加強混凝土建筑結(jié)構(gòu)耐久性的重要性

1、加強混凝土建筑結(jié)構(gòu)耐久性的重要性混凝土耐久性問題， 是指結(jié)構(gòu)在所使用的環(huán)境下， 由于內(nèi)部 原因或外部原因引起結(jié)構(gòu)的長期演變， 最終使混凝土喪失使用能 力。即所為的耐久性失效， 耐久性失效的原因很多， 有抗凍失效， 堿- 集料反應(yīng)失效，化學(xué)腐蝕失效，鋼筋銹蝕造成結(jié)構(gòu)破壞等。 下面作具體分析。1、混凝土的凍融破壞。結(jié)構(gòu)處于冰點以下環(huán)境時，部分混 凝土內(nèi)孔隙中的水將結(jié)冰，產(chǎn)生體積膨脹，過冷的水發(fā)生遷移， 形成各種壓力，當(dāng)壓力達到一定程度時，導(dǎo)致混凝土的破壞。混 凝土發(fā)生凍融破壞的最顯著的特征是表面剝落， 嚴重時可以露出 石子。混凝土的抗凍性能與混凝土內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu)和氣泡含量多少 密切相關(guān)?？自缴僭叫?，

2、破壞作用越小，封閉氣泡越多，抗凍性 越好。影響混凝土抗凍性的因素，除了孔結(jié)構(gòu)和含氣量外，還包 括: 混凝土的飽和度，水灰比，混凝土的齡期，集料的孔隙率及 其間的含水率等。2、混凝土的堿 - 集料反應(yīng)?；炷恋膲A - 集料反應(yīng)，是指混 凝土中的堿與集料中活性組分發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)， 引起混凝土的膨 脹，開裂，甚至破壞。因反應(yīng)的因素在混凝土內(nèi)部，其危害作用 往往是不能根冶的， 是混凝土工程中的一大隱患。 許多國家因堿 -集料反應(yīng)不得不拆除大壩，橋梁，海堤和學(xué)校，造成巨大損失， 國內(nèi)工程中也有堿 - 集料反應(yīng)損害的類似報道，一些立交橋，鐵 道軌枕等發(fā)生不同程度的膨脹破壞。混凝土堿 - 集料反應(yīng)需具備 三

3、個條件，即有相當(dāng)數(shù)量的堿，相應(yīng)的活性集料，水份。反應(yīng)通 常有三種類型：堿 -硅酸反應(yīng)，堿 -碳酸鹽反應(yīng)，慢膨脹型堿 - 硅 酸鹽反應(yīng)，避免堿-集料反應(yīng)的方法可采用：盡量避免采用活 性集料；限制混凝土的堿含量；摻用混合材。3、化學(xué)侵蝕。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)處在有侵蝕性介質(zhì)作用的環(huán)境 時，會引起水泥石發(fā)生一系列化學(xué)，物理與物化變化，而逐步受 到侵蝕，嚴重的使水泥石強度降低，以至破壞。常見的化學(xué)侵蝕 可分為淡水腐蝕，一般酸性水腐蝕，碳酸腐蝕，硫酸鹽腐蝕，鎂 鹽腐蝕五類。淡水的沖刷，會溶解水泥石中的組分，使水泥石孔 隙增加，密實度降低，從而進一步造成對水泥石的破壞 ; 研究表 明，當(dāng)水泥石中的氧化鈣溶出 5%

4、時，強度下降 7%，當(dāng)溶出 24% 時，強度下降 29%，因此，淡水沖刷會對水工建筑有一定影響 ; 而當(dāng)水中溶有一些酸類時， 水泥石就受到溶淅和化學(xué)溶解雙重作 用，腐蝕明顯加速，這類侵蝕常發(fā)生在化工廠 ; 碳酸對混凝土的 影響主要為 : 在溶淅水泥石的同時，破壞混凝土內(nèi)的堿環(huán)境，降 低水泥水化產(chǎn)物的穩(wěn)定性， 影響水泥石的致密度， 造成對混凝土 的侵蝕；硫酸鹽的腐蝕則表現(xiàn)為 SO42-離子深入混凝土內(nèi)與水泥 組分反應(yīng)， 生成物體積膨脹開裂造成損壞； 海水中由于存在多種 離子，侵蝕形式較為復(fù)雜， 但主要是由于鎂鹽使硬化水泥石的結(jié) 構(gòu)組分分解， 同時硫酸鹽作用會造成對水泥石的損壞， 而氧化鎂 沉淀會

5、堵塞混凝土孔隙，會使海水侵蝕有所緩和。4、鋼筋的銹蝕。鋼筋的銹蝕，其一表現(xiàn)為鋼筋在外部介質(zhì) 作用下發(fā)生電化反應(yīng)， 逐步生成氫氧化鐵等即鐵銹， 其體積比原 金屬增大 2-4 倍，造成混凝土順筋裂縫， 從而成為腐蝕介質(zhì)滲入 鋼筋的通道， 加快結(jié)構(gòu)的損壞。 氫氧化鐵在強堿溶液中會形成穩(wěn) 定的保護層，阻止鋼筋的銹蝕，但堿環(huán)境被破壞或減弱，則會造 成鋼筋的銹蝕， 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，主要是混凝土的密實度即抗?jié)B性不足， 酸性氣體 ( 如 C02 S02 H2S HCL N02滲入混凝土內(nèi)與氫氧化鈣作用； 其二， 氯離子對鋼筋表面鈍化膜有特殊的破壞作用 當(dāng)混凝土中氯含量

6、 超過標準時， 鋼筋會銹蝕， 而水和氧的存在是鋼筋被腐蝕的必要 條件，因此，若混凝土開裂，造成水和氧的通道，則鋼筋銹蝕加 速，促成混凝土裂縫進一步開展，混凝土保護層剝落，最終使構(gòu) 件失去承載力。5、使用方面的因素。有些舊建筑物已經(jīng)使用好幾十年了， 已滿足不了現(xiàn)代發(fā)展的使用要求， 這些建筑物經(jīng)常處于超負荷運 轉(zhuǎn)中，由于費用等因素的影響使用單位往往忽視對建筑物早期的 防腐處理和必要的維修加固，縮短了建筑物的使用壽命。二、提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的主要技術(shù)措施1、合理選擇混凝土結(jié)構(gòu)的組成材料。 混凝土各組成材料及鋼筋的選用應(yīng)滿足材料的耐久性質(zhì)量 要求，應(yīng)按規(guī)范規(guī)定對進場原材料進行嚴格的質(zhì)量檢驗。 同時合

7、 理改善顆粒級配，提高混凝土的密實性。從而提高耐久性。2、提高混凝土的密實性。 控制混凝土的最大水灰比和最小水泥用量， 改善混凝土的施 工工藝，攪拌均勻、充分振搗，加強養(yǎng)護，嚴格控制施工質(zhì)量。 除了選擇及配良好的集料和精心施工保證混凝土充分搗實和水 泥充分水化外， 水灰比是影響混凝土密實性的最重要的條件， 故橋規(guī)（JTG D62）中規(guī)定了各類環(huán)境條件下滿足混凝土耐久 性要求的最大水灰比和最小水泥用量值。同時適當(dāng)摻用外加劑， 如摻用減水劑或引氣劑， 可改善混凝土的孔隙結(jié)構(gòu)， 提高混凝土 的密實性。3、改進結(jié)構(gòu)設(shè)計。結(jié)構(gòu)的選型、 布置和構(gòu)造應(yīng)有利于減輕環(huán)境因素對結(jié)構(gòu)的作 用。采用具有防腐保護的鋼筋

8、（例如，體外預(yù)應(yīng)力筋，無粘結(jié)預(yù) 應(yīng)力筋，環(huán)氧涂層鋼筋等）；加強構(gòu)造配筋，控制裂縫發(fā)展；加 大混凝土保護層厚度等。橋規(guī)（JTG D62- 2004）與舊橋 規(guī)相比，構(gòu)造鋼筋用量增多，混凝土保護層加大，構(gòu)造不合理 的地方進行了調(diào)整。4、采用高強混凝土以提高結(jié)構(gòu)物的耐久性。高強度混凝土（50MPa以上）的配制特點就是低水灰比，加外 加劑，摻用超細活性摻合料， 它的研制和應(yīng)用解決的核心問題之 一就是保證耐久性。由于高強混凝土的密實性能好，抗?jié)B、抗凍 性能均優(yōu)于普通混凝土，因此不但適用于高層和大跨度結(jié)構(gòu)物， 對于海洋和港口工程， 其抗?jié)B和耐腐蝕性能均大大優(yōu)于普通混凝5、加強橋面排水和防水層設(shè)計， 改善橋梁的環(huán)境作用條件。6、加強結(jié)構(gòu)使用階段的維護與檢測， 提高混凝土的耐久性。 三、總結(jié) 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性是一個涉及環(huán)境、材料、設(shè)計、施工等 多種因素