影響硬化混凝土的耐久性的因素及防護措施分析

【摘 要】混凝土的鋼筋腐蝕、碳化、侵蝕性介質腐蝕、凍融破壞、堿-骨料反應是破壞其耐久性的主要因素，本文通過對混凝土破壞機理的分析，提出了確保和提高混凝土耐久性的措施。

【關鍵詞】混凝土耐久性；破壞機理

混凝土的耐久性是混凝土建筑物所處的自然環境及使用條件下經久耐用的性能，耐久的混凝土當暴露在它工作的環境中時，能長期保持混凝土原來的形狀和性能，使結構物正常使用，影響混凝土耐久性的因素一般包括混凝土鋼筋腐蝕、炭化、侵蝕性介質腐蝕、凍融破壞、堿-骨料反應等。影響混凝土耐久性的主要因素有這么幾點：

一、抗凍失效

主要原因為混凝土的抗凍性等級過低。寒冷地區，有較長的冰凍期，滲入到混凝土中的水結冰又融化，如此反復，使混凝土的裂縫不斷擴大，導致結構慢性破壞作用。凍融的結果，加劇了堿-骨料反應、鹽腐蝕的破壞作用。堿-骨料反應、鹽腐蝕、凍融作用是混凝土結構的三大主要破壞因素，都因水進入混凝土內部引起。 混凝土結構是多孔的，在塑性期或硬化初期會因水分蒸發造成早期開裂。在以后的使用過程中，早期產生的裂縫會隨著反復荷載的沖擊逐漸擴展。如果沒有完善的防水系統，帶有腐蝕性物質的水就會從孔隙滲入到混凝土中和從裂縫中流入到混凝土中。在混凝土內部產生的損害，它導致混凝土性質改變。具體的處理方法如下：

（1）調整配合比方法。主要適用于在0℃左右的混凝土施工。具體做法：①選擇適當品種的水泥是提高混凝土抗凍的重要手段。試驗結果表明，應使用早強硅酸鹽水泥。該水泥水化熱較大，且在早期放出強度最高，一般3d抗壓強度大約相當于普通硅水泥7d的強度，效果較明顯。②盡量降低水灰比，稍增水泥用量，從而增加水化熱量，縮短達到臨界強度的時間。③摻用引氣劑。在保持混凝土配合比不變的情況下，加入引氣劑后生成的氣泡，相應增加了水泥漿的體積，提高拌和物的流動性，改善其粘聚性及保水性，緩沖混凝土內水結冰所產生的水壓力，提高混凝土的抗凍性。④摻加早強外加劑，縮短混凝土的凝結時間，提高早期強度。應用較普遍的有硫酸鈉（摻用水泥用量的2%）和MS-F復合早強試水劑（摻水泥用量的5%）。

（2）蓄熱法。主要用于氣溫-10 ℃左右，結構比較厚大的工程。做法是：對原材料（水、砂、石）進行加熱，使混凝土在攪拌、運輸和澆灌以后，還儲備有相當的熱量，以使水泥水化放熱較快，并加強對混凝土的保溫，以保證在溫度降到0 ℃以前使新澆混凝土具有足夠的抗凍能力。

（3）外部加熱法。主要用于氣溫-10 ℃以上，而構件并不厚大的工程。通過加熱混凝土構件周圍的空氣，將熱量傳給混凝土，或直接對混凝土加熱，使混凝土處于正溫條件下能正常硬化。

二、堿—骨料反應

主要原因為堿骨料反應也叫堿硅反應，是指混凝土中的堿性物質與骨料中的活性成分發生化學反應，引起混凝土內部自膨脹應力而開裂的現象.堿骨料反應給混凝土工程帶來的危害是相當嚴重的.因堿骨料反應時間較為緩慢，短則幾年，長則幾十年才能被發現。具體的處理方法如下：

（1）控制水泥含堿量。

（2）控制混凝土中含堿量由于混凝土中堿的來源不僅是從水泥，而且從混合材、外加劑、水，甚至有時從骨料（例如海砂）中來，因此控制混凝土各種原材料總堿量比單純控制水泥含堿量更重要。

（3）摻混合材摻某些活性混合材可緩解、抑制混凝土的堿骨料反應。

（4）隔絕水和濕空氣的來源如果在擔心混凝土工程發生堿骨料反應的部位能有效地隔絕水和空氣的來源，也可以取得緩和堿骨料反應對工程損害的效果。

三、鋼筋銹蝕造成結構破壞

鋼筋混凝土結構是世界上應用最普遍、范圍最廣的結構形式，鋼筋銹蝕引起鋼筋混凝土結構的過早破壞，已經成為世界各國普遍關注的一大災害，鋼筋混凝土結構耐久性問題越來越引起國內外廣大研究者的關注。在第二屆國際混凝土耐久性會議上，Mehta教授指出：“當今世界混凝土破壞原因，按遞減順序是：鋼筋腐蝕、凍害、物理化學作用。”他明確地將“鋼筋腐蝕”排在影響混凝土耐久性因素的首位。而來自海洋環境的氯鹽和用于化冰雪的除冰鹽，又是造成鋼筋腐蝕的主要原因。

混凝土耐久性問題是一個復雜的系統工程。它涉及結構設計、配合比設計、材料、施工、以及使用維護等多方面、多學科，很少由于某一孤立的原因造成的，只有各方面共同努力，才能解決這一工程領域中的重大課題。但合理的構造、合理的混凝土配合比、優質的原材料、嚴格的施工質量控制以及定期養護、檢測與維修是確保混凝土結構耐久性的有效措施。

參考文獻：

[1]《混凝土外加劑應用技術》規范GB50119-2003.

[2]《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204-2002.

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[4]《現澆鋼筋混凝土結構裂縫原因分析與預防》土木工程網