淺析如何提高混凝土的耐久性及其防腐措施

摘要：耐久性是混凝土結(jié)構(gòu)的重要指標(biāo)之一，混凝土的耐久性是使用期內(nèi)結(jié)構(gòu)保證正常功能的能力，關(guān)系著結(jié)構(gòu)物的使用壽命。文章分析了混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問(wèn)題，探討了造成耐久性失效的原因，并針對(duì)耐久性問(wèn)題提出了相關(guān)的防腐建議。

關(guān)鍵詞：混凝土；耐久性；防腐措施；集料反應(yīng)；化學(xué)侵蝕

我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性問(wèn)題不容忽視。我國(guó)人口眾多，過(guò)去為及時(shí)解決居住需要和促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)，建造過(guò)不少質(zhì)量不高的民用房屋和工業(yè)廠房。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)雖然采用可靠度理論計(jì)算，實(shí)質(zhì)上僅能滿足安全可靠指標(biāo)的要求，而對(duì)耐久性要求考慮不足，且由于忽視維修保養(yǎng)，現(xiàn)有建筑物老化現(xiàn)象相當(dāng)嚴(yán)重。截至20世紀(jì)末，有近23.41億平方米的建筑物進(jìn)入老齡期，處于提前退役的局面。20世紀(jì)50年代不少在混凝土中采用摻入抓化鈣快速施工的建筑，損壞更為嚴(yán)重。近幾年房屋開(kāi)發(fā)中反映出的質(zhì)量問(wèn)題也很突出，不少新建好的商品房，未使用幾年就需要修復(fù)，造成極大浪費(fèi)。

我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中的大國(guó)，正在從事著為世界所矚目的大規(guī)?；窘ㄔO(shè)，而我國(guó)財(cái)力有限，能源短缺，資源并不豐富，因此科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，優(yōu)質(zhì)的施工質(zhì)量來(lái)提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性及防腐性，延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)使用壽命是擺在我們面前的一個(gè)很重要的課題和任務(wù)。

一、混凝土工程中的耐久性問(wèn)題

強(qiáng)度和耐久性是混凝土結(jié)構(gòu)的兩個(gè)重要指標(biāo)，因以往工程中習(xí)慣上只重視混凝土的強(qiáng)度，或片面追求高強(qiáng)度而忽視混凝土的耐久性?；炷恋哪途眯允鞘褂闷趦?nèi)結(jié)構(gòu)保證正常功能的能力，關(guān)系到結(jié)構(gòu)物的使用壽命，隨著結(jié)構(gòu)物老化和環(huán)境污染的加重，混凝土耐久性問(wèn)題已引起了各主管部門和廣大設(shè)計(jì)、施工部門的重視。

二、混凝土結(jié)構(gòu)耐久性問(wèn)題的分析

混凝土耐久性問(wèn)題，是指結(jié)構(gòu)在所使用的環(huán)境下，由于內(nèi)部原因或外部原因引起結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期演變，最終使混凝土喪失使用能力，即所謂的耐久性失效，耐久性失效的原因很多，有抗凍失效，堿-集料反應(yīng)失效，化學(xué)腐蝕失效，鋼筋銹蝕造成結(jié)構(gòu)破壞等。下面作具體分析：

混凝土的凍融破壞

結(jié)構(gòu)處于冰點(diǎn)以下環(huán)境時(shí)，部分混凝土內(nèi)孔隙中的水將結(jié)冰，產(chǎn)生體積膨脹，過(guò)冷的水發(fā)生遷移，形成各種壓力，當(dāng)壓力達(dá)到一定程度時(shí)，導(dǎo)致混凝土的破壞?；炷涟l(fā)生凍融破壞的最顯著的特征是表面剝落，嚴(yán)重時(shí)可以露出石子?；炷恋目箖鲂阅芘c混凝土內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu)和氣泡含量多少密切相關(guān)?？自缴僭叫?，破壞作用越小，封閉氣泡越多，抗凍性越好。影響混凝土抗凍性的因素，除了孔結(jié)構(gòu)和含氣量外，還包括：混凝土的飽和度，水灰比，混凝土的齡期，集料的孔隙率及其間的含水率等。

混凝土的堿-集料反應(yīng)

混凝土的堿-集料反應(yīng)，是指混凝土中的堿與集料中活性組分發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，引起混凝土的膨脹，開(kāi)裂，甚至破壞。因反應(yīng)的因素在混凝土內(nèi)部，其危害作用往往是不能根冶的，是混凝土工程中的一大隱患。許多國(guó)家因堿-集料反應(yīng)不得不拆除大壩，橋梁，海堤和學(xué)校，造成巨大損失，國(guó)內(nèi)工程中也有堿-集料反應(yīng)損害的類似報(bào)道，一些立交橋、鐵道軌枕等發(fā)生不同程度的膨脹破壞?；炷翂A-集料反應(yīng)需具備三個(gè)條件，即有相當(dāng)數(shù)量的堿、相應(yīng)的活性集料及水分。反應(yīng)通常有三種類型：堿-硅酸反應(yīng)，堿-碳酸鹽反應(yīng)，慢膨脹型堿-硅酸鹽反應(yīng)，避免堿-集料反應(yīng)的方法可采用：盡量避免采用活性集料；限制混凝土的堿含量；摻用混合材。

化學(xué)侵蝕

當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)處在有侵蝕性介質(zhì)作用的環(huán)境時(shí)，會(huì)引起水泥石發(fā)生一系列化學(xué)、物理與物化變化，而逐步受到侵蝕，嚴(yán)重的使水泥石強(qiáng)度降低，以至破壞。常見(jiàn)的化學(xué)侵蝕可分為淡水腐蝕，一般酸性水腐蝕，碳酸腐蝕，硫酸鹽腐蝕，鎂鹽腐蝕五類。淡水的沖刷，會(huì)溶解水泥石中的組分，使水泥石孔隙增加，密實(shí)度降低，從而進(jìn)一步造成對(duì)水泥石的破壞；研究表明，當(dāng)水泥石中的氧化鈣溶出5%時(shí)，強(qiáng)度下降7%,當(dāng)溶出24%時(shí)，強(qiáng)度下降29%,因此，淡水沖刷會(huì)對(duì)水工建筑有一定影響；而當(dāng)水中溶有一些酸類時(shí)，水泥石就受到溶淅和化學(xué)溶解雙重作用，腐蝕明顯加速，這類侵蝕常發(fā)生在化工廠；碳酸對(duì)混凝土的影響主要為：在溶淅水泥石的同時(shí)，破壞混凝土內(nèi)的堿環(huán)境，降低水泥水化產(chǎn)物的穩(wěn)定性，影響水泥石的致密度，造成對(duì)混凝土的侵蝕；硫酸鹽的腐蝕則表現(xiàn)為so42-離子深入混凝土內(nèi)與水泥組分反應(yīng)，生成物體積膨脹開(kāi)裂造成損壞；海水中由于存在多種離子，侵蝕形式較為復(fù)雜，但主要是由于鎂鹽使硬化水泥石的結(jié)構(gòu)組分分解，同時(shí)硫酸鹽作用會(huì)造成對(duì)水泥石的損壞，而氧化鎂沉淀會(huì)堵塞混凝土孔隙，會(huì)使海水侵蝕有所緩和。

鋼筋的銹蝕

鋼筋的銹蝕，其一表現(xiàn)為鋼筋在外部介質(zhì)作用下發(fā)生電化反應(yīng)，逐步生成氫氧化鐵等鐵銹，其體積比原金屬增大2~4倍，造成混凝土順筋裂縫，從而成為腐蝕介質(zhì)滲入鋼筋的通道，加快結(jié)構(gòu)的損壞。氫氧化鐵在強(qiáng)堿溶液中會(huì)形成穩(wěn)定的保護(hù)層，阻止鋼筋的銹蝕，但堿環(huán)境被破壞或減弱，則會(huì)造成鋼筋的銹蝕，如混凝土的碳化或中性化。造成混凝土碳化和中性化的原因，主要是混凝土的密實(shí)度即抗?jié)B性不足，酸性氣體滲入混凝土內(nèi)與氫氧化鈣作用；其二，氯離子對(duì)鋼筋表面鈍化膜有特殊的破壞作用，當(dāng)混凝土中氯含量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，鋼筋會(huì)銹蝕，而水和氧的存在是鋼筋被腐蝕的必要條件，因此，若混凝土開(kāi)裂，造成水和氧的通道，則鋼筋銹蝕加速，促成混凝土裂縫進(jìn)一步開(kāi)展，混凝土保護(hù)層剝落，最終使構(gòu)件失去承載力。

本新聞共2頁(yè),當(dāng)前在第1頁(yè)12