混凝土结构耐久性问题

混凝土结构耐久性问题探讨

摘要:混凝土结构耐久性问题是混凝土质量一个重要的指标，影响混凝土结构耐久性的因素有许多，但是冻融破坏，碱-集料反应，化学侵蚀，钢筋的锈蚀等许多因素对混凝土耐久性的影响是非常大的。

关键词:混凝土结构;耐久性;破坏

abstract: the concrete durability of concrete quality problem is an important index, influence the durability of concrete construction factors have many, but the freeze-thaw damage, alkali-aggregate reaction, chemical etching, steel corrosion and many other factors on the durability of concrete influence is very big.

keywords: concrete structure; durability; damage

中图分类号： tu37文献标识码：a文章编号：

引言

笔者从事建筑工程多年，对混凝土结构施工后不久就产生许多裂缝、变形等有深深的体会，产生这种问题的原因是多方面的，本文就根据多年在建筑工程中的一些实践简要的谈谈混凝土结构的

耐久性问题。混凝土结构耐久性问题是混凝土质量一个重要的指标，影响混凝土结构耐久性的因素有许多，但是冻融破坏，碱-集

料反应，化学侵蚀，钢筋的锈蚀等许多因素对混凝土耐久性的影响是非常大的。下面作具体分析。

首先我们探讨的是混凝土的冻融破坏问题，我们在冬季施工中往往会在0℃以下继续施工，所以当混凝土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。

其次混凝土的碱-集料反应对混凝土结构的耐久性有很大的影响，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:一,尽量避免采用活

性集料;二,限制混凝土的碱含量;三,掺用混合材.

第三个重要的原因就是化学侵蚀，处于海西地区由于盐碱成分较多，特别是水中含有的化学成分对混凝土的耐久性有一点的影响，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;

第四个重要的原因当属钢筋的锈蚀，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;其三,

钢筋在拉应力和腐蚀性介质共同作用下形成的脆性断裂,这种破坏可在较低拉应力和微弱介质作用下产生破坏;

上述是混凝土结构典型的质量问题发生的因素，下面谈谈对这些质量问题是如何预防的措施，从上述分析可知,混凝土的外部环境,内部孔结构,原料,密实度和抗渗性是混凝土耐久性能的重要因素.因此,建议在工程施工中应根据具体情况,有针对性地采取相应措施,减少混凝土的破坏。

原材料的选择：(1)水泥水泥类材料的强度和工程性能,是通过水泥砂浆的凝结,硬化形成的,水泥石一旦受损,混凝土的耐久性就被破坏,因此水泥的选择需注意水泥品种的具体性能,选择碱含量小,水化热低,干缩性小,耐热性,抗水性,抗腐蚀性,抗冻性能好的

水泥,并结合具体情况进行选择.水泥强度并非是决定混凝土强度

和性能的唯一标准,如用较低标号水泥同样可以配制高标号混凝土.因此,工程中选择水泥强度的同时,需考虑其工程性能,有时,其工

程性能比强度更重要. (2)集料与掺合料集料的选择应考虑其碱活性,防止碱集料反应造成的危害,集料的耐蚀性和吸水性,同时选择合理的级配,改善混凝土拌合物的和易性,提高混凝土密实度;

混凝土的设计应考虑耐久的要求：混凝土配比的设计配合比设计在满足混凝土强度,工作性的同时应考虑尽量减少水泥用量和用水量,降低水化热,减少收缩裂缝,提高密实度,采用合理的减水剂