在工程管理中影响混凝土结构耐久性的因素及措施分析

吴锐

【摘要】随着技术水平的不断提高，混凝土结构计算理论日趋完善，施工质量不断提高，对混凝土结构强度的设计计算、施工质量控制等方面取得了很大的发展。然而，人们通常重视混凝土的强度而忽视混凝土的耐久性对工程质量的影响。本文分析了混凝土结构耐久性问题及影响因素，并阐述施工管理中提高混凝土耐久性的主要措施。

【关键词】混凝土结构；耐久性；工程管理中；措施

1混凝土结构耐久性问题

1.1混凝土的碳化

空气、土壤、地下水等环境的CO2侵入混凝土中，与水泥石中的碱性物质发生反应，使得混凝土中的pH值下降的过程称为混凝土的碳化。碳化的危害是使混凝土钝化膜破坏，当碳化深度到达钢筋表面时，失去对钢筋的保护作用，引起钢筋的锈蚀，从而影响混凝土的耐久性。

1.2钢筋的锈蚀

由于碳化作用使孔溶液中的PH值降低或足够浓度的氯离子扩散到钢筋表面，导致钝化膜被破坏。钢筋的锈蚀就有了发生的前提条件。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。

1.3混凝土的碱--集料反应

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。

2影响混凝土结构耐久性的因素

混凝土结构耐久性是指一个构件、一个结构系统、一幢建筑物或一座构筑物在一定时期内维持其安全性、适用性的能力。也就是说，耐久性能良好的结构，在其使用期限内，应当能够承受所有可能的荷载和环境作用，而且不会发生过度的腐蚀、损坏或破坏。因此可知，混凝土结构的耐久性是由混凝土、钢筋材料本身特性和所处的使用环境两方面共同决定的。

2.1设计方面的因素

设计考虑不周和设计构造的不合理也会影响混凝土结构的耐久性。

（1）沉降缝、伸缩缝等构造设计不合理；（2）构件开孔洞的洞口边缘未配筋或配筋不当；（3）基础建在滨海盐渍地区；（4）隔热层、分隔层、防滑层设计的不合理等。

2.2施工方面的因素

2.2.1钢筋保护层的厚度不够，钢筋保护层的厚度是影响钢筋锈蚀的重要因素，不少的锈蚀问题都是由于钢筋保护层厚度不够引起的。在施工中，有时钢筋保护层垫块不够尺寸，绑扎钢筋外漏，钢筋网被踩踏、冲撞、固定不稳及振捣的作用力太大，均可使保护层发生变化，导致部分混凝土处钢筋保护层厚度减少。

2.2.2材料的使用不当

（1）使用的水泥品种不当，水泥中含碱量过大；（2）使用的骨料含有碱活性矿物；（3）外加剂使用不当，例如使用含有氯离子的非高效减水剂、使用含气量过大的引气剂等。

2.2.3混凝土的密實性差

（1）骨料颗粒级配较差，会使混凝土用水量增大，用水量增大使硬化的混凝土孔隙增加，最终造成了混凝土的密实性差。（2）不规范的施工，在施工中由于未严格按照设计和规范要求施工，导致混凝土的密实性较差。

2.3使用方面的因素

有些旧建筑物已经使用好几十年了，已满足不了现代发展的使用要求，这些建筑物经常处于超负荷运转中，由于费用等因素的影响使用单位往往忽视对建筑物早期的防腐处理和必要的维修加固，缩短建筑物的使用寿命。

3提高混凝土耐久性的措施

3.1严格控制混凝土材料配比

严格控制混凝土材料配比，关键是严格控制水灰比，保证水泥用量是保证混凝土密实性从而保证混凝土耐久性的重要措施，在满足应有的坍落度的情况下，尽可能地降低水灰比，减少硬化后多余水形成的孔隙，从而有效地提高密实性、抗渗性而提高混凝土的耐久性。

3.2确保钢筋保护层厚度

确保钢筋保护层的完好性从混凝土的锈蚀破坏看，适当提高钢筋保护层的厚度，尤其是建造在有腐蚀介质中的钢筋混凝土建筑物，更应注意钢筋保护层的厚度，使其真正起到防止钢筋锈蚀的保护作用。保护层的厚度应满足两方面的要求：一是满足构件在设计的基本周期内的碳化深度；二是要保护层有良好的抗渗性，其厚度应满足抵抗引起钢筋锈蚀的有害物质对混凝土侵入的要求。

3.3合理掺入活性混合料

合理掺入活性混合料，细度与活性良好的混合料，其颗粒可以填充混凝土中有害的大孔，其"二次水化"产物也可进一步填充这些有害的缺陷，可降低混凝土的孔隙率，改善孔结构。另外还可减少早期水化热，减少温度裂缝。掺入矿渣的水泥生产的混凝土，还具有良好的抗碳化性能、抗有机溶液渗透、抗冻融循环和抗盐剥蚀的能力。掺粉煤灰的水泥生产的混凝土，干缩性小、抗裂性好，所以混凝土拌合物具有良好的和易性，硬化后具有良好的耐久性。在大体积混凝土或高湿度环境，或易受侵蚀的介质环境中十分适宜使用，经济且耐久性好。

3.4严格控制骨料质量

混凝土骨料包括砂石材料，工程实际中，对砂石材料的选用往往不够严格，为了保证混凝土结构的足够耐久性，砂石材料的选用也是十分重要的。工程中，应选用质量优良的砂石材料，粗细适宜、级配良好的细集料和粗集料，可以尽可能提高混凝土的密实性，减小集料总表面积和集料间空隙率，减少水泥浆的用量，从而节约成本提高耐久性。

3.5结构的日常维护

结构在使用阶段，应注意检测、维护和修理，对处于露天和恶劣环境下的基础设施工程更应如此，建立检测和评估体系，及时发现，及时修理，确保混凝土结构的正常使用。

4结语

混凝土结构的耐久性对工程质量的影响已越来越突出，笔者在本文通过分析耐久性的影响因素，及阐述提高耐久性的措施，同时提出，混凝土耐久性的问题应越来越多地被工程技术与工程管理人员重视。

参考文献：

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