淺談如何提高混凝土的耐久性及其防腐措施

Word版本，下載可自由編輯淺談如何提高混凝土的耐久性及其防腐措施如何提升混凝土的耐久性及其防腐措施？下面我為大家具體介紹一下，以供參考。

我國混凝土結構耐久性問題不容忽略。我國人口眾多，過去為準時解決居住需要和增進工業(yè)生產，建筑過不少質量不高的民用房屋和工業(yè)廠房。結構設計雖然采納牢靠度理論計算，實質上僅能滿足平安牢靠指標的要求，而對耐久性要求考慮不足，且因為忽略修理保養(yǎng)，現(xiàn)有建造物老化現(xiàn)象相當嚴峻。截至20世紀末，有近23.41億平方米的建造物進入老齡期，處于提前退役的局面。20世紀50年月不少在混凝土中采納摻入抓化鈣迅速施工的建造，損壞更為嚴峻。近幾年房屋開發(fā)中反映出的質量問題也很突出，不少新建好的商品房，未使用幾年就需要修復，造成極大鋪張。

我國是一個進展中的大國，正在從事著為世界所矚目的大規(guī)模基本建設，而我國財力有限，能源短缺，資源并不豐盛，因此科學合理的設計，優(yōu)質的施工質量來提升混凝土結構耐久性及防腐性，延伸結構使用壽命是擺在我們面前的一個很重要的課題和任務。

一、混凝土工程中的耐久性問題

強度和耐久性是混凝土結構的兩個重要指標，因以往工程中習慣上只重視混凝土的強度，或片面追求高強度而忽略混凝土的耐久性?；炷恋哪途眯允鞘褂闷趦冉Y構保證正常功能的能力，關系到結構物的使用壽命，隨著結構物老化和環(huán)境污染的加重，混凝土耐久性問題已引起了各主管部門和廣闊設計、施工部門的重視。

二、混凝土結構耐久性問題的分析

混凝土耐久性問題，是指結構在所使用的環(huán)境下，因為內部緣由或外部緣由引起結構的長久演化，終于使混凝土喪失使用能力，即所謂的耐久性失效，耐久性失效的緣由無數(shù)，有抗凍失效，堿-集料反應失效，化學腐蝕失效，鋼筋銹蝕造成結構破壞等。下面作詳細分析：

混凝土的凍融破壞

結構處于冰點以下環(huán)境時，部分混凝土內孔隙中的水將結冰，產生體積膨脹，過冷的水發(fā)生遷移，形成各種壓力，當壓力達到一定程度時，導致混凝土的破壞?；炷涟l(fā)生凍融破壞的最顯著的特征是表面剝落，嚴峻時可以露出石子?；炷恋目箖鲂阅芘c混凝土內部的孔結構和藹泡含量多少密切相關?？自缴僭叫?，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，除了孔結構和含氣量外，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。

混凝土的堿-集料反應

混凝土的堿-集料反應，是指混凝土中的堿與集料中活性組分發(fā)生的化學反應，引起混凝土的膨脹，開裂，甚至破壞。因反應的因素在混凝土內部，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-集料反應不得不拆除大壩，橋梁，海堤和小學，造成巨大損失，國內工程中也有堿-集料反應傷害的類似報道，一些立交橋、鐵道軌枕等發(fā)生不同程度的膨脹破壞?；炷翂A-集料反應需具備三個條件，即有相當數(shù)量的堿、相應的活性集料及水分。反應通常有三種類型：堿-硅酸反應，堿-碳酸鹽反應，慢膨脹型堿-硅酸鹽反應，避開堿-集料反應的辦法可采納：盡量避開采納活性集料；限制混凝土的堿含量；摻用混合材。

化學侵蝕

當混凝土結構處在有侵蝕性介質作用的環(huán)境時，會引起水泥石發(fā)生一系列化學、物理與物化變化，而逐步受到侵蝕，嚴峻的使水泥石強度降低，以至破壞。常見的化學侵蝕可分為淡水腐蝕，普通酸性水腐蝕，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，使水泥石孔隙增強，密實度降低，從而進一步造成對水泥石的破壞；討論表明，當水泥石中的氧化鈣溶出5%時，強度下降7%，當溶出24%時，強度下降29%，因此，淡水沖刷會對水工建造有一定影響；而當水中溶有一些酸類時，水泥石就受到溶淅和化學溶解雙重作用，腐蝕顯然加速，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，破壞混凝土內的堿環(huán)境，降低水泥水化產物的穩(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-離子深化混凝土內與水泥組分反應，生成物體積膨脹開裂造成損壞；海水中因為存在多種離子，侵蝕形式較為復雜，但主要是因為鎂鹽使硬化水泥石的結構組分分解，同時硫酸鹽作用會造成對水泥石的損壞，而氧化鎂沉淀會阻塞混凝土孔隙，會使海水侵蝕有所緩和。

鋼筋的銹蝕

鋼筋的銹蝕，其一表現(xiàn)為鋼筋在外部介質作用下發(fā)生電化反應，逐步生成氫氧化鐵等鐵銹，其體積比原金屬增大2～4倍，造成混凝土順筋裂縫，從而成為腐蝕介質滲入鋼筋的通道，加快結構的損壞。氫氧化鐵在強堿溶液中會形成穩(wěn)定的庇護層，阻擋鋼筋的銹蝕，但堿環(huán)境被破壞或削弱，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緣由，主要是混凝土的密實度即抗?jié)B性不足，酸性氣體滲入混凝土內與氫氧化鈣作用；其二，氯離子對鋼筋表面鈍化膜有特別的破壞作用，當混凝土中氯含量超過標及時，鋼筋會銹蝕，而水和氧的存在是鋼筋被腐蝕的須要條件，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，混凝土庇護層剝落，終于使構件失去承載力。

三、提升混凝土耐久性及防腐措施

原材料的挑選

1．水泥水泥類材料的強度和工程性能，是利用水泥砂漿的凝聚，硬化形成的，水泥石一旦受損，混凝土的耐久性就被破壞，因此水泥的挑選需注重水泥品種的詳細性能，挑選堿含量小，水化熱低，干縮性小，耐熱性，抗水性，抗腐蝕性，抗凍性能好的水泥，并結合詳細狀況舉行挑選。水泥強度并非是打算混凝土強度和性能的唯一標準，如用較低標號水泥同樣可以配制高標號混凝土。因此，工程中挑選水泥強度的同時，需考慮其工程性能，有時其工程性能比強度更重要。

2．集料與摻合料集料的挑選應考慮其堿活性，防止堿集料反應造成的危害，集料的耐蝕性和吸水性，同時挑選合理的級配，改善混凝土拌合物的和易性，提升混凝土密實度；大量討論表明白摻粉煤灰，礦渣，硅粉等混合材能有效改善混凝土的性能，改善混凝土內孔結構，填充內部空隙，提升密實度，高摻量混凝土還能抑制堿集料反應，因而摻混合材混凝土，是提升混凝土耐久性的有效措施，即近年來進展的高性能混凝土。

混凝土的設計應考慮耐久的要求

混凝土配比的設計協(xié)作比設計在滿足混凝土強度，工作性的同時應考慮盡量削減水泥用量和用水量，降低水化熱，削減收縮裂縫，提升密實度，采納合理的減水劑和引氣劑，改善混凝土內部結構，摻入足量的混合料，提升混凝土耐久性能。結構構件應按其使用環(huán)境設計相應的混凝土庇護層厚度，預防外界介質滲入內部腐蝕鋼筋。結構的節(jié)點構造設計也應考慮構件受局部損壞后的整體耐久能力。結構設計尚應控制混凝土的裂縫的開裂寬度。

混凝土工程施工應考慮結構耐久性

混凝土的拌制盡量采納二次攪拌法，裹砂法裹砂石法等工藝，提升混凝土拌合料的和易性，保水性，提升混凝土強度，削減用水量；大體積混凝土的澆筑振搗應控制混凝土的溫度裂縫，收縮裂縫，施工裂縫，建立混凝土的澆筑振搗制度，提升混凝土密實度和抗?jié)B性，重視混凝土振搗后的表面工序，并加強養(yǎng)護，以削減混凝土裂縫?；炷恋氖┕み^程對控制構件外觀裂縫，施工裂縫至關重要，應加強施工質量管理，特別時節(jié)施工的混凝土結構，尚應實行特別措施。

摻入高效減水劑

在保證混凝土拌和物所需流淌性的同時，盡可能降低用水量，削減水灰比，使混凝土的總孔隙，特殊是毛細管孔隙率大幅度降低。水泥在加水攪拌后，會產生一種絮凝狀結構。在這些絮凝狀結構中，包裹著許多拌和水，從而降低了新拌混凝土的工作性。施工中為了保持混凝土拌和物所需的工作性，就必需在拌和時相應地增強用水量，這樣就會促使水泥石結構中形成過多的孔隙。當加入減水劑的定向羅列，使水泥質點表面均帶有相同電荷，在電性斥力的作用下，不但使水泥體系處于相對穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)，還在水泥顆粒表面形成一層溶劑化水膜，同時使水泥絮凝體內的游離水釋放出來，因而達到減水的目的。許多討論表明，當水灰比降低到0.38以下時，消退毛細管孔隙的目標便可以實現(xiàn)，而摻入高效減水劑，徹低可以將水灰比降低到0.38以下。

摻入高效活性礦物摻料

一般水泥混凝土的水泥石中水化物穩(wěn)定性的不足，是混凝土不能超耐久的另一主要因素。在一般混凝土中摻入活性礦物的目的，在于改善混凝土中水泥石的膠凝物質的組成?；钚缘V物摻料中含有大量活性Si02及活性Al203，它們能和水泥水化過程中產生的游離石灰及高鹼性水化矽酸鈣產生二次反映，生成強度更高、穩(wěn)定性更優(yōu)的低鹼性水化矽酸鈣，從而達到改善水化