浅谈混凝土的耐久性

浅谈混凝土的耐久性

廖桂新

廖桂新

广东省东莞市恒信建设工程咨询有限公司523000

摘要：笔者现从事建筑工程有关的工作，本文主要论述混凝土耐久性的问题以及技术措施等内容进行详细阐述，旨在与同行学习共同进步。

关键词：混凝土；耐久性；技术措施

通常所说混凝土结构的耐久性，就是指混凝土结构在自然环境、材料内部因素以及使用环境的作用下保持其自身工作能力的性能。这里自然环境、材料内部因素以及使用环境的作用指的是化学或是物理作用。

一、混凝土耐久性的概念以及重要性

将混凝土抵抗环境介质作用并一直保持其良好的体积稳定性以及使用性能，然而维持混凝土结构的安全，正常使用的能力俗称为耐久性。依据工程事故的调研以及有关试验的分析，混凝土结构的耐久性失效主要分以下大概这几类：渗透、钢筋的锈蚀、碱—骨料反应、冻融、混凝土的碳化以及化学腐蚀等。其他还有摩擦损伤、疲劳、生物腐蚀、钢筋反应腐蚀等。

混凝土耐久性重要性强度以及耐久性一直就被看作是混凝土的两大基本性能。在水上又或是海上建筑中耐久性通常比强度更为重要。因为下列原因混凝土耐久性通常都被重视：1.大多数的混凝土建筑物的破坏原因是与耐久性有关，而单独因为荷载又或是种种原因的就很少。提高混凝土的耐久性，延长了建筑物的使用期限，减少维修工作，能够节约大量经费以及能源，收到巨大的经济效益。2.水泥混凝土近期可以发展的新用途对于耐久性都会有更高的要求。3.在建筑物使用期间，强度受到耐久性的影响发生变化。作为安全保证的强度，也是耐久性影响下的强度，而不是原来的混凝土设计强度。

二、混凝土结构耐久性问题的分析

1.钢筋的锈蚀这体现为钢筋在外部介质作用下发生化学反应，逐渐生成氢氧化铁等这就是铁锈。这体积比原金属增大，造成混凝土顺筋裂缝，从而成为腐蚀介质渗入钢筋的通道，加快结构的损害。氢氧化铁在强碱溶液中会形成固定的保护层，以防止钢筋的锈蚀，但碱环境被减弱或是破坏，就会造成钢筋的锈蚀，如混凝土的碳化又或是中性化。

2.混凝土的冻融破坏结构处于冰点以下环境时，部分混凝土内孔隙中的水会结冰，产生体积膨胀，过冷的水发生迁移，形成各种压力。当压力到达一定程度时，导致混凝土的破坏。3.化学侵蚀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以及物理变化，而逐渐受到侵蚀，严重的能够使水泥混凝土强度降低，导致内部破坏。

4.混凝土的碱-骨料反应。混凝土的碱-骨料反应指的是混凝土中的碱和骨料中活性组分发生的化学反应，引起混凝土的膨胀，开裂以及破坏。由于反应的因素在混凝土内部，其危害作用通常是难以根冶的，是混凝土工程中的一大隐患。

三、影响混凝土耐久性的因素

1．抗渗性混凝土的渗透性以及耐久性是有极其密切的关系。抗渗性指的是混凝土抵抗水在混凝土毛细孔向其内部渗透作用的能力，影响渗透的最大因素是水泥内部有毛细管或是某些微裂缝所形成的通路。这些通路是因为配制混凝土时，为得到必要的施工流动性而多加的水分在混凝土硬化时所留下的。一般而言，抗渗性好的混凝土其密实性也会很高，混凝土的耐久性也应当会很好。抗渗性不好，会有大量的有害物质随介质渗透到混凝土内部而起到的破坏作用。例如冻融损坏以及钢筋锈蚀都是因为水和腐蚀性物质渗入到混凝土内部，对混凝土产生破坏作用。要提高混凝土的抗渗性，从实际的原因来说，避免混凝土结构出现裂缝以及裂纹是特别重要的。

2．混凝土结构的不密实混凝土结构的不密实主要指的是混凝土复合组分相容性不良造成的离析又或是在浇注成型过程中振捣的不密实，导致混凝土内部形成很多缺陷。这些缺陷处集中了很多的自由水。混凝土在凝结硬化过程中，这些自由水在蒸发后会形成很多的有害孔隙，有的甚至形成连通的通道，这影响了混凝土整体结构的不密实。

3．钢筋锈蚀破坏由于混凝土钢筋锈蚀而产生的破坏是钢筋混凝土耐久性不良最大量的表现形式。钢筋锈蚀分别有两个原因：一是混凝土中氯离子的侵蚀作用，当氯离子渗入到钢筋表面吸附于局部钝化膜处时，钢筋表面的钝化膜被破坏造成钢筋锈蚀；二是混凝土碳化，当二氧化碳以及水汽从混凝土表面通过孔隙进入混凝土内部时，使钢筋混凝土结构保护层的碱度降低，当碳化达到钢筋表面时，使钢筋表面以及混凝土粘结生成的氧化铁薄膜破坏，生成锈蚀。

4.抗冻性混凝土的抗冻性是指混凝土在使用条件下经过多次冻融循环之后，不破坏强度也不显著降低的性能。抗冻性主要和混凝土内部的孔隙特征与含水程度有关。开口孔隙越多，含水越饱和，其抗冻性就越差。主要原因是水在受冻结冰之后，体积就会发生膨胀。对孔壁产生一定的压力而导致的结构破坏。

四、提高混凝土耐久性的措施

1.工程施工要考虑结构耐久性。混凝土的拌制尽量采取二次搅拌法，裹砂法以及裹砂石法等工艺，提高混凝土拌合料的和易性，提高混凝土强度，减少用水量。大体积混凝土的浇筑振捣要控制混凝土的温度裂缝，建立混凝土的浇筑振捣制度，提高混凝土抗渗性以及密实度，重视混凝土振捣后的表面工序，并加强养护以减少混凝土裂缝。

2.混凝土的设计要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，工作性的同时要尽量减少用水量以及水泥用量，降低水化热，减少收缩裂缝，提高密实度。采取合理的引气剂以及减水剂，改变混凝土内部结构，掺入足量的混合料，提高混凝土耐久性能。

3.原材料的选择1）.掺合料集料的选择要先考虑其碱活性，以防碱骨料反应造成的危害。集料的吸水性以及耐蚀性，同时还要选择合理的级配，改变混凝土拌合物的和易性，提高混凝土密实度。2）.水泥类材料的强度以及工程性能是通过水泥砂浆的凝结，硬化而成的。水泥石一旦损坏，混凝土的耐久性就会破坏，所以水泥的选择要注重水泥品种的具体性能，选择碱含量小，干缩性小，抗水性，抗腐蚀性以及抗冻性能好的水泥，并结合具体情况进行选择。

五、提高耐久性的技术措施

1.掺入减水剂或引气剂气剂能够缓冲孔隙水冻融时产生的冻融破坏，减水剂能够在确保流动性的前提下，降低水灰比，减小孔隙率，提高密实度。

2.水灰比的控制混凝土的水灰比及水泥用量，水灰比的大小是确定混凝土密实性的重要因素，它不但影响混凝土的强度，而且也严重影响其耐久性，因此一定要严格控制水灰比。

3．选择质量良好的石集料以及砂，技术条件符合的石骨料以及砂，是确保混凝土耐久性的主要条件，改变细粗骨料的粒径级配，在可以的范围内尽量选用较大粒径的粗骨料，然而可以减小骨料的孔隙率以及表面积，也有利于提高混凝土的耐久性。

结语

混凝土耐久性问题是个涉以及因素很多的问题，主要包括材料、环境以及施工等，如何才能解决混凝土耐久性的问题，这是个尤为复杂的问题，需要经过全方位的工作才可以解决这个问题。提高混凝土耐久性一定要严格按照混凝土的材料选择、配合比以及施工过程监控，这样才可以提高混凝土的耐久性，发展我国的建筑行业。

参考文献：

[1]学，天津大学，同济大学，等．土木工程材料［M］．北京：中国建筑工业出版社，2007：7．

[2]李兴贵.改善混凝土耐久性的方法研究[J].南京：建材技术开发，2003，30（9）：107-109

[3]列，管满宇.混凝土的耐久性———抗冻融破坏[J].浙江：浙江建筑，2005，22（3）：54-55

[4].提高混凝土耐久性的施工措施[J].安徽建筑，2007（2）.