土木工程中混凝土材料的耐久性探究

土木工程中混凝土材料的耐久性探究

牛佳琦

北京交通大学海滨学院河北省黄骅市068450

摘要：随着混凝土工程实践经验的积累，已开始注意到混凝土表面特性对耐久性的重要影响。众所周知，混凝土是一种多相、不均质、多孔的复合体系，具有一定的渗透性，当其表面存在相对压力、浓度和电位差时，就会发生介质的迁移，混凝土的许多性能在一定程度上都与其孔隙率、孔隙结构和孔连通程度有关。混凝土表面层对结构起着防护作用，可以抵御来自外部环境的物理和化学劣化的作用，例如碳化、化学侵蚀、钢筋锈蚀、冻融破坏等，对混凝土结构的长期耐久性起着决定性的影响。所以在对混凝土材料耐久性分析探索时，应该先进行影响因素的探析，在采取相应的措施。

关键词：土木工程；混凝土材料；耐久性；探析

混凝土材料在人们的生活中常被用作建筑工程中用来进行凝固两物体，用于加固作用。混凝土材料的耐久性制是约着一个建筑寿命的因素之一。对于混凝土材料的耐久性是由很多原因制约的，例如：混凝土的地质；混凝土的密实度；混凝土的冻融破坏等等。对于这些制约因素的明确了解，可以在使用混凝土做好相应的处理工作。本文通过对混凝土耐久性的因素进行分析探索，提出了相关措施，以便为使用混凝土的相关工程提供借鉴特别是为土木工程。

1、分析水工混凝土耐久性的概念及意义

混凝土的耐久性是指在建筑工程使用的过程中，在预定的年限内能够抵抗外界环境或是自身产生的副作用的能力。除此之外耐久性也包含三个方面：混凝土的质量高低、环境产生的侵蚀影响以及安全使用期限。对于混凝土的质量来讲，要想保持耐久性就要选择无缝隙、含水灰比较低以及具有充分的湿养护高质量的水工混凝土。对于环境因素的影响主要以物理反应以及化学反应为主，使环境中的空气或是水分进入到混凝土中引起碳化、离子反应等不良作用。而对于安全使用期限来讲，我国规定的水利建筑中混凝土的使用期限大致是在50年到80年之间。

对建筑行业来讲，要想获得更多的经济利益就必须保证建筑具有较长的使用期限，对于水利建筑工程也不例外，而水工混凝土耐久性直接决定着工程的使用周期。如果耐久性不足就会大大降低工程的质量，会在今后的使用过程中增加维修和护理的成本，所以给建筑行业带来巨大的经济损失。如果情况严重将威胁到社会的公共安全，例如：桥梁的坍塌、水坝的塌陷等威害到人们的身体及财产安全。因此提高水工混凝土耐久性是十分重要的工作，同时也具有着重大的意义。只有改善水工混凝土耐久性才可以从根本上降低投资的费用，减少因耐久性不足而引起的维修和重建等费用，为提高建筑的使用寿命以及安全系数做出了贡献。

2、影响混凝土耐久性的因素

2.1混凝土的原材料

人们通常使用的混凝土是用碎石、砂子水等按照一定的比例搅拌混合而成的，混凝土在土木工程中的应用是十分广泛的，对于构成混凝土的原材料在土木工程中也是十分常见的。而砂、石等原材料的质量好坏对于混凝土在后期的抵抗外界压力以及混凝土的密度会产生很大影响。构成混凝土的原材料在市场上的分布是很广泛的，由于对于这个市场国家没有进行很严格的细分管理，所以导致市场当中的劣质品横行，在进行原材料采购时要做好严格的把关，以便得到高质量的原材料，增加混凝土的耐久性。当今社会的发展日异月新，土木方程等其他工程的发展也是一日千里，正在朝着智能化高新化发展，但是对于混凝土的使用还是和传统一样，在对工程进行施工时要加强相关的把控措施，以避免出现质量问题，例如：对于原材料质量把控出现问题，只看重混凝土的对于压力的抵抗能力，而忽略了密度等问题在土木工程施工当中屡见不鲜，而且其造成后果是十分严重的，会导致建筑物的墙壁出现断裂现象，造成项目不能按时转接和相关的安全问题。

2.2混凝土的密实度

对于混凝土的耐久度除了原材料的影响外，还有其它的因素便是混凝土的密实度，对于混凝土的密实度来说影响他的有很多因素，主要是在建筑过程中对与混凝土的干扰和侵害，主要表现在一下几个方面：第一，是混凝土对于外界的渗透力的抵抗，也就是我们所说的抗渗性，是在施工过程中对于外界液体等的在大气压的作用下抵抗液体的渗透的能力，主要是对于水的渗透的抵抗能力。在自然界中，雨水是一个“常客”，当雨水进入建筑物时，混凝土便起到了对雨水的抵抗力，如果混凝土的密实度不够，便会导致建筑物受到侵蚀，从而导致建筑物受损影响建筑物的寿命，所以说混凝土的耐久性与密实度二者是息息相关的；第二，就是混凝土的冻融破坏。一年有四季，严寒到来的时候说明冬季到来了，随之而来的是寒冷，在严寒天气下混凝土会因为内部含水，而导致结冰，从而致使混凝土内部结构遭到破坏，我们称这种叫作冻融破坏。通过研究我们发现混凝土的抗冻性的影响因素主要是内部的气孔结构和气泡数量，二者成反比。当混凝土内部气泡多时，混凝土的抗冻能力就会减弱；当混凝土内部气泡少时，混凝土的抗冻能力就强；第三，是混凝土的碳化。这是一个化学过程，就是混凝土逐步遭受侵蚀和腐坏的过程，空气中充满着各种气体，其中有一个叫作二氧化碳的气体，它会进入混凝土中，经过一个漫长的化学反应形成CaCO3和水，而形成的CaCO3是一种降低混凝土碱性的物质，而且这个化学过程也降低了混凝土对钢筋的保护作用，使钢筋暴露在空气中与其内部物质发生反应，导致钢筋失去了原有的性质。导致最终的墙壁开裂，从而影响工程的施工安全和可靠性，影响工程施工进程。

3、提高混凝土耐久性的措施

（1）要提高混凝土的耐久性，必须减低混凝土的空隙率，特别是毛细管空隙率。混凝土在形成的时候主要使用水来作为混合介质。在对混凝土搅拌时，减少水的使用量，来增强混凝土的耐久性。但是，意味的降低用水量不但不会起到很好的作用，反而会降低混凝土的耐久性。现在在建筑工程实施工程中主要使用高效减水剂，来减少混凝土中含水量。另外，在对于混凝土的原材料采购时，要加强监管力度，提高混凝土原材料的质量，来有效降低混凝土内部的空隙率，以保证混凝土拥有较高的耐久性，提高建筑施工速度。

（2）预防钢筋的腐蚀。常用的方法有环氧涂层钢筋，采用静电喷涂环氧树脂粉末在钢筋表面涂上一层厚厚的物质，已达到钢筋与外界隔离的效果。此外，还可以在混凝土表面涂层，来提高混凝土的耐久性，主要的还是添加高效减水剂。

（3）在混凝土中添加高效活性矿物掺料，高效活性矿物掺料能够加强混凝土的密度和强度，减少用水量，增加混凝土的耐久性。

（4）在混凝土的搅拌过程中，要合理添加水量，做好均匀的搅拌工作，继而提高混凝土的耐久性。

4、结论

混凝土在我们的经常被用到建筑工程中，高效的混凝土耐久性能够有效降低建筑成本，提高建筑物的使用寿命。混凝土的耐久性应该被重视，生活中的高楼大厦的耸立离不开混凝土的作用，搞笑的混凝土耐久性不但可以提高建筑物寿命，还能为人们的人身安全提供保障。本文只是简单的分析了影响混凝土耐久性的因素，并简单的提出了解决措施。要想真正提高混凝土的耐久性还是需要人们的共同努力来实现的。

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