混凝土結構耐久性研究現狀與發展

翁鳳錦

（黔東南州凱鑫交通工程試驗檢測有限責任公司貴州凱里556000）

混凝土結構耐久性研究現狀與發展

翁鳳錦

（黔東南州凱鑫交通工程試驗檢測有限責任公司貴州凱里556000）

混凝土結構在建筑施工中應用的十分廣泛，提高混凝土結構耐久性和使用周期，不僅能提高建筑的質量，而且有利于建筑工程的節能減排，探究混凝土結構的耐久性對提高建筑施工質量有著十分重要的意義。本文主要分析了混凝土結構耐久性發展的現狀、探究方法以及影響混凝土耐久性的因素。

凝土結構；耐久性；建筑工程

混凝土是當前應用最廣泛的建筑材料，混凝土結構具有抗壓強大高、穩定性好、原料來源廣泛、成本低和便于施工等特點，所以在建筑工程中大量使用。混凝土結構的耐久性直接關系到建筑的使用周期，因此逐漸引起了大家的關注。根據住建部的2015年的數據顯示，我國建筑總面積達到了600億m2，如果將所有的建筑面積延長一年的使用期限，那么等于建筑了上億平方米的房屋，所以研究建筑的耐久性能夠帶來巨大的經濟效益和社會效益，能夠有效地促進我國建筑行業的快速發展。

1 混凝土結構耐久性研究現狀

1.1 混凝土結構耐久性研究史

工業革命促進了社會經濟的發展，西方發達國家掀起了經濟建設的高潮，混凝土結構的也開始大規模的使用，因此出現了許多耐久性混凝土結構，一些建筑專家開始對混凝土結構進行積極的探索。1925年，美國的米勒為了獲得50年以上的混凝土腐蝕資料，將混凝土放在硝酸鹽含量很高的土壤進行試驗。1934～1964年期間，格拉夫和卡皮斯將混凝土放在海水中進行試驗，確定混凝土在海水中的耐久性，通過試驗獲得了混凝土結構在自然環境下的可靠數據，并對混凝土的配比和抗腐蝕性提出了新的見解。1945年，美國的Powers等人從混凝土的微觀方面入手，開始對混凝土的凍融破壞進行分析，并提出了靜水壓和滲透壓的說法。我國的對混凝土的耐久性研究比較晚，直到20世紀60年代。南京水利科學研究院才開始對鋼筋腐蝕性進行研究，當時他們研究的領域主要是鋼筋材料的抗腐蝕和混凝土的碳化。直到80年代，改革開放，極大地解放了生產力，中國經濟開始迅速騰飛，中國建筑行業也迎來了發展的春天，開始對混凝土進行大規模的研究，當時主要集中在中治建筑研究總院和中國建筑科學院為首的兩家國家研究院首次對混凝土結構的耐久性進行研究，經過幾十年的研究，也取得了不少研究成果，極大地促進了我國建筑行業的發展。

1.2 混凝土結構耐久性研究

對混凝土結構耐久性研究目的主要是結構新建混凝土結構耐久性設計以及已建混凝土結構耐久性的評估問題。并根據不同混凝土結構的耐久性等級，提供不同的加固措施，在保證建筑結構的質量的同時降低工程的成本。對混凝土結構耐久性的研究主要是兩個方面：結構的耐久性評定和壽命預測。

表1

2 混凝土結構耐久性

混凝土結構的耐久性主要是指混凝土結構在外部作用下，對混凝土內部結構的影響，包括氣候、水文條件、化學侵蝕或者其他破壞行為。混凝土結構在設計的時候，保證混凝土結構在自然環境下、人為因素以及化學作用下，不需要花費太多資金加固就能保證建筑的使用功能和外觀要求。

2.1 抗腐蝕性

混凝土結構在外部作用的影響下，比如空氣、水、土壤都會對混凝土結構產生破壞。因為空氣、水以及土壤中的含有不同濃度的酸、堿、鹽，這些化學元素會滲透到混泥土的內部，與混凝土里面的元素產生化學反應，使混凝土的表面出現裂縫或者剝落的情況，進而侵蝕混凝土內部的鋼筋，隨著時間的推移，被侵蝕的混凝土鋼筋面積越來愈大，進一步加劇混凝土的剝落現象，這樣外界的這些空氣、水更加容易滲透到混凝土的內部，這樣循環反復，混凝土的內部結構慢慢被損壞，混凝土也就失去了它本應該有的功能。以西南貴州省為例，貴州省屬于典型的亞熱帶季風氣候，四季分明，降水豐富，全省各地的降水量基本都在1000mL以上，而且貴州位于云貴高原，地勢比較復雜，氣溫呈垂直變化。有一山有四季，十里不同天的說法，貴州的光照條件差，空氣中的相對濕度比較大，因此空氣中的水分極容易滲透到混凝土結構的內部。混凝土配置的時候，要提高混凝土的抗腐蝕性。

2.2 抗滲透

混凝土的抗滲透性指的是混凝土抵抗水或者油的滲透性，因為混凝土的抗滲性直接關系到混凝土的抗侵蝕性和抗凍性。這主要因為具有侵蝕作用的化學元素一般都是以水的形態滲透到混凝土內部，抗滲性主要通過控制水分的滲透速度，進而控制侵蝕物質的滲透到混凝土內部結構中。混凝土的抗滲透性一般取決于混凝土內部空隙大小和它自身的密實程度。

2.3 凍融破壞

混凝土在配置的時候會添加一定的水，進行攪拌。在攪拌的過程中，一部分多余的水分以水離子的形式摻雜在混凝土內部中，混凝土干燥以后，內部會形成一定的毛細孔，當混凝土在零攝氏度以下，里面的水離子就會結成冰，導致內部水分子體積膨脹，在混泥土內部造成一定的壓力，累積到一定程度時，就會引起混凝土內部結構的破壞。

3 混凝土結構耐久性研究發展方向

隨著全球氣候變暖、自然環境的惡化以及大氣污染問題，使得混凝土結構面臨著新的挑戰，高耐久的混凝土材料逐漸受到市場的歡迎。混凝土結構的耐久性問題是當下急需解決的問題，但是影響混凝土結構有很多不確定因素，隨著我們對混凝土耐久性研究的深入這個問題也顯得越來越重要。通過開展對鋼筋混凝土結構耐久性的研究，一方面能對已有的建筑結構物進行科學的耐久性評估和剩余壽命預測，選擇正確的防護措施，延長建筑的服役時間。同時，同時對新建的建筑工程混凝土結構耐久性設計，對影響它內部結構的綜合因素、材料層次的耐久性研究、混凝土結構的耐久性優化維護等方面進行進一步研究，提高工程的施工質量和施工水平。這對既有服役的混凝土結構有現實意義，又豐富和發展鋼筋混凝土結構可靠度理論。

4 結語

隨著科學技術的進步和建筑行業的發展，我國對混凝土結構的研究也在不斷發展。特別是在當下，人們的環保意識越來越強，建筑工程的耐久性也愈加受到大眾的普遍關注。這需要我們相關的工作人員和機構不斷加強混凝土結構耐久性的研究，進而提高我國建筑的質量。

[1]陳琳，屈文俊，朱鵬，等.混凝土結構耐久性退化及耐久性描述[A].第八屆全國建筑工程腐蝕及結構耐久性學術交流會論文集[C].2013：1～6.

[2]孫宗光，郭保林.混凝土結構耐久性監測及在橋梁上的應用[A].第22屆全國結構工程學術會議論文集[C].2013：493～497.

[3]張勇.混凝土結構耐久性與防水措施的選擇[A].中國建筑防水（南方）專家論壇論文集[C].2013：24～26.

[4]吳克，徐春，等.混凝土結構耐久性設計探討[A].中國電機工程學會電力土建專委會結構分專委會2012全國電力土建結構第八次學術會議論文集[C].2012：52～55.

TU375

A

1004-7344（2016）28-0323-02

2016-9-18

翁鳳錦（1989-），男，苗族，貴州麻江人，助理工程師，大專，主要從事工作和研究方向是公路工程監理、試驗檢測、施工管理等方面。