特殊環境下混凝土耐久性研究

王小康

（廣東新業混凝土有限公司 528300）

特殊環境下混凝土耐久性研究

王小康

（廣東新業混凝土有限公司 528300）

隨著我國建筑行業的快速發展，混凝土在建筑行業中的應用范圍越來越廣泛，混凝土的耐久性是衡量混凝土的重要標準。本文主要分析混凝土結構耐久性在建筑結構中的重要性，同時對混凝土耐久性影響因素做出分析，通過實驗來表明混凝土耐久性在特殊環境下的變化情況。

鹽凍 混凝土 耐久性

引言

混凝土結構是現代建筑的主要結構材料，其穩定性至關重要，混凝土結構耐久性的失效，將會給建筑使用者帶來安全隱患及經濟損失。鹽凍環境會對混凝土的耐久性造成不可逆轉的損害，本文主要研究鹽凍地區混凝土耐久性的相關變化。

1. 凝土結構耐久性的重要性

長期以來，人們對混凝土的認知僅僅停留在承載力和多樣式的水平上，對混凝土的耐久性認知不夠，從而導致在特殊環境下，如沿海地區、寒冷地區、鹽堿地區等環境下工程事故頻頻出現，追根究底是源于不同環境對混凝土產生嚴重的腐蝕，導致混凝土的結構承載力失效。混凝土耐久性的研究，不僅僅要對混凝土的剩余承載力和使用性能進行研究，還要揭示其潛在風險，以便及時維護或拆除。

2. 凝土結構耐久性的影響因素

混凝土在長期的使用過程中會受到不同因素影響而產生收縮、徐變等變形，影響因素涉及到多個方面，其中主要是使用材料質量、施工工藝以及外界環境，材料的質量取決于含堿度的高低、氯離子含量的多少、鹽類結晶等因素。施工期間水灰比過大、縮短工期、澆筑不當以及不正常養護等，都會導致不必要的問題出現。同時混凝土的外界環境也是影響混凝土耐久性的一個主要因素，主要體現在氣候變換不定，空氣質量惡劣，遭受酸雨侵蝕等。

3. 凍環境下混凝土耐久性退化規律的試驗研究

3.1 試驗概況

3.1.1 試驗目的

研究巖凍環境下混凝土耐久性的退化規律。

3.1.2 混凝土材料及配合比

(1)膠凝材料采用“華潤”牌P.O（即普通硅酸鹽水泥）42.5級水泥，砂石采用中砂，細度模數為2.64，堆積密度為1.48g/cm3，含泥量＜0.5%，碎石采用人工碎石，堆積密度為1.43g/cm3，含泥量＜1%，壓碎指標為6%，減水劑混凝土減水率為25%,鋼筋為普通熱軋帶肋鋼筋。

(2)混凝土在一般大氣環境下進行配置，通過固定外加劑的用量和粉煤灰進行配比，保證在不同環境下進行混凝土試驗。然后對試件進行分組，試件制作規格為400×400×100棱柱體，混凝土強度等級試件為100×100×100立方體，試件養護按照標準試件養護標準執行。

3.1.3 混凝土耐久性指標測試方法

（1）混凝土的質量損失率按照公式1進行計算，平均質量損失率按照公式2進行計算。

（2）混凝土彈性模量與介質的傳播速度及密度有很大關系，超聲波對混凝土密度變化有這極強的敏感性，因此很多學者用公式3來表示彈性模量。

其中Edo、V0、T0分別表示混凝土初始動彈性模量、超聲波波速，Edr表示n次鹽凍循環后的混凝土相對彈性模量。采用非金屬超聲檢測分析儀進行分析。彈性模量按照多個試件取平均值，其結果應精確到100MPa。

3.2 混凝土耐久性指標試驗結果及分析

通過試驗發現，隨著鹽凍循環次數的增加，混凝土剝蝕現象越嚴重，鹽凍循環次數在20次的時候，試件表面呈現剝離附著的骨料，試件基本尺寸保持原樣，當巖凍循環此時達到40次的時候，混凝土骨料大部分外露，形成嚴重剝落。

圖1 .混凝土質量損失率變化示意圖

圖2.混凝土相對彈性模量變化示意圖

在測試混凝土損失率時發現，混凝質量損失隨著鹽凍循環次數的增大而產生變化，其結果見圖1通過此圖可知，著鹽凍循環次數增大，混凝土試件的損失越大，當循環次數達到40次時，其質量損失率高達1.82%。混凝土對彈性模量的影響可用圖2表現出來，隨著鹽凍循環次數的增加，混凝土的相對彈性模量下降，經過20次鹽凍循環，其相對彈性模量下降了7.5%，經過40次鹽凍循環后，其相對彈性模量下降了12.6%，表明了混凝土在鹽凍環境下的早期變化比較大，后續變化緩慢。

4. 結語

本文采用鹽凍試驗方法對混凝土耐久性的退化規律進行了研究，通過分析，獲得了混凝土耐久性隨著鹽凍循環次數的變化規律。本文僅僅對鹽凍地區的耐久性做出研究，在氯離子對混凝土的侵蝕方面沒有深入分析，這將是筆者今后研究的重點。

[1]屈鋒.鹽凍環境下混凝土構件耐久性及壽命預測研[D].西安，西安建筑科技大學，2014.

[2]胡躍東.氯離子環境下混凝土耐久性研究[D].大連：大連海事大學，2010.

[3]王偉.氯離子環境下混凝土結構耐久性設計研究[D].合肥工業大學，2013.

[4]于培科.鹽堿地區混凝土耐久性的技術研究及應用[D].長安：長安大學，2012.

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1007-6344（2015）11-0022-01