鋼筋混凝土耐久性影響因素與改善措施分析

李凱東

(中化石油福建有限公司，福建 廈門 361000)

目前我國的很多工程是采用鋼筋混凝土結構，如大型公共建筑，民用建筑，水利溝渠與大壩，交通道路，橋梁等，人們希望這些建筑能夠使用的時間足夠長。但是存在著很多的問題，如施工原材料質量不達標，施工技術不完善，管理混亂等，導致了其不能如人所愿，長時間服務于人類。還有一種原因是鋼筋混凝土的耐久性問題，導致了其在進入老齡化階段結構不穩定。目前，在人們的生活中，會經常見到危房，道路，橋梁等出現嚴重的損壞，需要進行維修或者直接報廢，這是鋼筋混凝土耐久性不夠的表現。因此，很多國內外的學者都在研究鋼筋混凝土的耐久性，希望通過提高其耐久性，保證建筑物的穩定與安全。

1 影響鋼筋混凝土耐久性的因素

1.1 混凝土凍融

混凝土施工需要的配料是水泥，骨料，水及外加劑進行混合，在低溫環境下施工，容易發生混凝土凍融，產生內部裂縫或強度降低。其產生裂縫原因之一，是混凝土水化產生的熱量引起內外較大溫差產生的較大拉應力，另一個原因是攪拌過程中的水分在溫度降低至冰點的時候變成冰，從而形成冰漲應力，導致混凝土內產生微小裂縫。

1.2 鋼筋混凝土腐蝕作用

當空氣中的二氧化碳滲入混凝土內部，就會與混凝土中的堿性物質發生反應，使混凝土的pH值降低，其對混凝土本身的耐久性一般沒有影響，甚至有時候會增加其耐久性。但是，其炭化對鋼筋具有較為明顯的負面作用，會對鋼筋表面的致密鈍化保護膜進行破壞，從而加速了鋼筋的腐蝕過程，最終降低鋼筋混凝土整體的性能和耐久性。另外，混凝土炭化引起的收縮變形，可能會對混凝土結構產生直接的破壞。

混凝土采用的原料水泥在制備的過程中就會存在一定的硫酸根離子和氯離子，部分外加劑也會提供一些，這兩種離子對鋼筋混凝土結構都具有一定的腐蝕性。硫酸根離子會直接影響混凝土，降低整個結構的耐久性；氯離子則主要是通過滲透進結構內，與炭化作用類似，破壞鋼筋表面的鈍化膜，從而侵蝕鋼筋，降低其性能，另外，在鋼筋失去保護膜后，氯離子會在其表面形成電化學反應，加速鋼筋的腐蝕。

1.3 堿液與骨料反應

鋼筋混凝土中的堿液與骨料發生反應主要是指在潮濕環境下，用于制備混凝土的具備較高活性骨料，與在混凝土孔隙內由水泥熟料與外加劑形成的堿液進行反應，骨料具備較高活性的原因是其中的高活性碳酸鹽、硅酸鹽、氧化硅等物質。潮濕環境是其反應的必要條件，干燥條件下無法提供用于反應物膨脹的水分。

2 耐久性改善措施

2.1 防止凍融破壞

在混凝土攪拌混合的時候，通過調節配合比、摻加引氣劑等方式來減少混凝土內的水分，預防凍融。另外，在混凝土澆筑施工的時候，可以通過控制料將溫度、層間施工間歇時間和增加保溫措施來防止凍融。

2.2 預防或降低混凝土腐蝕

增加鋼筋混凝土抗炭化的能力，可以從混凝土自身和改變二氧化碳滲透途徑兩個方面來進行?；炷磷陨砜梢酝ㄟ^調節配合比，如增大水泥用量，高效復合減水劑等來改善混凝土的性能，從而減緩混凝土炭化速度。關于二氧化碳滲透途徑，主要是通過外界的阻隔措施，來減緩其滲透，從而提高抗炭化能力。

提高對腐蝕性離子的抗侵蝕能力，如氯離子侵蝕可以通過調節水灰比增加pH值和摻加粉煤灰，礦渣等優質的摻合料，并減低水泥用量；硫酸根離子侵蝕可以通過采用具有硫酸鹽抗性的水泥制備混凝土，即可提高抗侵蝕能力。

鋼筋抗腐蝕能力提高可以通過涂覆耐腐蝕涂層，增加隔離層，涂刷防銹劑三個方式來實現，涂覆耐腐蝕層可以直接抵抗氯離子的侵蝕，隔離層可以改善多孔性不足，防銹劑可以防止侵蝕后出現電化學反應，降低腐蝕速度。

2.3 控制堿液與骨料反應

堿液與骨料反應控制可以通過控制混凝土中總堿含量和摻加礦物摻合料來實現，如美國采用水泥含堿量0.6%為預防堿液與骨料反應的界限值，但是在我國，當水泥含堿量低于0.4%仍然發生反應，這就證明了混凝土中的堿含量不是僅由水泥提供，在攪拌水，外加劑中也會提供，因此，需要對混凝土中所有材料的堿含量總和進行控制。

3 結 語

鋼筋混凝土結構的耐久性影響因素包括混凝土凍融，堿液與骨料反應和鋼筋混凝土腐蝕。其可以通過調節配合比和控制施工技術防止凍融，通過增加鋼筋混凝土抗炭化的能力，提高對腐蝕性離子的抗侵蝕能力和鋼筋抗腐蝕能力來改善混凝土腐蝕，控制混凝土原料中的總堿量和摻加礦物摻合料來防止堿液與骨料反應。