探析混凝土結(jié)構(gòu)耐久性

邢金生

（身份證號(hào)：1330301969****5998）

一、高性能混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性

高性能混凝土是一種新型高技術(shù)混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基礎(chǔ)上采用現(xiàn)代混凝土技術(shù)制作的混凝土。它以耐久性作為設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)，針對(duì)不同用途要求，對(duì)下列性能重點(diǎn)予以保證：耐久性、工作性、適用性、強(qiáng)度、體積穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。為此，高性能混凝土在配置上的特點(diǎn)是采用低水膠比，選用優(yōu)質(zhì)原材料，且必須摻加足夠數(shù)量的摻合料（礦物細(xì)摻料）和高效外加劑。

混凝土耐久性是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的使用年限內(nèi)，在各種環(huán)境條件作用下，不需要額外的費(fèi)用加固處理而保持其安全性、正常使用和可接受的外觀能力。現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2002)中，明確規(guī)定混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法。但現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范只劃分成兩個(gè)極限狀態(tài)，即承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)，而將耐久性能的要求列入正常使用極限狀態(tài)之中。且以構(gòu)造要求為主。混凝土的耐久性與工程的使用壽命相聯(lián)系，是使用期內(nèi)結(jié)構(gòu)保持正常功能的能力，這一正常功能不僅包括結(jié)構(gòu)的安全性，而且更多地體現(xiàn)在適用性上。

二、高性能混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的主觀影響因素

（一）材料因素

原材料品質(zhì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的影響至關(guān)重要，如原材料控制不嚴(yán)，會(huì)導(dǎo)致某些組份之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，特別是堿骨料反應(yīng)，對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性十分不利。另外，原材料中氯離子含量超標(biāo)，也容易導(dǎo)致鋼筋的銹蝕。

（二）施工因素

高性能混凝土的特點(diǎn)是低水膠比、高礦物摻和料、復(fù)摻外加劑，這與普通混凝土是不同的。這使得高性能混凝土在施工的質(zhì)量控制、養(yǎng)護(hù)措施都與普通混凝土不同。低水膠比決定于混凝土的粘性變大，在混凝土的運(yùn)輸、澆注、振搗工藝上必須嚴(yán)格控制，有的施工人員為方便施工而摻水，結(jié)果強(qiáng)度、耐久性大幅度下降；高礦物摻和料要求混凝土的養(yǎng)護(hù)必須到位，普通混凝土早期強(qiáng)度高水化快，對(duì)養(yǎng)護(hù)不是很敏感，但高性能混凝土則不同，因?yàn)閾胶土系幕钚员人嘈〉枚啵瑢?duì)礦粉混凝土，要求潮濕養(yǎng)護(hù)14d，而粉煤灰混凝土則要養(yǎng)護(hù)21d才能達(dá)到預(yù)期效果，否則會(huì)發(fā)生表面掉面、耐磨性差等；復(fù)摻外加劑要求混凝土的拌合時(shí)間必須要長(zhǎng)，外加劑的用量很小，若不保證拌合時(shí)間，根本分散不開，均勻性變差，致使外加劑不僅起不到作用，反而使混凝土表面質(zhì)量下降。

三、混凝土結(jié)構(gòu)耐久性提高措施

（一）原材料的選擇

1.水泥的選擇

水泥類材料的強(qiáng)度和工程性能是通過水泥砂漿的凝結(jié)、硬化形成的，水泥石一旦受損，混凝土的耐久性就被破壞，因此水泥的選擇應(yīng)結(jié)合工程的實(shí)際情況、所處的環(huán)境并且需注意水泥品種的具體性能，盡量選擇堿含量小、水化熱低、干縮性小、耐熱性、抗水性、抗腐蝕性、抗凍性能好的水泥。水泥強(qiáng)度并非是決定混凝土強(qiáng)度和性能的唯一標(biāo)準(zhǔn)，如用較低標(biāo)號(hào)水泥同樣可以配制高標(biāo)號(hào)混凝土。因此，工程中選擇水泥強(qiáng)度的同時(shí)，需要考慮其工程性能，有時(shí)，其工程性能比強(qiáng)度更重要。

2.集料與摻合料選擇

集料的選擇應(yīng)考慮其堿活性、耐蝕性和吸水性,防止堿集料反應(yīng)造成的危害，同時(shí)選擇合理的級(jí)配,改善混凝土拌合物的和易性,提高混凝土密實(shí)度。在普通混凝土中摻入活性礦物的目的,在于改善混凝土中水泥石的膠凝物質(zhì)的組成。活性礦物摻料：硅灰、礦渣、粉煤灰等中含有大量活性SiO2及活性Al2O3,它們能和水泥水化過程中產(chǎn)生的游離石灰及高堿性水化硅酸鈣產(chǎn)生二次反應(yīng)生成強(qiáng)度更高,穩(wěn)定性更優(yōu)的低堿性水化硅酸鈣,從而達(dá)到改善水化膠凝物質(zhì)的組成,消除游離石灰的目的。適當(dāng)摻用優(yōu)質(zhì)Ⅰ級(jí)粉煤灰、磨細(xì)礦渣、微硅粉等礦物摻合料或復(fù)合礦物摻合料,Ⅰ級(jí)粉煤灰和磨細(xì)礦渣粉分別應(yīng)符合GB1596和GB/T18046規(guī)定，Ⅰ級(jí)粉煤灰需水量比不應(yīng)大于100%,磨細(xì)礦渣比表面積應(yīng)大于450m2/kg。礦物摻合料摻量不超過水泥用量的30%,粉煤灰與磨細(xì)礦渣復(fù)合使用時(shí),兩者之比為1：1。

3.減水劑及緩凝劑。由于高性能混凝土具有較高的強(qiáng)度，且一般混凝土拌和物的坍落度較大,在低水膠比（一般＜0.35）一般的情況下，要使混凝土具有較大的坍落度，就必須使用高效減水劑，且其減水率宜在20%以上。有時(shí)為減少混凝土坍落度的損失，在減水劑內(nèi)還宜摻有緩凝的成份。此外，由于高性能混凝土水膠比低，水泥顆粒間距小，能進(jìn)人溶液的離子數(shù)量也少，因此減水劑對(duì)水泥的適應(yīng)性表現(xiàn)更為敏感。因大部分高性能混凝土施工時(shí)采用泵送，故摻減水劑后混凝土拌和物的坍落度損失不能太快太大，否則影響泵送。

4.鋼筋

預(yù)防鋼筋的銹蝕。常用的方法有環(huán)氧涂層鋼筋，采用靜電噴涂環(huán)氧樹脂粉末工藝在鋼筋表面形成一定厚度的環(huán)氧樹脂防腐涂層，這種鋼筋保護(hù)層能長(zhǎng)期保護(hù)鋼筋使其免遭腐蝕。此外，在混凝土表面涂層也是簡(jiǎn)便有效的方法，但涂料應(yīng)是耐堿、耐老化和與鋼筋表面有良好附著性的材料。還可摻加高效減水劑，在保證混凝土拌和物所需流動(dòng)性的同時(shí)，盡可能降低用水量，減小水灰比，使混凝土的總孔隙率，特別是毛細(xì)孔隙率大幅度降低。還可研究新技術(shù)，開發(fā)新產(chǎn)品，如耐銹鋼筋、阻銹鋼筋等。

結(jié)束語

在高性能混凝土耐久性研究方面，應(yīng)重視原材料的添加，重視施工技術(shù)對(duì)混凝耐久性的影響，提高施工質(zhì)量，特別是現(xiàn)場(chǎng)攪拌時(shí)對(duì)高性能混凝土配合比的控制，并且控制振搗，使高性能混凝土達(dá)到足夠密實(shí)的程度。同時(shí)，擴(kuò)大高性能混凝土的耐久性在橋梁、鐵路、公路等行業(yè)的研究應(yīng)用。