生成的Ca(OH)2与钢筋作用会形成一层钝化膜，对钢筋起到保护作用，如果空气中的CO2进入就会破坏这层保护膜，钢筋失去保护就会开始发生锈蚀。一般情况下，混凝土保护层碳化，氯离子的侵蚀和杂散电流诱导是混凝土中钢筋锈蚀的主要三个原因，其中，氯离子的锈蚀危害最大。钢筋发生锈蚀后，结构的承载能力下降主要体现在一下三方面：(1)钢筋截面面积减小；(2)混凝土出现锈胀裂缝；(3)粘结锚固性能下降。钢筋一旦锈蚀，钢筋的力学性能就会折减，并且钢筋不能与混凝土充分结合发挥理想的强度。此外，钢筋锈蚀体积膨胀，也有可能使混凝土结构发生起鼓，剥落等。

2 改善混凝土耐久性的措施

2.1 混凝土保护层的厚度应该保证足够

混凝土结构高碱度能够在钢筋的表面形成钝化膜，从而保护起到对钢筋进行保护，混凝土结构保护层能够对外界环境的腐蚀介质、水分渗入、氧气等进行有效阻止。混凝土保护层的保护效果和混凝土结构保护层厚度、密实度等联系紧密，因此，基于混凝土结构保护层厚度的适当增加使混凝土结构耐久性提高，从而使混凝土结构使用寿命延长。

2.2 SK防护涂料技术

SK防护涂料可分成SK通用型的水泥基与SK暴露型的单组份两类防护涂料，其中SK通用型的水泥基防护涂层属于刚性涂层，可通过渗透与表面成膜的作用发挥良好防护效果，该材料主要由硅酸盐水泥、特种水泥、添加剂与石英砂等构成的，可直接作用在砼表面，生成物可渗入缝隙及微孔当中，堵塞水与混凝土的结合，让砼表面形成附着力很强的坚硬涂层，起到防护作用，对氯盐、硫酸盐及弱酸类等介质均有良好抵抗作用。SK暴露型的单组份防护涂层属于特殊高分子的材料混合物，遇有空气后，就会出现化学交联固化现象，固化后，会形成聚脲弹性的橡胶膜，该材料技术具有高粘结、高强度及高柔性等特点，可在空气中直接使用，不用保护层，还具有防水与防碳化的功能，能用在钢结构的屋面、水池及桥梁等工程中[2]。

2.3 混凝土养护注意事项

预制构件建议在封闭的环境中集中预制，配置自动喷淋设施，保持混凝土表面处于湿润状态。对于野外现浇混凝土，为保持混凝土表面处于湿润状态，应覆盖专业养生布，设置塑料薄膜养护层，并定时向养生布浇水。养护用水应与拌和用水相同。洒水养护时间根据气温、风力空气的湿度、温度、水泥品种及掺用的外加剂等情况调整，确保混凝土能获得正常强度，且在停止养护后不产生干缩裂纹。对于采用加压成型、真空吸水等法施工的混凝土养护时间可适当缩短，大掺量矿物掺合料或气温较低时，养护时间应根据现场的具体情况来确定，对于在施工现场集中养护的混凝土，应提出具体的养护方案，并经项目办验收后严格执行。对于硬性混凝土、炎热天气浇筑的混凝土以及桥面等大面积裸露的混凝土，在浇筑完成后立即加设棚罩，待收浆后再覆盖和洒水养生。混凝土面有模板覆盖时，应在养护期间始终保持模板湿润。

3 结语

影响混凝土耐久性的因素主要有抗渗性，抗冻性，抗侵蚀性以及碱集料反应等，可以从这些方面综合考虑来提高混凝土的耐久性，并实时对结构进行监测与评估，了解结构的现状，采取相应的措施增加混凝土结构的寿命，有利于我国经济的快速发展。目前，虽然已经有很多渠道可以很好的改善混凝土结构的耐久性，但对于混凝土的耐久性问题，仍然是广大专家学者研究的重点问题之一。