鹽漬環境地鐵混凝土結構耐久性設計和實踐

周天

新疆烏京基礎設施建設管理有限公司 新疆烏魯木齊 830000

在城市交通運行壓力不斷增加的背景下，地鐵交通的應用優勢也在逐漸凸顯出來。與此同時，如何優化混凝土結構設計，提升其耐久性也成為施工單位重點關注的話題。結合以往的數據勘察資料可以了解到，普通的混凝土結構在鹽漬環境中，其表面在2 到3 年的時間內便會出現較為嚴重的腐蝕，在五年左右的時間期限內會出現鋼筋結構腐蝕的情況，影響到結構基礎強度，由此可見，做好混凝土結構耐久設計，對于提升地鐵運營環境安全性有著積極地意義。

1 鹽漬環境下混凝土結構腐蝕機理

鹽漬環境中存在較多的氯離子、鈉離子和硫酸根離子，在土壤水分提供的環境下，會使土壤環境呈現出較強酸性，從而對混凝土結構帶來較強的腐蝕性。在具體的反應中，混凝土材料中所包含的鈣離子和鋁離子，會在酸性環境下發生化學反應，形成水化硫鋁酸鈣，使混凝土結構的完整性逐漸遭到破壞。如果鹽漬環境中所含硫酸根離子的濃度較大，那么其也會在原有腐蝕的基礎上出現進一步的腐蝕，從而造成混凝土結構膨脹的情況，影響到結構的完整性。而氯離子會沿著產生的裂隙進入到混凝土內部，與鋼筋結構中的鐵離子發生化學反應，生成三價鐵離子，在鋼筋表面形成鐵銹，鐵銹具備一定的吸水性，會進一步加快氧化反應，導致結構腐蝕情況加劇。

2 鹽漬環境下提高混凝土耐久性的設計方法

2.1 優化混凝土拌和比例

通過優化混凝土拌和比例，可以提升混凝土材料的綜合性能，從而提高材料本身的耐腐蝕性。在具體的應用中，需要注意以下幾點：①做好水泥材料的篩選工作，一般情況下使用到的水泥材料為普通硅酸鹽水泥，強度為42.5，但結合鹽漬環境的特殊性，所使用的水泥材料內不能摻有石灰石，可選擇摻有高爐粒化礦渣的水泥材料；②做好礦物摻和料的選擇，主要包括粉煤灰材料、粉碎后的礦渣等，為了防止在鹽漬環境下出現的堿化反應，技術人員需要對材料中可溶性堿的具體含量進行測定，根據相關性要求，所使用的材料含堿量不能超過0.5kg/cm3。③對于材料拌和比例進行優化控制，在確保材料基礎強度的情況下，適當提高礦物摻和料的比例，這樣可以降低水泥材料中易反應化學元素的總含量，從而提高分析結果的實用價值[1]。

2.2 添加結構保護層

在對混凝土結構進行保護時，選擇添加結構保護層屬于常見的處理方式，通過添加結構保護層，可以延緩鹽漬環境的侵入速度，借此來提升混凝土結構的穩固性。在具體的應用中，還需要注意以下幾點內容：第一，控制好保護層材料的選擇工作，結合以往的施工經驗，目前應用較多的保護層材料有硅烷材料、環氧底漆、丙烯酸聚氨酯漆料、改性防水卷材等，針對不同結構，需要做好保護層材料的搭配工作。例如，在側墻處理時，可以選擇“硅烷表面浸漬+改性瀝青防水卷材”組合的形式來作為保護層，而頂板結構在處理時，其外表面直接鋪設防水卷材即可滿足要求。第二，對于保護層厚度進行控制，不同結構位置處鋪設的材料厚度也存在著較大差異，需要對材料的最小保護層厚度進行計算，在確保混凝土結構穩定性的同時，可以減少施工成本支出。例如，在對地下連續墻進行作業時，其緊鄰鹽漬環境的部分，保護層厚度不能小于70mm，而背靠鹽漬環境的部分，其保護層厚度不小于50mm，從而提升混凝土結構的抗腐蝕性[2]。

2.3 選擇優良的防腐劑

通過選擇優良的防腐劑，可以起到改善混凝土材料性能的作用，從而提高混凝土結構的耐腐性。在具體的選擇中，可以選擇流變型防腐劑來作為混凝土拌和時的外加劑，在混凝土拌和的過程中，所選防腐劑需要采用后摻法來進行拌和，同時也需要提前計算好防腐劑的添加總量，使混凝土的流變性能可以控制在合理范圍內，避免添加量過多導致混凝土澆筑結構出現斷裂、脆性過高的情況。因此，對于具體的使用量也需要在實驗室內完成，結合鹽漬環境特點進行合理選擇，提高材料本身的實用性[3]。

2.4 冬季施工中混凝土的養護

做好澆筑后的養護及保溫工作：尤其是由正溫養護轉入負溫養護前，必須保證混凝土的抗壓強度大于等于設計強度的40%，對于C10 以下的混凝土不得小于5MPa。為了避免施工氣溫低而且晝夜溫差大對澆筑混凝土內部溫升和外界氣溫溫度梯度較大的影響，施工人員應邊澆注邊進行混凝土的側模保溫，并在混凝土終凝之后上面覆蓋兩——三層草袋，開始澆水養護，并隨時測定混凝土內部溫升和混凝土表面溫度，進行有效的溫控措施。晚間澆筑混凝途：混凝土鋪筑后，采用蓄熱法保溫養生，由于水泥的水化作用釋放出的熱量使混凝土集料溫度上升，塑料布和草苫子覆蓋路面使水化熱量蓄保起來，以減少路面熱量的失散。使之在適宜的溫度下硬化達到一定的強度時就可進行最后一遍抹面壓紋工作。為防雨雪天氣把草苫子濕透而去保溫作用，宜把苫子蓋在底層。塑料布蓋在上層。特別值得注意的是，因鋼摸板散熱快、致使混激土兩側結冰。因此。混凝土四邊，一定要加厚蓋好，減少空氣對流。采用真空吸水工藝：可吸出多余的游離態水份，降低混凝土的水灰比，提高混凝土的強度，增強抗凍性，并能縮短混凝士的抹面工作時間；從而能大大提高新澆筑混凝土的抗凍能力。

3 結語

綜上所述，優化混凝土拌和比例，可以提升混凝土材料的綜合性能，添加結構保護層，可以延緩鹽漬環境的侵入速度，選擇優良的防腐劑，可以起到改善混凝土材料性能的作用。基于鹽漬環境的基礎特點，采用合理措施來提升混凝土結構的耐久性，這對于延長結構使用壽命，提高地鐵運行環境安全性有著積極地作用。