Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｉｓｉｏｎ 科技视界 科技・探索・争呜 混凝土结构的耐久性研究 姜珉 ： （湖南城市学院，湖南益阳４１ ３０００） 【摘讨。 要】本文较详细地分析了影响混凝土耐久性的原因，总结了提高混凝土耐久性的几点措施。并对结构耐久性的设计问题进行了探 【关键词】耐久性；主要因素；措施；耐久性设计 ０前言 混凝土结构应满足安全性、适用性和耐久性这三方面的要求。混 凝土结构的耐久性是指在设计使用年限内．在正常维护下，必须保持 外加剂主要通过提高混凝土密实度和改善毛细孔结构提高混凝 土的抗渗性。减水剂、缓凝剂可以有效地改善混凝土的工作性能，有利 于混凝土的均匀性和密实性减少质量缺陷，提高混凝土抗渗性。引气 剂可在混凝土中产生适量的细微封闭球形孔，从而切断毛细孔渗水的 适合于使用．而不需进行大修加固。混凝土结构广泛应用于各类工程 结构中．如果因耐久性不足而失效．或为了继续正常使用而进行相当 规模的维修、加固或改造，则将要付出高昂的代价。保证混凝土结构能 在自然和人为环境的化学和物理作用下．满足耐久性的要求，是一个 十分急迫和重要的问题 １ 影响耐久性能的主要因素 影响混凝土结构耐久性能的因素很多．主要有内部和外部两个方 面。 １．１内部因素 主要有混凝土的强度、密实性、水泥用量、水灰比、氯离子及碱含 量、外加剂用量、保护层厚度等。 １．２外部因素 主要有环境条件．包括温度、湿度、ＣＯ 含量、侵蚀性介质等。 ｌ－３最主要因素 １．３．１混凝土的碳化 碳化是混凝土中性化的常见形式．碳化可使混凝土的ＰＨ值降至 １Ｏ以下。碳化对混凝土本身是无害的，其主要的问题是当碳化至钢筋 表面时，将会破坏氧化膜。钢筋有锈蚀的危险，此外会加剧混凝土的收 缩，可导致混凝土开裂。这些均给混凝土的耐久性带来不利影响。 １＿３．２钢筋的锈蚀 混凝土碳化至钢筋表面使氧化膜破坏是钢筋锈蚀的必要条件．含 氧水分侵入是钢筋锈蚀的充分条件。钢筋锈蚀有相当长的过程，先是 在裂缝较宽处的个别点上“坑蚀”．继而逐渐形成“环蚀”，同时向两边 扩展．形成锈蚀面，使钢筋截面削弱。 ２确保和提高混凝土耐久性的若干措施 针对影响混凝土耐久性的因素．为确保和提高混凝土耐久性．采 取的措施多种多样．归纳起来主要有： ２．１提高混凝土的密实性 导致混凝土劣化和破坏均是混凝土内有充足的水分和有害物质 的侵入 因此要提高混凝上耐久性，须降低混凝土的孔隙率，提高密实 性避免出现裂缝．从而能够抵抗水分和侵蚀性介质的渗入。可采取的 措施有： ２．１．１合理设计混凝土配合比 混凝土配合比设计是确保其耐久性的关键环节之一．在条件许可 的情况下．应尽量选用较低的水灰比．减少单方用水量和胶凝材料用 量。实践表明，降低水灰比能提高混凝土密实度，其抵抗水分、气体及 氯离子等扩散的能力要比传统的高１～２个数量级．极大地延缓了碳化 和氯离子的侵蚀过程．而且氧气、水分供应受阻，钢筋锈蚀的速度亦得 以阻滞。有利提高混凝土的耐久性。此外，降低水灰比也是发挥矿物掺 和料对混凝土强度贡献的重要条件 但过少的胶凝材料用量对混凝土 的强度、耐久性和工作性能不利，因此胶凝材料用量应有最小限值。 ２．１．２使用矿物掺合料 主要措施包括：使用硅灰以提高混凝土的强度：使用粉煤灰和磨 细矿渣降低水泥用量．提高混凝土的后期强度：减少水化热，并使二次 水化产物堵塞混凝土中的孔隙以提高抗渗性．同时可减缓混凝土中的 碱一骨料反应。此外，石粉、锻烧高岭土、磨细珍珠岩尾砂粉等其它矿物 掺合料也具有提高混凝土耐久性的作用 但是矿物掺合料在提高混凝 土性能的同时，也会带来某些负作用，如降低早期强度、需水量增大、收 缩增大等。因此应根据具体的工程实际，科学掺用。 ２．１．３掺用外加剂 通路，达到提高抗渗性的效果。另外，球形孔可以成为冰、水迁移的“蓄 水池”缓冲结冰引起的静水压和渗透压，大大提高抗冻融能力。大量实 践表明，适量引气剂能抑制碱一骨料反应．减少膨胀破坏。外加剂的掺 用应注意外加剂的成分、掺用量、匹配及与水泥的相容性等。如在钢筋 混凝土中应严格控制氯离子的引入，以免对钢筋防锈蚀不利。 ２－２优质的粗、细骨料 为保证混凝土的耐久性能．应合理选用性能优良、质量稳定的粗、 细骨料。细骨料应选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小 的洁净的天然河砂．不宜使用山砂，不得使用海砂。粗骨料应选用级配 合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的洁净碎石，不宜采用砂 石．耐久性混凝土应采用二级或三级级配粗骨料：粗骨料应分级采购、 分级运输、分级维放、分级计量。 ２－３施工方面 混凝土的拌制尽量采用二次搅拌法、裹砂法、裹砂石法等工艺，提 高混凝土拌合料的和易性、保水性，提高混凝土的强度，减少用水量。 大体积的混凝土的浇筑震捣应控制混凝土的温度裂缝、收缩裂缝、施 工裂缝．建立混凝土的浇筑震捣制度提高混凝土密实度和抗渗性．重 视混凝土震捣后的表面工序并加强养护．以减少混凝土裂缝。混凝土 的施工过程对控制构 件外观裂缝、施工裂缝至关重要，应加强施工质量管理，特殊季节施工 的混凝土结构应采取特殊措施 ２．４使用方面 （１）构件的使用环境条件对构件的使用寿命有很大的影响．因此． 不能任意改变原构件的适用条件．结构的安全度不考虑使用不合理所 造成的不利影响；（２）应及时封闭初始裂缝，细微裂缝可以涂料，也可 用环氧树脂封闭．阻止和延缓钢筋锈蚀的发展．减缓因钢筋锈蚀导致 的混凝土构件的破坏：（３）在混凝土表面增设覆盖材料，如喷涂聚合物 乳液改性砂浆．延缓混凝土的碳化速度 ３耐久性设计 耐久性概念设计的目的是指在规定的设计使用年限内．在正常维 护下，必须保持适合于使用，满足既定功能的要求。 在此．要求在规定的设计使用年限内．混凝土结构应能在自然和 人为环境的化学和物理作用下．不出现无法接受的承载力减小、使用 功能降低和不能接受的外观破损等耐久性问题。所出现的问题通过正 常的维护即可解决．而不能付出很高的代价 对临时性混凝土结构和大体积混凝土的内部可以不考虑耐久性 设计。 耐久性概念设计的基本原则是根据结构的环境类别和设计使用 年限进行设计 ４结论 混凝土耐久性研究是一个复杂的问题．它是与结构设计、材料 ｔｔｌｉ、施工、使用、维护密切相关的系统工程，有待不断的研究和创 新。ｅ 【参考文献】 ［１］刘仁平．混凝土结构耐久性探析【ＪＪ．考试周刊，２００８（１８）：２３７—２３８． ［２］程文凄．混凝土结构设计原理【Ｍ】．北京：中国建筑工业出版，２００６：１３—１５ ［责任编辑：丁艳］ ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎ。ｌ。ｇｙ Ｖｉｓｉ。ｎ科技视界Ｉ ２５９