氯離子、硫酸根離子耦合環境下混凝土結構耐久性研究

王愷源

中核四0四有限公司 甘肅嘉峪關 735100

新世紀以來，我國基礎設施建設取得了舉世矚目的成就。在這一進程中項目工程的體量不斷被刷新，已成為推動社會經濟快速發展的重要推手。值得關注的是，我國幅員遼闊，不同的地區的環境條件存在的較大的差異。建筑施工的過程中，若未能根據當地的地質環境在施工的過程中進行合理的技術干預，將會給項目工程的維護及后期整體的使用壽命帶來較大的挑戰。氯離子、硫酸根離子在施工環境中大量存在。建筑施工中，一般將含量超過7000Mmg/l的氯離子地區成為高氯離子含量區；將含量超過6000Mmg/l的硫離子地區成為高硫離子含量區[1]。這兩種離子在耦合環境下對建筑體的危害不容小覷。

1 氯離子、硫酸根離子耦合環境下增強混凝土結構耐久性的預防措施

1.1 硫酸根離子預防措施

針對硫酸根離子對混凝土結構耐久性造成的影響，可采用兩種方式來進行預防，第一種方式是用高抗硫酸鹽的水泥來替代普通水泥，但這一方法有一個弊端就是高抗硫酸鹽的水泥相對于普通水泥的價格較高，這就導致工程成本會有所上升。第二種方式是采用水灰比的控制來實現。通過實驗可以發現，改變混凝土的配合比時，能夠得到較好的預防效果。但水灰比控制在0.45，效果最佳。其中所選用的水泥為普通的硅酸鹽水泥，摻料為礦渣粉（可選用S75）。在這一配比系數下，經過在28d、60d、90d的測驗，混凝土結構的抗侵蝕實驗數據較為理想。其抗腐蝕系數在1.10-1.20之間[2]。

1.2 氯離子的預防措施

針對建筑施工過程中的氯離子對混凝土結構耐久性的造成的影響，可采用外堵方式來進行，對建筑體的基礎部分先采用澆筑式瀝青混凝土的方式，而后再瀝青膠封閉；對于建筑體的側面可以采用直接刷瀝青封閉的方式來進行。經過對比試驗可以發現能夠收到較好的效果。其中瀝青混凝土中的瀝青可采用重交通石油瀝青；礦粉可選用石灰石粉（也可采用低標號水泥）。瀝青和礦粉的指標見下表1、表2。在配比中，可參照《水泥混凝土施工》的規范要求對粗、細骨料進行優選。

表1 瀝青性能指標數據

表2 礦粉技術指標數據

2 瀝青混凝土施工及瀝青膠封層施工辦法

2.1 瀝青混凝土施工辦法

瀝青混凝土的施工過程中，應首先對原材料進行加熱處理。不僅要對瀝青進行加熱，也要對礦粉、骨料等進行加熱。經加熱處理之后，便要開始對施工用材料進行拌和。在拌和中要嚴格控制拌和的比例，避免因比例不當造成瀝青混凝土不達標[3]。在配比中，可采用稱重法進行配料。待加熱溫度達到各種原材料的配比溫度時，按照先碎石后砂、礦料粉、最后瀝青的順序來進行，需注意的是將碎石、砂、礦料粉干攪拌均勻后方可加入瀝青。避免瀝青過早加入導致瀝青混凝土不均性。攪拌機械的選擇可根據工程的設備情況來選擇。一般采用的是0.35m3的攪拌機，在攪拌前可采用對滾筒預加熱的方式避免原料加入后產生熱損而降低瀝青混凝土的質量。攪拌時間可進行合理控制，一般以不出現花白料，攪拌均勻即可。攪拌好的瀝青混凝土的溫度控制在150攝氏度上下。而后便可出料，由施工人員用專用器械拉至施工現場[4]。

2.2 瀝青膠封層施工辦法

瀝青膠的配比原料主要是瀝青和礦粉。瀝青也采用重交通石油瀝青；礦粉可選用石灰石生料粉。在礦粉和瀝青的選擇中去指標可參照瀝青混凝土的指標。二者在配比的過程中可采用瀝青和礦粉1:0.4的比例進行配比。需注意的是，瀝青的軟化點不穩，應在實際的配比前進行試驗，以確定礦粉的用量，礦粉用量可適當浮動。以在滿足粘附條件的同時防止瀝青膠在建筑物立面的流淌。瀝青膠的施工過程中需要嚴控以下幾點：首先，在施工中要保證瀝青膠施工的封閉連續性，以確保建筑物主體不受到硫酸鹽、氯酸鹽的侵蝕。其次，瀝青膠在施工的過程中極易受到環境氣溫波動的影響，因此在施工中應指派專人負責對瀝青膠的調試，再次，在瀝青膠的施工中應保持對瀝青膠成料的不斷攪拌，從而保證成料的均勻。最后，在瀝青膠的刮涂中，要確保混凝土的干燥，必要時進行熱風吹干等方式進行處理。

3 結語

綜上所述，隨著建筑施工項目的持續進行，不同的工況環境給建筑施工的從業者帶來的不同的挑戰。在這一過程中，建筑從業者應在對施工環境全面分析的基礎上，有效地采用預防措施來實現對建筑業耐久性等層面的提升。為降低氯離子、硫酸根離子耦合環境下混凝土結構耐久性的影響，可采用澆筑式瀝青混凝土、瀝青膠水封閉等方面進行預防性的施工，進而有效防范這一問題。