浅谈影响土建结构耐久性的因素与提高措施

浅谈影响土建结构耐久性的因素与提高措施【摘要】近年来，随着我国经济的快速发展，大量的工程建筑随之不断增加，在这些工程建筑中，有很大一部分采用的都是土建结构，也就是通常我们所说的混凝土结构。然而，混凝土结构的耐久性也逐渐成为当前困扰土建基础设施工程的世界性问题，基于此点原因，本文首先对土建结构耐久性的主要影响因素进行分析，并在此基础上提出提高土建结构耐久性的具体措施。

【关键词】土建结构；混凝土；耐久性；影响因素

一、响土建结构耐久性的因素

一般混凝土工程的使用年限约为50—100年，但实际中有不少工程在使用10—20年，有的甚至在使用几年后即需要维修，这就是由于混凝土耐久性低（不足）造成的。影响混凝土耐久性的原因错综复杂，除去社会因素、人为因素外，技术方面的主要因素有以下几点。

1、混凝土的碳化。几乎所有混凝土表面都处在碳化过程中。它是空气中二氧化碳与水泥石中的碱性物质相互作用，使其成分、组织和性能发生变化，使用机能下降的一种很复杂的物理化学过程。混凝土碳化本身对混凝土并无破坏使用，其主要危害是由于混凝土碱性降低使钢筋表面在高碱环境下形成的对钢筋起保护作用的致

密氧化膜8钝化膜9 遭到破坏，使混凝土失去对钢筋的保护作用，使混凝土中钢筋锈蚀，同时，混凝土的碳化还会加剧混凝土的收缩，这些都可能导致混凝土的裂缝和结构的破坏。所以说，混凝土的碳

化与混凝土结构的耐久性密切相关，是衡量钢筋混凝土结构可靠度的重要指标。

2、混凝土的冻融破坏。混凝土是由水泥砂浆和粗骨料组成的毛细孔多孔体。在拌制混凝土时，为了得到必要的和易性，加入的拌和用水总要多于水泥的水化水，这部分多余的水便以游离水的形式滞留于混凝土中形成连通的毛细孔，并占有一定的体积，另外，还有一些水泥水化后形成的胶凝孔。这种毛细孔的自由水就是导致混凝土遭受冻害的主要因素，因为水遇冷冻结成冰后会发生体积膨胀，引起混凝土内部结构的破坏。当混凝土处于饱水状态时，毛细孔中的水结冰，胶凝孔中的水处于过冷状态，这样使得胶凝孔中的水向毛细孔中冰的界面处渗透，于是在毛细孔中又产生一种渗透压力。此外，胶凝孔向毛细孔渗透的结果必然使毛细孔中冰的体积进一步膨胀。由此可见，处于饱水状态的混凝土受冻时，其毛细孔壁同时承受膨胀和渗透两种压力。当这两种压力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土就会开裂。在反复冻融循环后，混凝土中的裂缝会互相贯通，其强度也会逐渐减低，最后甚至完全丧失，使混凝土由表及里遭受破坏。

3、侵蚀性介质的腐蚀。在各种侵蚀性介质如酸、碱溶液等作用的环境下，侵蚀性介质对混凝土产生腐蚀，最终可能导致结构破坏。在冬季，为保证公路交通的畅通，道路养护人员向道路、桥梁及城市立交桥等撒盐或盐水，以化雪和放冰，这使得氯离子进入混凝土结构的内部。在混凝土结构使用寿命期间可能遇到的各种暴露条件

中，氯化物是最危险的侵蚀介质，应引起高度重视。氯离子侵入混凝土腐蚀钢筋的机理，一是破坏钝化膜，氯离子进入混凝土到达钢筋表面，吸附于局部钝化膜处时，使该处呈酸性，从而破坏了钢筋表面的钝化膜；二是形成腐蚀电池，腐蚀电池作用的结果使得钢筋表面产生蚀坑，且蚀坑发展十分迅速；三是去极化作用，氯离子不仅促成了钢筋表面的腐蚀电池，而且加速了电池的作用，即凡是进入混凝土中的氯离子，会周而复始地起到破坏作用，这也是氯离子危害的特点之一。

4、钢筋锈蚀。混凝土在一种或多种外界作用下，材料的耐久性能会发生衰退，逐渐降低了对其内部钢筋的保护作用。当钢筋外面的混凝土中性化或出现开裂等情况时，钢筋失去了碱性混凝土的保护，钝化膜破坏并开始锈蚀。锈蚀的钢筋不但截面积有所损失，材料的各项性能也会发生衰退，从而影响混凝土构件的承载能力和使用性能。钢筋锈蚀也是引起混凝土结构耐久性下降的最主要和最直接的因素。

二、提高土建结构耐久性的具体措施

1、混凝土具有足够的耐久性能是混凝土结构满足设计使用年限的保证。混凝土结构耐久性设计也应在结构整体方案设计时给予全面考虑。混凝土结构耐久性降低往往在多种因素作用下导致开裂，使保护层变薄，进而使钢筋锈蚀。构件初始裂缝、应力水平、变形量等将影响耐久性起始条件。从耐久性考虑应通过结构选型、结构布置将处于不利条件下结构分体系、构件、构件某部分的裂缝宽、

应力水平、变形量定性的加以控制。

2、施工是保证混凝土质量的关键，很多结构耐久性低下并造成结构损伤的现象都是由于施工造成的缺陷引起的。因此，通过加强对混凝土施工质量的控制，严格按照有关技术规程要求组织施工，提高施工作业水平，以满足结构耐久性的要求。主要措施有：加强施工工艺管理，提高混凝土密买性。由于漏振或振捣不密实而引起的混凝土缺陷已被大量工程实践证明。加强混凝土制备、运输等环节的控制，提高模板的密封性，防止漏浆是提高密实性、达到提高混凝土耐久性目标的措施；加强早期养护，防止裂缝的产生。早期保水养护不足对混凝土的强度发展和耐久性均有不利影响，无论普通混凝土还是高性能混凝土早期的水养护对其性能至关重要，尤其是掺人大量细掺料的高性能混凝土更需要尽早保水养护，否则会增加不可逆的自干燥收缩，引起开裂，影响强度和耐久性。

3、加强定期养护和维修工作。定期的检查和维护是非常必要的，这对混凝土结构的适用性和耐久性是非常重要的。短期看，检测和维修会增加一些费用，但从长远看，却是非常有益的。尤其是对结构的损坏有可能会导致公众安全的建筑物、桥梁和隧道等工程，有必要制定定期检测与评估的法规，确保这些工程在使用期内正常的管理和运营。

结论：

综上所述，对于土建结构的耐久性问题，应根据不同情况，采取不同的预防措施，并做好各个环节的质量控制工作，只有不断对

影响混凝土耐久性的因素进行分析，才能使土建结构的耐久性得以提高。

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