影響混凝土耐久性的因素及提高措施探究

呂仲梁

摘要：在建筑施工中，通過凝結(jié)固化的混凝土對建筑體起到保護和加固作用。決定建筑壽命的因素很多且很復(fù)雜，但主要因素是混凝土的耐久性。本文作者在已掌握的知識的基礎(chǔ)上，通過影響混凝土耐久性因素的探究，提出了提高混凝土耐久性的相關(guān)措施，以供相關(guān)施工的工程技術(shù)人員借鑒，共同努力來提高建筑體的壽命。

關(guān)鍵詞：混凝土;耐久性;影響因素;提高措施

一、混凝土及混凝土的耐久性

1.混凝土

混凝土是工程施工中最常見和最重要的工程材料之一。施工中常用的混凝土是由水泥、石子、砂、水及必要時加入的外加劑和摻合料按一定比例混合，經(jīng)均勻拌制、澆筑、密實振搗、成型養(yǎng)護、凝結(jié)硬化而形成的一種人工石材。因此，混凝土又稱砼。

2.混凝土的耐久性

混凝土的耐久性與建筑體的使用壽命有緊密的聯(lián)系，決定建筑體在使用期內(nèi)具有安全性和適用性的功能。具體的來說，混凝土的耐久性是混凝土在實際使用中抵抗環(huán)境介質(zhì)和各種破壞因素的作用而保持強度和外觀完整性，從而維持混凝土結(jié)構(gòu)的安全、正常使用的能力。

3.混凝土的耐久性指標

（1）抗?jié)B性：混凝土抵抗壓力水滲透的能力;

（2）抗凍性：混凝土飽和吸水后，在多次凍融循環(huán)作用下形體不被破壞，質(zhì)量和強度不顯著降低的能力;

（3）抗侵蝕性：混凝土抵抗外界侵蝕性介質(zhì)侵蝕破壞作用的能力，侵蝕性介質(zhì)包括軟水、硫酸鹽、一般酸和強堿等;

（4）混凝土的碳化：混凝土碳化是改變混凝土內(nèi)部堿性環(huán)境的化學(xué)腐蝕，它是空氣中二氧化碳氣體通過凝結(jié)硬化后的混凝土毛細孔洞滲透到混凝土內(nèi)部，與混凝土內(nèi)的堿性物質(zhì)氫氧化鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成碳酸鈣和水，使混凝土內(nèi)部堿性降低的過程。因此，混凝土的碳化也稱混凝土的中性化。

（5）堿-骨料反應(yīng)：混凝土使用水泥中的堿性氧化物含量較高時，其堿性氧化物會與骨料中石、砂所含的二氧化硅發(fā)生緩慢的化學(xué)反應(yīng)，生成堿-硅酸凝膠并附著在骨料表面，該凝膠吸收水分會發(fā)生體積膨脹，嚴重時會造成混凝土自內(nèi)向外開裂，而導(dǎo)致混凝土被破壞。混凝土堿-骨料反應(yīng)可分為堿-硅酸鹽反應(yīng)和堿-碳酸鹽反應(yīng)。

二、影響混凝土耐久性的因素

1.原材料

由水泥、碎石、砂子、水和外加劑按照一定的比例混合并攪拌均勻的混凝土在建筑工程中的應(yīng)用十分廣泛，其所用原材料十分常見。在建材市場上，國家對水泥有嚴格的標準和規(guī)范，而對產(chǎn)自天然的砂、石確沒有嚴格的細分管理，導(dǎo)致市場上不滿足使用要求的砂、石充斥其中，而砂、石的質(zhì)量對混凝土的施工質(zhì)量和耐久性的影響極大。

2.密實度

混凝土密實度是指混凝土的固體物質(zhì)的體積占總體積的比例，即混凝土體積內(nèi)固體物質(zhì)的填充程度，它反映了混凝土的致密程度。影響混凝土的密實度的因素很多，空隙率是混凝土密實度的一個重要指標。混凝土密實度對混凝土耐久性的影響主要表現(xiàn)在（1）降低混凝土抵抗外界壓力水滲透的能力，即降低混凝土的抗?jié)B性。在自然界，普遍存在的壓力水接觸到建筑物時，混凝土?xí)鸬綄毫λ牡挚棺饔谩５绻炷恋拿軐嵍炔粔颍@種抵抗作用會減弱，減弱的初始是混凝土中開孔孔隙，由于開孔空隙會吸收壓力水，久而久之將導(dǎo)致建筑物受到壓力水的侵蝕而受損，直接影響建筑物的使用和耐久性;（2）混凝土密實度低會導(dǎo)致混凝土發(fā)生凍融破壞，即混凝土抗凍性變差。一年四季，在冬季的嚴寒天氣里，密實度低的混凝土，其滲透進開孔孔隙內(nèi)的水會結(jié)冰，從而使混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到破壞，即凍融破壞。研究表明，影響混凝土抗凍性的因素主要是混凝土的氣孔結(jié)構(gòu)和數(shù)量。當(dāng)混凝土開孔孔隙和氣泡多時，混凝土的抗凍能力就會減弱;反之，混凝土的抗凍能力就強;（3）凝結(jié)硬化后的混凝土，其表面的開孔孔隙易使空氣中的二氧化碳滲入，并在混凝土內(nèi)部發(fā)生緩慢的碳化反應(yīng)，這一化學(xué)反應(yīng)使得混凝土一點一點的遭受侵蝕和破壞。其反應(yīng)機理是長期處在空氣中的混凝土建筑物，二氧化碳會經(jīng)過混凝土表面的開孔孔隙進入混凝土內(nèi)部，與混凝土內(nèi)部的堿性物質(zhì)氫氧化鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成碳酸鈣和水，碳酸鈣的體積微膨脹會造成混凝土疏松、脫落。同時，碳化反應(yīng)還改變了混凝土內(nèi)部的堿性環(huán)境，在堿性環(huán)境被改變到一定程度時，會使混凝土失去對鋼筋的保護作用，使得鋼筋與混凝土內(nèi)部的其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致鋼筋發(fā)生銹蝕，銹蝕后的鋼筋失去了原有的性質(zhì)并體積膨脹，此時混凝土?xí)膬?nèi)向外加力而開裂，從而影響建筑物的可靠性和使用安全。

三、提高混凝土耐久性的措施

1.加強原材料的采購與監(jiān)管

在混凝土原材料的采購時，要優(yōu)中選優(yōu)，采購各項指標達到施工要求的原材料;同時，要加強監(jiān)管力度，提高混凝土原材料的采購質(zhì)量。這樣雙管齊下，從材料采購環(huán)節(jié)，提高混凝土施工質(zhì)量，確保混凝土擁有較高的耐久性。

2.降低混凝土的孔隙率

第一水是混凝土拌制過程中主要混合介質(zhì)，也是產(chǎn)生混凝土內(nèi)部孔隙的主要原因之一。因此應(yīng)控制混凝土在拌制時的用水量，可以通過使用高效減水劑來減少拌制過程中的用水量，實現(xiàn)降低混凝土的孔隙率，提高耐久性的目標。第二是加強振搗作業(yè)，提高密實度，降低孔隙率，但又不能過振，以免混凝土分層;第三可以在混凝土中添加高效活性礦物摻料，以提高混凝土的密度和強度，減少用水量，增加混凝土的耐久性。

3.預(yù)防鋼筋的腐蝕。

預(yù)防鋼筋腐蝕的方法一是可以在鋼筋表面靜電噴涂一層厚厚的環(huán)氧樹脂粉末，實現(xiàn)鋼筋與外界隔離;二是可以在混凝土表面涂層，封堵混凝土表面的開孔孔隙，反之外面有害介質(zhì)的侵入，以此來提高混凝土的耐久性。

四、結(jié)語

總之，混凝土的施工質(zhì)量影響著建筑物的壽命和使用安全。而影響混凝土耐久性的原因很多也很復(fù)雜，但所有的原因都將導(dǎo)致降低混凝土的耐久性。因此，要有效控制混凝土的施工，提高建筑物的使用壽命，為安全使用提供保障。

參考文獻：

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（遼東學(xué)院城市建設(shè)學(xué)院土木工程專業(yè) 遼寧丹東118003）