浅谈在市政工程建设中如何提高混凝土的耐久性

浅谈在市政工程建设中如何提高混凝土的耐久性

骆仕奎

（四川省怀德建设工程有限公司四川自贡643200）

【摘要】本文结合工程建设中遇到的影响混凝土耐久性因素进行分析，并初步制定预防措施以供参考交流。

【关键词】市政工程混凝土耐久性

中图分类号：TU99文献标识码：Ａ文章编号：ISSN1004-1621（2016）08-0017-02

混凝土作为建筑企业在施工过程中的一种常用建筑材料，因具有耐压、耐水、耐火、可塑性等特性，而被广泛运用，也被人们所认可。人们在生产、生活中对混凝土的依赖性也越来越强，甚至情有独尊。普遍认为混凝土是坚固无比的，不可能自然损坏和失效的，强度越高越结实。但是，近年来，在工程建设中，因混凝土耐久性不足而产生的严重后果，已让人们对自己心目中的"最好"建筑材料产生疑问。好端端的工程建筑，是什么原因让它变得不再神圣，变得千疮百孔，危机四起。甚至刚刚投入使用的混凝土结构物，却遭遇破坏。经分析，这就是混凝土的耐久性问题。由于混凝土的耐久性失效给世界各国造成不同程度的经济损失，一些国家每年不得不拿出大量资金去搞建筑维修，因而带上沉重的经济负担和精神枷锁。因此，在工程建设中不得不重新审视混凝土的耐久性问题。

一、影响混凝土耐久性的主要因素分析

混凝土耐久性问题，是指结构在所使用的环境下，由于内部原因或外部原因引起结构的长期演变，最终使混凝土丧失使用能力。即所为的耐久性失效，耐久性失效的原因很多，有抗冻失效，碱-集料反应失效，化学腐蚀失效，钢筋锈蚀造成结构破坏等。下面作具体分析。

1混凝土的冻融破坏结构处于冰点以下环境时，部分混凝土内孔隙中的水将结冰，产生体积膨胀，过冷的水发生迁移，形成各种压力，当压力达到一定程度时，导致混凝土的破坏。混凝土发生冻融破坏的最显著的特征是表面剥落，严重时可以露出石子。混凝土的抗冻性能与混凝土内部的孔结构和气泡含量多少密切相关。孔越少越小，破坏作用越小，封闭气泡越多，抗冻性越好。影响混凝土抗冻性的因素，除了孔结构和含气量外，还包括：混凝土的饱和度，水灰比，混凝土的龄期，集料的孔隙率及其间的含水率等。

2混凝土的碱-集料反应混凝土的碱-集料反应，是指混凝土中的碱与集料中活性组分发生的化学反应，引起混凝土的膨胀，开裂，甚至破坏。因反应的因素在混凝土内部，其危害作用往往是不能根冶的，是混凝土工程中的一大隐患。许多国家因碱-集料反应不得不拆除大坝，桥梁，海堤和学校，造成巨大损失，国内工程中也有碱-集料反应损害的类似报道，一些立交桥，铁道轨枕等发生不同程度的膨胀破坏。混凝土碱-集料反应需具备三个条件，即有相当数量的碱，相应的活性集料，水份。反应通常有三种类型：碱-硅酸反应，碱-碳酸盐反应，慢膨胀型碱-硅酸盐反应，避免碱-集料反应的方法可采用：

①尽量避免采用活性集料；

②限制混凝土的碱含量；

③掺用混合材。

3化学侵蚀当混凝土结构处在有侵蚀性介质作用的环境时，会引起水泥石发生一系列化学，物理与物化变化，而逐步受到侵蚀，严重的使水泥石强度降低，以至破坏。常见的化学侵蚀可分为淡水腐蚀，一般酸性水腐蚀，碳酸腐蚀，硫酸盐腐蚀，镁盐腐蚀五类。淡水的冲刷，会溶解水泥石中的组分，使水泥石孔隙增加，密实度降低，从而进一步造成对水泥石的破坏；研究表明，当水泥石中的氧化钙溶出5%时，强度下降7%，当溶出24%时，强度下降29%，因此，淡水冲刷会对水工建筑有一定影响；而当水中溶有一些酸类时，水泥石就受到溶淅和化学溶解双重作用，腐蚀明显加速，这类侵蚀常发生在化工厂；碳酸对混凝土的影响主要为：在溶淅水泥石的同时，破坏混凝土内的碱环境，降低水泥水化产物的稳定性，影响水泥石的致密度，造成对混凝土的侵蚀；硫酸盐的腐蚀则表现为SO42-离子深入混凝土内与水泥组分反应，生成物体积膨胀开裂造成损坏；海水中由于存在多种离子，侵蚀形式较为复杂，但主要是由于镁盐使硬化水泥石的结构组分分解，同时硫酸盐作用会造成对水泥石的损坏，而氧化镁沉淀会堵塞混凝土孔隙，会使海水侵蚀有所缓和。

4钢筋的锈蚀钢筋的锈蚀，其一表现为钢筋在外部介质作用下发生电化反应，逐步生成氢氧化铁等即铁锈，其体积比原金属增大2-4倍，造成混凝土顺筋裂缝，从而成为腐蚀介质渗入钢筋的通道，加快结构的损坏。氢氧化铁在强碱溶液中会形成稳定的保护层，阻止钢筋的锈蚀，但碱环境被破坏或减弱，则会造成钢筋的锈蚀，如混凝土的碳化或中性化。造成混凝土碳化和中性化的原因，主要是混凝土的密实度即抗渗性不足，酸性气体（如CO2，SO2，H2S，HCL，NO2）渗入混凝土内与氢氧化钙作用；其二，氯离子对钢筋表面钝化膜有特殊的破坏作用，当混凝土中氯含量超过标准时，钢筋会锈蚀，而水和氧的存在是钢筋被腐蚀的必要条件，因此，若混凝土开裂，造成水和氧的通道，则钢筋锈蚀加速，促成混凝土裂缝进一步开展，混凝土保护层剥落，最终使构件失去承载力。

5使用方面的因素。有些旧建筑物已经使用好几十年了，已满足不了现代发展的使用要求，这些建筑物经常处于超负荷运转中，由于费用等因素的影响使用单位往往忽视对建筑物早期的防腐处理和必要的维修加固，缩短了建筑物的使用寿命。

三、怎样提高混凝土的耐久性

从工程实践和分析结果看，重点把好以下"三关"：

①严把原材料质量检验关。工地材料员必须从正规厂家进材料，货比三家，进场必须检验材料出厂合格证等。同时，送检到具有相应资质的试验室进行粗骨料的坚固性、吸水率试验。特别要把吸水率作为必检项目进行检查。因为，一般来说，吸水性越大，坚固性越差。

②把握住降低混凝土的渗透性关。大家都知道，混凝土的渗透性是指气体、液体或离子通过混凝土的难易程度。气体、液体或离子在混凝土中以各种不同形式的存在和迁移，是出现耐久性问题的症结所在。因此，在施工中必须生产低渗透性混凝土。

在生产过程中，要注意以下几点：

①合理选用水灰比，因为，合理选用水灰比对混凝土的渗透性有重要影响。

②矿物细掺料的掺用。因为，矿物细掺料的种类、掺量、品质、活性、细度等不同，对混凝土性能的影响程度不同，必须科学掺用。

③外加剂的掺用。由于掺用减水剂、高效减水剂、缓凝剂可以有效地改善混凝土的工作性，从而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。但是，在掺用外加剂时，应注意不同外加剂之间的匹配、外加剂与水泥的相容性及外加剂的成分、掺量等。比如，在钢筋混凝土中掺和外加剂应严格控制氯离子的引入，以免对钢筋防锈蚀不利。

把握住混凝土的体积稳定性关。搞过施工的同志都知道，要保持混凝土的体积稳定性，主要是控制混凝土的收缩，包括化学减缩、塑性收缩、温度收缩、干燥收缩、自收缩和碳化收缩等。对于普通混凝土干燥收缩是最重要的。对于低水胶化的高强度混凝土和高性能混凝土，自收缩也不容忽视，甚至和干缩同等重要。了解和掌握不同收缩的产生机理及影响因素，采取相应措施，如：加强养护、尽量避免使用高细度水泥和矿渣、考虑掺用收缩抑制剂和膨胀剂等，才能有效地防止和减少混凝土的开裂。同时，要重视粗骨料对混凝土收缩的影响，使用具有良好粒形，级配和低空隙率的优质粗骨料。

综上所述，可以看出，混凝土耐久性问题是一个非常复杂的系统工程，由于涉及结构设计、配合比设计、材料、标准规范、环境及使用、维护等多方面、多学科知识，需要各方面、各学科相互交流、合作，共同努力，才能解决这一关系整个建筑领域、关系国计民生的大事。让我们共同努力，精心把好设计关、实验关、施工关，建设精品工程，更好地造福人民大众吧。

参考文献：

[1]吴春辉．影响钢筋混凝土耐久性的主要因素及提高耐久性的措施[J]．露天采矿技术，2007(1)

[2]迟培云，梁永峰等．提高混凝土耐久性的技术途径[J]．混凝土，2001(8)：l2～15