浅析混凝土结构耐久性
混凝土的耐久性分析
混凝土的耐久性分析混凝土是一种广泛应用的建筑材料，具有良好的力学性能和耐久性。
然而，混凝土结构在长期使用过程中会遭受多种因素的影响，如环境、荷载、施工质量等，使其性能和耐久性逐渐降低，甚至出现严重的损坏和破坏。
因此，混凝土的耐久性分析是保证混凝土结构安全和延长使用寿命的重要手段。
混凝土的耐久性分析包括以下几个方面：1.环境因素对混凝土的影响混凝土结构长期处于不同的环境中，如气候、温度、湿度、酸碱度、盐度等都会对混凝土的性能和耐久性产生影响。
例如，气候变化会导致混凝土的收缩和膨胀，从而引起裂缝；高温会导致混凝土的强度和刚度下降；潮湿环境会加速混凝土的腐蚀等。
2.荷载对混凝土的影响混凝土结构承受着各种荷载，如自重、外力、地震等，这些荷载会导致混凝土的变形和破坏。
例如，在地震荷载下，混凝土结构受到强烈的震动和振动，从而引起裂缝和变形；在大风荷载下，混凝土结构受到强风的吹袭，从而引起风载荷作用下的变形和破坏。
3.施工质量对混凝土的影响混凝土结构的施工质量直接影响其性能和耐久性。
施工中需要注意混凝土的拌合、浇筑、养护等过程，以保证混凝土的强度和耐久性。
例如，在混凝土拌合过程中需要严格控制水灰比，以保证混凝土的质量；在浇筑过程中需要注意振捣和排气，以保证混凝土的密实度；在养护过程中需要注意湿润和保温，以保证混凝土的强度和耐久性。
4.混凝土的性能分析混凝土的性能分析包括强度、抗压、抗拉、抗弯等各项指标。
例如，混凝土的强度是衡量其承载能力的重要指标，强度的高低直接影响混凝土结构的耐久性和使用寿命；混凝土的抗压、抗拉、抗弯等指标也是衡量其性能和耐久性的重要指标，这些指标的高低直接影响混凝土结构的抗震性和承载能力。
5.混凝土结构的检测与评估混凝土结构的检测和评估是保证其耐久性和安全的重要手段。
通过现场检测和试验，可以获取混凝土结构的实际性能和耐久性，以便评估其使用寿命和安全性。
例如，可以通过超声波检测、钢筋探伤等手段来检测混凝土结构的缺陷和损伤；可以通过荷载试验、振动试验等手段来评估混凝土结构的抗震性和承载能力。
浅析混凝土结构耐久性的影响因素及改善措施
２ ０ ８・
工 程 科 技
浅析混凝土结构耐久性 的影 响因素及改 善措施
王 洪 智 ’ 阳 明 辉 王 文 彪 ３ 刘 国 兴 ４
பைடு நூலகம்
（ 、 宁北四达交通技术发展 有限公 司， 宁 沈阳 １０ ０ ２ 辽宁省公路勘 测设计公 司． 宁 沈阳 １００ １辽 辽 １０ ３ 、 辽 １０ ６ ３ 郑州中铁大桥 同创 工程有限公司 ， 、 河南 郑州 ４ ０ ５ ４ 中交远洲交通科技集 团有限公 司广州设计 分院， ５０３ 、 广东 广州 ５ ０ ０ ） １ ５７ 摘 要： 通过对 当前混凝土结构耐久性存在 的问题进行分析， 出了影响混凝土结构 耐久性 的内、 指 外部 不利 因素， 并针 对这 些影响 因 素提 出 了几种 改 善 混凝 土结 构 耐 久 性 的有 效 措 施 。 关键词 ： 混凝 土 结 构 ； 久 性 ； 响 因素 ； 耐 影 改善 措 施 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 混凝 土是 由胶结材料 ， 骨料和水 按一定 比例配制 ， 经搅拌振捣 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 成 型 ， 一 定 条件 下 养 护 而 成 的人 造 石 材 。 凝 土具 有 原 料 丰 富 ， 在 混 价 水腐蚀 、 碳酸腐蚀 、 硫酸盐腐蚀等几类 。淡水 的冲刷 ， 会溶解水泥石 格低廉 ， 工艺简单 ， 生产 抗压强度高等优点 ， 是工程领域 中应用 最广 中的组分 ， 使水 泥石孑 隙增加 ， Ｌ 密实度降低 ， 从而进一步造成对水泥 泛的一种建筑材料。 石 的破 坏 ； 水 中溶 有 一 些 酸 类 时 ， 泥 石 就 受 到 溶 析 出 和化 学溶 当 水 长期 以来 ， 人们受混凝 土是一种耐久性能 良好的建筑材料 这一 解双重作用 ， 腐蚀 明显加速 ； 碳酸在溶析水泥石的同时 ， 破坏混凝土 认 识 的影 响 ， 凝 土 结 构 的耐 久 性 问题 一 度 不 受 重 视 ， 久 性 研 究 内 的碱 环境 ， 低水 泥 水 化 产 物 的 稳定 性 ， 响 水 泥 石 的 致密 度 ； 混 耐 降 影 硫 也相对滞后 。以致许 多混凝土结构还没有达 到预期 的使用寿命 ， 便 酸盐的硫酸根离子深人混凝土 内与水泥组分反应 ， 生成物体积膨胀 在环境作用下过早的失效甚至破坏崩塌 ， 由此带来 了巨大的经济损 开 裂 造成 损 坏 。 失 和不 良 的社 会 影 响 。 ３ ． 混凝 土 的冻 融 破 坏 ．２ ２ 设 计 方 面 ，我 国 １８ ９ ９年 颁 布 的 《 凝 土 结 构 设 计 规 范 》 混 渗入 到混凝土 中的水在低温下会结冰 引起膨胀。将从 内部损伤 （ Ｂ １— ９ 和 １８ Ｇ Ｊ０ ８ ） ９ ５年颁布 的《 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥 混凝土的微观结构。经多次冻融循环后 ， 最终将 引起混凝土剥落酥 涵设计规范） ＪＪ２ — ５ 涉及结构耐久性的 内容很少 ， 了一些保 裂而降低混凝土 的强度 ， ） Ｙ０ ３ ８ ） （ 除 降低其耐久性 。 尤其在我国北方寒冷地区， 证结构耐久性的构造措施 的一般规定之外 ， 只对影响混凝 土耐久性 冬季大量使用融雪剂除雪 ， 融雪剂所形成 的盐溶液与冻融 的协同作 的裂缝宽度加 以控制。实践证明 ， 裂缝控制对结构耐久性设计并不 用则 比单纯 的冻融要严酷得多 ， 一般将 盐冻破坏看作是冻融破坏的 起决定性作用 。 值得欣喜 的是 ： 新颁布的《 公路钢筋混凝土及预应力 种 特殊 形 式 ， 即最 严 酷 的 冻 融破 坏 。 混凝土桥涵设 计规范》 】 Ｇ Ｄ ２ ２ ０ ）不仅增加 了耐久性设计 内 （ ６ — ０４ Ｔ ３ ＿ 钢筋 的锈 蚀 ．３ ２ 电 化 学腐 蚀 是 混 凝 土 结 构 中最 常 见 的 影 响 耐 久 性 的 问题 ， 尤其 容， 而且明确提出了公路桥 涵结构应根据所处 的环境条件进行 耐久 性设计的概念 ， 无疑这是结构设计理念上的重大突破 ， 对提高设计 是氯离子腐蚀 。氯离子的侵入会使钢筋表面的钝化膜迅 速破坏 ， 引 质 量具 有 重 大 指 导 意 义 。 起钢筋锈蚀 ， 大量 的铁锈使混凝土体积膨胀 ， 导致混凝土沿保 护层 ２混凝 土耐 久 性 的概 念 发生纵 向裂缝 ， 造成钢筋与混凝土之 间的粘结力破 坏 ， 钢筋截 面面 耐久 性 是 混 凝 土结 构 的重 要 指标 之 一 。 凝 土 耐久 性 是 指 结构 积减少 ， 混 使结构的承载力降低 ， 变形和裂缝增大 。并随着 时问的推 在规定 的使 用年限 内， 在各种环境 条件 作用下， 要额外 的费 用 移 ， 不需 腐蚀会逐渐恶化 ， 最终可能导致结构的完全破坏 。 ３ ． 施 工 因素 影 响 ．４ ２ 加 固处理而保持其安全性 、 正常使用 和可接受外观的一种能力。耐 混凝土材料 本身质量低下 以及 骨料级配不 当都会导致混凝 土 久性主要体现在 ： 抗渗性 、 抗冻性 、 抗裂性 、 侵蚀性 、 抗 抗碳化 。混凝 施 土的耐久性关系到工程结构 的使用寿命 ， 是使用期 内结构保持正常 耐 久 性 能 下 降 ； 工过 程 中工 人 操 作 不 当等 人 为 因 素造 成 的混 凝 土 外部缺陷， 也会使混凝土容易遭到破坏 ； 如果水灰 比控 而 功 能 的能 力 ， 一 正 常 功 能 不 仅 包 括 结 构 的安 全 性 ， 且 更 多 地 体 结构的内 、 这 而 制不 当， 混凝土的密实性就降低 ， 抗渗性就变差 ， 直接影 响混凝土 的 现 在 适 用性 上 。 ３ 混 凝 土 耐 久性 的 影 响 因 素 耐久性 。 影 响 混凝 土结 构 耐 久 性 的 因素 是 很 复 杂 的 ， 括 起 来 主 要 分 为 概 ４ 改善 混 凝 土 结构 耐久 性 的 有效 措 施 针 对 以 上几 种 主 要 的影 响 混 凝 土 结 构 耐 久 性 的 内 、外 不 利 因 内部 因素和外部 因素 ， 然而结构的破坏却 往往 是内部与外部不利因 素 ， 采取 如 下 有 效 措施 来 改 善 混 凝 土 结构 耐 久 性 。 可 素综合作用的结果 。 ４１合理的结构及构造设计 ． ３１内 部 因素 ． ４１ ．． １结构应保证有足够 的混凝土保护层厚度 ３１ ．． 凝 土 的 碱 一骨 料反 应 １混 混凝土保护层可 以阻止外界侵蚀介质 、氧气和水分的渗入 ， 保 碱 一骨料反应一般指水泥中的碱和骨料 中的活性硅发生反应 ， 护作用 的效果与混凝 土的密实度和保护层 的厚度密切相关。 适当加 生成碱 一硅酸盐凝胶 ， 并吸水产生膨胀压力 ， 造成混凝土开裂 。 一 碱 延长混凝土结构使用 骨 料 反 应 引 起 的 混 凝 土 结 构 破 坏 程 度 ， 比其 他 耐 久 性 破 坏 发 展 更 大混凝 土保护层的厚度是提高混凝土耐久性 、
浅谈混凝土结构的耐久性
浅谈混凝土结构的耐久性混凝土结构是现代建筑中最为常见的结构之一，其成本低廉、施工简单、强度高等特点使其成为建筑领域中广受欢迎的结构类型。
然而，随着使用年限的增加和环境的变化，混凝土结构的耐久性问题也越来越受到人们的关注。
本文将从混凝土结构的耐久性原理、耐久性问题及其影响因素等方面展开探讨，以期为混凝土结构设计及维护提供一定的参考。
一、混凝土结构的耐久性原理混凝土是一种水泥、砂子、碎石和水按一定比例拌合而成的人造建筑材料。
混凝土结构的耐久性，主要由混凝土的性能以及结构本身的设计和施工质量所决定。
1. 混凝土的性能混凝土是一种具有很好机械强度和耐久性的材料，它的强度来自于水泥基质中的水化产物及填充物的相互作用。
混凝土的水化反应，可以产生新的固结物（硅酸钙），从而使得材料的性能发生变化，得到机械强度和耐久性的提高。
当混凝土的水化反应和干燥过程完成后，新产生的硅酸钙就会向混凝土的微孔和毛孔中填充，这样就会使混凝土结构具有很好的耐久性。
2. 结构设计和施工质量混凝土结构的稳定性和耐久性，同样受到结构设计和施工质量的影响，良好的结构设计和正确的施工方法能够有效地提高混凝土结构的耐久性，避免在使用过程中出现重大的问题。
二、混凝土结构的耐久性问题混凝土结构在使用过程中，可能会遭受许多不同的破坏，这些破坏可能会来自于环境因素（如空气、水分、化学物质），也可能是因为结构设计、施工和维护不当等因素而引起。
下面将介绍一些混凝土结构常见的耐久性问题。
1. 碱骨料反应混凝土中如果使用了碱性骨料，则可能会发生碱骨料反应。
这种反应的本质是水泥和碱性骨料中的硅酸钠或硅酸钾发生反应，形成高亚硅酸钠或亚硅酸钾，加剧了混凝土中的膨胀和开裂。
该反应是反应较慢的化学反应，通常在25年以后才明显发现。
2. 混凝土的劣化混凝土在长期使用过程当中，可能由于渗水、热胀冷缩及各种机械载荷等原因而导致其表面的损坏。
当这种表面损坏不加以修缮时，混凝土的劣化可能会不断加剧，最终导致混凝土结构完全失效。
混凝土结构耐久性
混凝土结构耐久性混凝土是一种广泛应用于建筑、基础设施和其他工程领域的材料。
在这些应用中，混凝土结构的耐久性是至关重要的。
本文将探讨混凝土结构的耐久性问题，包括其原因、评估方法以及提高混凝土结构耐久性的措施。
一、混凝土结构耐久性问题的原因混凝土结构在使用过程中可能面临各种耐久性问题，主要原因如下：1. 化学侵蚀：混凝土结构常常暴露在恶劣的化学环境下，如酸雨、海水等。
这些化学物质会侵蚀混凝土表面，导致其性能下降。
2. 冻融循环：在低温环境下，水分进入混凝土内部，当温度下降时，水分会结晶膨胀，造成混凝土的龟裂和损坏。
3. 碳化：混凝土中的碱性物质会与空气中的二氧化碳反应，产生碳酸盐，在一定条件下会导致混凝土内部腐蚀。
4. 碱-骨料反应：由于某些骨料中含有反应性矿物，当其与混凝土中的碱性物质反应时，会导致混凝土内部膨胀，从而引发开裂和损坏。
二、混凝土结构耐久性评估方法为了评估混凝土结构的耐久性，工程师常常采用以下方法：1. 现场检测：通过对混凝土结构进行现场测量和观察，来判断其表面是否有明显的破坏和腐蚀迹象。
2. 现场取样：工程师可能会在混凝土结构上进行取样，并送至实验室进行化学分析和物理性能测试，以评估混凝土结构的健康状况。
3. 非损伤性测试：采用超声波、雷达等技术，对混凝土结构进行非损伤性测试，以检测混凝土内部的损伤情况。
4. 数学模型：通过建立数学模型，模拟混凝土结构在不同环境条件下的性能变化，从而预测其耐久性和寿命。
三、提高混凝土结构耐久性的措施为了提高混凝土结构的耐久性，可以采取以下措施：1. 添加防护涂层：在混凝土表面施工防护涂层，可以有效地抵抗化学侵蚀和渗水，延长混凝土结构的使用寿命。
2. 使用防水剂：在混凝土中添加防水剂，可以阻止水分进入混凝土内部，从而减少冻融循环和碳化等问题的发生。
3. 选择抗裂措施：在混凝土结构中使用纤维增强材料等抗裂措施，可以减少龟裂和损坏的风险。
4. 控制混凝土配合比：合理控制混凝土中水灰比和骨料含量等配合比参数，可以提高混凝土的密实性和耐久性。
浅析混凝土结构耐久性
浅 析 混 凝 土 结 构 耐 久 性
口 王 金 成
（ 秦皇 岛金茂建设 工程有限公司 ， 河北 秦皇岛 ０６０） ６０ ０
摘 要： 作者根据 自身多年的工作 实践， 介绍 了混凝土耐久性问题 的现状 ， 分析 了影响混凝土耐久性的各主要 因素 ， 阐述 了提 高混凝
土耐 久Ｉ 陛的具体 措 施 ， 并对 耐久 性 问题进 行 了总 结 ．
的硅 凝胶 ， 这一反应称为碱骨料 反应 。生 成 的硅 凝 胶 具 有 强 烈 的 吸水 膨 胀 能 力 ， 促 使 混凝 土 发生 不 均 匀 膨 胀 ， 坏 混凝 土 的 破 内部 结构 ， 产生裂缝 ， 使强度 下降， 从而影 响混 凝 土 的耐 久 性 。 由于 碱 骨 料 反应 可遍 及混凝土 的全体， 因此对其阻抗和修补都
一
物发生 反应 ， 成碳酸钙等 ， 形 中和 了混凝 土 中 的碱 ， 就 是 混凝 土 的碳 化 。碳 化本 这 身对混凝 土没有危害 ， 甚至会提高混凝土 的强度和密实性 ， 但其会使钢筋表面形成 的 起 钝 化 保 护 作 用 的致 密 氧 化 膜 遭 到破
坏 。 同 时碳 化 的 混 凝 土 还 会 加 剧 收 缩 变 形， 从而产生裂缝 ， 使钢筋保护层脱落 。 ３ 混 凝土 的冻 融 破 坏 、 外 界 水通 过 毛 细 孔 道 渗入 混凝 土 中 ， 在低温环境作用下结冰，体积 发生膨胀 ， 在 孔 隙 中产 生应 力 ， 内部 损 伤 混 凝 土 的 从 微 观 结构 ， 生微 裂 缝 。在 冻 融 循环 作 用 产 下， 损伤 积 累 将 使 微 裂 缝 逐 步 发 展 ， 时 同 混 凝 土剥 落 而 降低 强 度 和 抗 冻性 。 ４ 碱 骨 料 反应 、 混凝土 中的水泥在 水化 过程中释放 出的碱 金 属 ， 与骨 料 中 的 活 性 组 分 Ｓ０２ ｉ 发 生 化 学 反应 ， 生成 一 种 含 有碱 活性 物 质
混凝土框架结构的耐久性分析
混凝土框架结构的耐久性分析混凝土框架结构是现代建筑中常用的一种结构形式，其具有稳定性好、承载能力高、耐久性强等优点。
然而在长期使用过程中，混凝土框架结构也会面临着各种各样的问题，比如裂缝、腐蚀、变形等。
因此，对于混凝土框架结构的耐久性分析显得尤为重要。
本文将从以下几个方面来探讨混凝土框架结构的耐久性分析。
一、混凝土框架结构的耐久性问题混凝土框架结构在使用过程中，可能会面临以下几个方面的耐久性问题：1.混凝土的抗压强度会随着时间的推移而降低，从而导致结构的承载能力下降。
2.混凝土内部的钢筋易被氧化、锈蚀，导致钢筋断裂或失效，从而使得结构的稳定性受到影响。
3.混凝土表面的裂缝会影响混凝土的整体强度，同时也会进一步加速结构的老化。
4.在地震、风灾等自然灾害的作用下，混凝土框架结构易受到破坏，从而影响其耐久性。
二、混凝土框架结构的耐久性分析方法为了确保混凝土框架结构的耐久性，需要对其进行全面的耐久性分析。
常用的分析方法如下：1.力学分析法通过对混凝土框架结构进行力学分析，确定其受力状态和应力分布情况，从而评估其耐久性。
2.材料试验法通过对混凝土和钢筋等材料进行试验，测定其物理力学性能，从而评估混凝土框架结构的耐久性。
3.现场检测法通过对混凝土框架结构进行现场检测，包括外观检查、测量、取样分析等方法，从而评估其耐久性。
4.结构模拟法通过建立混凝土框架结构的模型，进行计算仿真分析，从而评估其耐久性。
三、提高混凝土框架结构的耐久性的方法为了提高混凝土框架结构的耐久性，需要从以下几个方面入手：1.材料选用应选择优质的混凝土和钢筋等材料，并严格按照标准进行配比和施工，确保材料质量。
2.结构设计结构设计应满足工程使用要求，并考虑地震、风灾等自然灾害的影响，保证结构的稳定性和耐久性。
3.施工过程施工过程中应注意质量控制，保证施工质量，同时应注意施工安全。
4.维护保养结构完工后，应加强维护保养，及时处理混凝土表面的裂缝和钢筋的腐蚀问题，保证结构的耐久性。
混凝土结构耐久性问题分析
混凝土结构耐久性问题分析一、引言混凝土结构作为现代建筑中常用的建筑材料之一，具有高强度、耐久性和耐用性等优点。
然而，在实际使用过程中，混凝土结构往往会出现一些耐久性问题，这不仅影响了建筑物的使用寿命，还可能对人们的生命财产造成危害。
因此，混凝土结构耐久性问题的研究具有重要的现实意义。
二、混凝土结构耐久性问题的原因1. 混凝土材料本身的问题混凝土材料的品质是影响混凝土结构耐久性的关键因素之一。
由于混凝土材料在生产过程中可能存在配合比不合理、材料质量不合格等问题，导致混凝土结构在使用过程中容易出现龟裂、表面起砂等问题，从而影响其耐久性。
2. 环境因素的影响混凝土结构的使用环境是影响其耐久性的另一个重要因素。
例如，气候变化、酸雨、海水侵蚀等环境因素都会对混凝土结构造成损害，导致其出现龟裂、腐蚀等问题，从而影响其耐久性。
3. 施工过程中的问题混凝土结构的施工过程中可能存在施工工艺不规范、施工质量不合格等问题，这些问题都会对混凝土结构的耐久性造成影响。
例如，施工时可能存在混凝土的浇筑不均匀、拆模过早等问题，导致混凝土结构出现龟裂、脱落等问题，从而影响其耐久性。
三、混凝土结构耐久性问题的表现1. 龟裂混凝土结构出现龟裂是比较常见的问题，这种问题的出现会导致混凝土结构的强度降低，从而影响其使用寿命。
据研究表明，混凝土结构出现龟裂的主要原因是由于混凝土材料的性质和环境因素的影响。
2. 腐蚀混凝土结构在使用过程中容易受到酸雨、海水侵蚀等环境因素的影响，从而出现腐蚀的问题，这种问题会导致混凝土结构的强度降低，从而影响其使用寿命。
3. 表面起砂混凝土结构表面出现起砂的问题，通常是由于混凝土材料的品质不合格或者施工质量不合格等问题导致的。
这种问题的出现会导致混凝土结构表面变得粗糙，影响其美观度和使用寿命。
四、混凝土结构耐久性问题的解决方法1. 选择合适的混凝土材料在混凝土结构的设计和施工过程中，应尽量选择质量好、配合比合理的混凝土材料，这样可以有效地提高混凝土结构的耐久性和使用寿命。
混凝土结构耐久性浅析
土结构 的损伤 ，缩短寿命 、埋下安全隐患 ，因此必须对混凝 土进行浇水 、遮蔽养护。
２１２ 融作 用 ．＿冻
由于冰的密度 比水小 ，因此混凝土 内的孔隙和毛细孔道
１混凝土结构耐久性问墨的认识 ．
１１ ．混凝土结构耐久性问题难以避免
首 先 混 凝 土 在 干缩 硬 化后 会 形 成 气 泡 和 微 裂 缝 ，这 就 为 腐 蚀 性 物质 的进 入提 供 了通 道 和 便 利 ；其 次 随 着 工 业 的 不 断
完全避免的。
宏观 ，从而导致混凝土被最终破坏。 ２１ 磨损作用 ．． ３ 此种 损伤 常见于水下工程 、道路工程。在水 下工程 中， 水流会对混凝土结构不断地进行冲刷 ，混凝 土表面会 由于冲
刷而不断地剥落 ，从而变得粗糙 、凹凸不平 ，这样水流在 混 凝土表面会 受到更大 的阻 力，混凝土结构就更 易被破坏。 因 此在 大坝 、桥梁 等 的施工 中 ，必 须充分 考虑 到水 的冲刷作
筑 ，及 时进行质量检 测和安全评估 ，并采取 有效措施进行维
■
修和加 固，提升结构 的可靠性 ，避免安全事故 的发生 ，保障
人们的生命财产安全。 ２混凝土结构性能的劣化原因及分析 ． ２１ ．混凝土的损伤
蒙
力
混凝 土结构被 人们 所利用 已经有上百年的时间 了，至今
２１１ 凝 土在 凝 结硬 化ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 间的 收缩 ．．混
定 的 防腐 隔 热 处理 ，该 方法 施 工较 为简 便 、 效 果 明显 。
３５ 丝 加 固 ． 绕
当混凝 土所 处 的环 境 中含有 大量酸碱 盐 等侵蚀 性介质
时 ，混 凝 土 会 发 生化 合 、 分解 、复 分解 等 一 系列 化学 反应 而
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浅析混凝土结构耐久性
发表时间：2017-11-16T17:46:33.433Z 来源：《基层建设》2017年第24期作者：曹梦婷[导读] 摘要：混凝土的耐久性是指混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏因素的作用，长期保持强度和外观完整性的能力。
混凝土结构是应用非常广泛的一种结构形式，但是由于其结构自身和使用环境的特点，使得混凝土存在严重的耐久性问题。
为此，研究混凝土结构的耐久性显得意义重大。
天津一建机施钢结构工程有限公司 300300 摘要：混凝土的耐久性是指混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏因素的作用，长期保持强度和外观完整性的能力。
混凝土结构是应用非常广泛的一种结构形式，但是由于其结构自身和使用环境的特点，使得混凝土存在严重的耐久性问题。
为此，研究混凝土结构的耐久性显得意义重大。
关键词：混凝土；耐久性；措施
混凝土结构的耐久性概括起来是指混凝土抵抗周围不利因素长期作用的性能。
结构耐久性问题主要表现为：混凝土损伤；钢筋的锈蚀、脆化、疲劳、应力腐蚀；以及钢筋与混凝土之间粘结锚固作用的消弱等三个方面。
从短期效果而言，这些问题结构的外观和使用功能；从长远看，则为降低结构安全度，成为发生事故的隐患，影响结构的使用寿命。
1、混凝土结构耐久性问题的分析 1.1混凝土冻融破坏 1.1.1破坏机理
（1）静水压假说：硬化混凝土的孔隙有凝胶孔、毛细孔、空气泡等。
各种孔隙之间的孔径差异很大。
水转变为冰时体积膨胀9％，在冰冻过程中，混凝土孔隙中的部分孔溶液冰冻膨胀，迫使未结冰的孔溶液从结冰区向外迁移。
孔溶液在可渗透的水泥浆体结构中移动，必须克服粘滞阻力，因而产生静水压，形成破坏应力。
（2）渗透压假说：渗透压假说认为，由于混凝土孔溶液中含有钠、钾、钙等盐类，大孔中的部分溶液先结冰后，未冻溶液中盐的浓度上升，与周围较小孔隙中的溶液之间形成浓度差。
这个浓度差的存在使小孔中溶液向已部分冻结的大孔迁移。
即使是浓度为0的孔溶液，由于冰的饱和蒸汽压低于同温下水的饱和蒸汽压，小孔中的溶液也要向已部分冻结的大孔溶液中迁移。
可见渗透压是孔溶液的盐浓度差和冰水饱和蒸汽压差共同形成的。
1.1.2影响因素
（1）水灰比：水灰比越大，使凝土孔隙率越大，导致混凝土的吸水率增大，最终导致混凝土结构冻融破坏严重；
（2）孔结构和孔隙特征：连通毛细孔易吸水饱和，使混凝土冻害严重；若为封闭孔，则不易吸水，冻害就小；
（3）饱水度：若混凝土的孔隙非完全吸水饱和，冰冻过程产生的压力促使水分向孔隙处迁移，从而降低冰冻膨胀应力，对混凝土破坏作用就小；
（4）混凝土自身强度：在相同的冰冻破坏应力作用下，混凝土强度越低，冻害程度就越高。
1.2 混凝土渗透破坏 1.
2.1破坏原因
随着水分迁移的深入，水与毛细孔壁摩擦阻力增大，渗水速度随渗透深度的增加成比例下降。
当水达到混凝土相反的一侧时，毛细孔压力就会改变方向，阻碍水分的渗出。
若压力差大于孔壁摩擦阻力和毛细阻力，则水将从混凝土相反的一侧滴出；若压力差小于摩擦阻力和毛细孔阻力，则水的迁移为毛细孔迁移，此时的迁移速度取决于混凝土背水面水分的蒸发速度。
1.2.2影响因素
（1）混凝土的水灰比会影响混凝土孔隙的大小和数量，进而直接影响混凝土结构的密实性。
水灰比越小，混凝土越密实，其抗渗性越好，反之亦然。
（2）由于骨料和水泥浆的界面处易产生裂隙和较大骨料下方易形成孔穴，因此在水灰比相同时，混凝土骨料的最大粒径越大，其抗渗性能越差；
（3）蒸汽养护的混凝土，其抗渗性较潮湿养护的混凝土要差。
在干燥条件下，混凝土早期失水过多，容易形成收缩裂缝，因而降低混凝土的抗渗性。
（4）水泥的品种、性质也影响混凝土的抗渗性能。
水泥的细度越大，水泥硬化体孔隙率越小，强度就越高，则其抗渗性越好；
（5）在混凝土中掺入某些外加剂，如减水剂等，可减小水灰比，改善混凝土的和易性，因而可改善混凝土的密实性，即提高了混凝土的抗渗性能；
1.3混凝土的碳化 1.3.1破坏原因
混凝土的碳化反应结果有两个方面：一方面，反应生成碳酸钙和其他固态物质会堵塞在混凝土孔隙中，使混凝土的孔隙率下降，大孔减少，从而减弱了后续CO2的扩散，使混凝土密实度提高；另一方面，孔隙中的Ca(OH)2浓度及PH值降低，导致钢筋脱钝而锈蚀。
1.3.2影响因素
（1）材料方面：不同的水泥，其矿物组成、混合材量、外加剂、生料化学成分不同，直接影响水泥的活性和混凝土的碱度，对碳化速度有着重要的影响。
（2）环境条件：当温度下降较大时，混凝土表面收缩产生拉力，一旦超过混凝土的抗拉强度，使得混凝土表面开裂，为二氧化碳和水分渗入创造条件，加速混凝土碳化；另外，温度高时，二氧化碳在空气中的扩散系数较大，为其余氢氧化钙反应提供了有利条件，阳光的照射加速了其反应的碳化速度。
2、提高混凝土耐久性的措施 2.1 混凝土材料
2.1.1 水泥
采用品质稳定、强度等级不低于P.O42.5级的低碱硅酸盐水泥或低碱普通硅酸盐水泥，禁止使用其它品种水泥。
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。
2.1.2粗骨料
选用质地坚硬、级配良好的石灰岩、花岗岩、辉绿岩等球形、吸水率低、空隙率小的碎石，压碎指标不大于10%，母岩立方体抗压强度与梁体混凝土设计强度之比应大于2，含泥量小于0.5%，片状颗粒含量不大于5%，针、颗粒尽量接近等径状。
2.1.3细骨料
细骨料应选择级配合理、质地均匀坚固的天然中粗砂，细度模数2.6～3.0。
严格控制云母和泥土的含量，砂的含泥量应不大于1.5%，泥块含量应不大于0.1%，选用无碱活性细骨料。
2.2结构设计
2.2.1混凝土配合比
混凝土配比的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，采用合理的减水剂和引气剂，改善混凝土内部结构，掺入足量的混合料，提高混凝土耐久性能。
2.2.2混凝土保护层
针对不同的腐蚀环境应设计不同的保护层厚度。
如一类环境，设计使用年限为 100 年的结构混凝土应符合下列规定：混凝土保护层厚度应按规范的规定增加40％；当采取有效的表面防护措施时，混凝土保护层厚 7 度可适当减少。
混凝土结构及构件宜整体浇筑，不宜留施工缝。
2.3工程施工
2.3.1混凝土的拌制
混凝土搅拌时投料顺序为：先向搅拌机投入细骨料、水泥、矿物掺和料和外加剂，搅拌均匀后，再加入所需用水量，待砂浆充分搅拌后再投入粗骨料，并继续搅拌至均匀为止。
上述每一阶段的搅拌时间不应少于30s，总搅拌时间不应少于2 min，也不宜超过3 min。
混凝土拌和物入模前进行含气量测试，并控制在2～4%的范围内。
2.3.2混凝土浇筑
浇筑混凝土前，应针对工程特点、施工环境条件与施工条件事先设计浇筑方案，包括浇筑起点、浇筑进展方向和浇筑厚度等；混凝土浇筑过程中，不得无故更改事先确定的浇筑方案。
混凝土浇筑时的自由倾落高度不得大于2m；当大于2m 时，应采用滑槽、串筒、漏斗等器具辅助输送混凝土，确保混凝土不出现分层离析现象。
混凝土的浇筑应采用分层连续推移的方式进行，间隙时间不得超过 90min；混凝土的一次摊铺厚度不大于 300mm。
3、结论
如何提高混凝土结构耐久性是国内外研究的重要课题，具有重要意义。
未来的混凝土结构将更多的采用优质混凝土矿物掺和料和新型高效减水剂复合，配以与之相适应的水泥和级配良好的粗细骨料，形成低水胶比，低缺陷，高密实、高耐久的混凝土材料，具有较高的抗氯离子渗透性能的高性能混凝土。
结构设计应充分考虑环境温度、混凝土内应力、裂缝等各种可变因素对混凝土耐久性的影响，施工过程质量控制与评估将是重中之重。
参考文献
[1]吴俊荣.混凝土结构耐久性损伤研究进展[J].工业建筑,2015,35:927- 930.
[2]孙海燕.混凝土结构耐久性的研究现状[J].内蒙古水利,2015,(1):147 -148.。