混凝土表面防护对其耐久性的影响分析

2021-01-16沈业才安徽省公路桥梁工程有限公司

环球市场 2021年20期

沈业才安徽省公路桥梁工程有限公司

一、混凝土结构耐久性概述

评价混凝土结构耐久性的重点为环境、功能、经济。在环境方面，指混凝土结构在使用环境、自然环境等因素的影响下，抵抗侵蚀作用的能力；在功能方面，指混凝土结构随着使用时间的推移，耐久性与安全功能、适用性等特性之间的函数关系；在经济方面，指正常使用情况下混凝土结构无须大修的使用时间。影响混凝土结构耐久性的内部因素是混凝土与水发生的物理化学作用，混凝土结构的工作环境可分为六种类型，分别是大气环境、土壤环境、海洋环境、化学侵蚀环境、水环境、特殊工作环境。评价混凝土结构的耐久性需要结合多方面的影响因素进行综合性分析，如结构承载能力、结构性能变化情况等。

二、混凝土表面防护对其耐久性的影响

（一）防护涂料对抗氯离子渗透性能的影响

氯离子是引起钢筋锈蚀的主要原因，抗氯离子渗透性能是影响混凝土材料耐久性的重要因素。对C30与C40两个强度等级的混凝土作为研究对象，分析了各试样的氯离子扩散系数、扩散深度。为保证数据准确性，试验过程严格控制温湿度。

（二）环境相对湿度

水浸润混凝土表面后可以增加混凝土结构的渗透性，使混凝土结构内部的空隙水增加。混凝土孔隙水的饱和度很大程度上受环境相对湿度的影响，如果混凝土结构所处环境相对湿度较大或者气候多雨，混凝土内部孔隙水的饱水度会随之提升，混凝土的碳化速度也会受环境相对湿度的影响而发生变化。目前很多学者对混凝土碳化和相对湿度的关系进行研究，发现两者为抛物线关系。研究表明，当相对湿度为65%时，混凝土结构的碳化速度最快。混凝土构件在氯离子侵蚀条件下空隙水会以吸收、扩散、渗透等方式向内部结构扩散。混凝土的饱水度和临界饱水度在较大程度上对混凝土的抗冻能力形成影响，如果混凝土结构所处环境相对湿度较大，工程技术人员需要在施工中提高混凝土的抗冻能力。

（三）混凝土原材料质量问题

近年，公路工程逐步使用新型材料，混凝土结构施工成为现代工程建设中核心的施工技术之一。与传统的施工技术相比，结构施工有着十分明显的优点，例如花费成本少、强度高、结构稳定性好等，利用混凝土结构施工能实现社会与经济双重收益。但同时，混凝土结构施工技艺要求也相对较高，由于其材料比例不同、施工工艺复杂以及结构随机性等，凝聚体性质也会受到影响。例如，部分工程混凝土施工时所用的水泥标号不符合要求，忽略颗粒大小以及材料尺寸，就会导致砂石与水泥之间的反应不充分。

（四）面板表面破损

很多原因都会引起面板破损：第一，混凝土原材料问题，如果在施工过程中所使用的水泥超过使用期限，或者砂石骨料含有大量的泥，都会对路面质量产生影响，导致破损问题的产生。第二，混凝土配比问题，在振捣过程中，混凝土出现了大量的浮浆、塌落度过大或者耐磨度达不到相关标准，都可能导致表面破损问题的产生。第三，混凝土保水问题，振捣过程中渗出了大量水分，会直接影响混凝土强度。第四，施工工艺问题，在振捣混凝土的过程中会出浆，之后在施工人员的抹压后逐渐恢复平整，但部分施工人员在抹压过程中有时会向其表面洒水，这样的做法会分离下层混凝土与上一层水泥浆。第五，混凝土养护问题，混凝土养护浇筑非常关键，如果混凝土在养护期内出现冻害或者存在较大的温差，会很快剥落混凝土表面。

三、提升公路混凝土耐久性的相关策略

（一）精选施工材料

优化路桥与隧道工程混凝土施工技术，确保混凝土结构的完整性与安全性，首先，应精选施工材料，从基础做好施工质量保障工作。目前，公路、桥梁与隧道工程的混凝土结构常用材料主要包括水泥材料、钢筋材料、粗骨料、细骨料、混凝土添加剂等。水泥材料由水泥和胶结材料组成，质量检测工作主要使用化学试验检测其凝结速度、胶结特性与安定特性。钢筋材料包括原材料和连接性钢筋，在质检工作中需要采用物理力学检测方法检测其张拉强度、抗弯曲能力、抗拉性能、伸缩率等是否符合标准要求。粗骨料由鹅卵石、碎石和毛石组成，须采用物理试验检测骨料的粒径、表观密度和含泥量。细骨料主要材质是细砂，在质检工作中须采用物理检测法检验其堆积密度、表观密度、含泥量和筛分。混凝土添加剂包括速凝剂、防冻剂和减水剂等，在质检工作中需要采用化学试验检测Cl-离子含量与坍落度。确保水利工程施工建设质量，须全面做好施工材料张拉强度的试验检测工作，制定科学可行的检测方法，提高施工材料控制技术，加强施工现场试验工作流程管理工作和施工材料质检力度，可确保水利混凝土施工质量。

（二）确定混凝土结构所处环境的情况

不同的环境对混凝土结构的耐久性影响存在差异，需要根据环境具体情况，做好混凝土材料的耐久性控制。湿度、温度、侵蚀介质浓度等都是分析需重点关注的参数。根据环境条件对混凝土耐久性的影响做定性描述，如果环境条件处在两个相邻等级界限附近则会增加判断的难度，此时需要工作人员综合分析工程具体需求和环境的实际条件，科学判断各项因素的影响作用。

（三）重视外加剂的使用

确保外加剂具有和易性和流动性的情况下，再使用外加剂，其使用量不宜过多，如果使用量过多，很容易出现混凝土离析问题，对混凝土强度产生不利影响，或者延长混凝土的终凝时间。路面施工绝大多数都在露天下进行，如果外加剂不具备良好的性能，将会对施工效果产生影响，性能比较良好的外加剂以聚羧酸为主，其具有较好的流动性和施工性能，是混凝土路面中经常会使用的一种外加剂。