混凝土耐久性再次（精选5篇）
混凝土耐久性再次 篇1
摘要：混凝土的耐久性是指混凝土在使用条件下抵抗各种外界破坏因素的影响, 仍然长期保持强度和外观完整性的能力。影响混凝土耐久性的因素很多, 本文从配合比设计开始, 并结合混凝土碳化、冻融、钢筋锈蚀等方面进行阐述, 分析其影响耐久性的因素, 并对施工中的控制措施进行简要分析研究。
关键词：混凝土结构,耐久性,因素
近年来, 随着我国可持续发展战略的不断拓展, 混凝土结构的耐久性要求日益为人们所关注, 在各种设计规程中, 均把耐久性列为混凝土的一项重要指标。为了确保混凝土结构满足设计使用年限要求, 应充分分析影响混凝土耐久性的主要因素, 从配合比设计阶段着手, 结合工程所处的环境、当地的原材料供应情况、施工方法等, 从而维持混凝土结构的安全和正常使用。
1、混凝土耐久性控制的重要性
混凝土结构在其应用期间, 很多结构失效问题会直接导致结构的使用寿命急剧缩短, 而导致结构失效问题的原因很多, 其中结构设计强度不足造成结构承受荷载不利变化情况普遍, 而耐久性也是影响使用寿命的决定性因素。从国内外大量工程实践中发现, 因钢筋混凝土结构耐久性病害造成的工程损失是无法估量的, 因此针对混凝土结构耐久性这样棘手的问题势, 应认真研究和总结, 既要对在建项目进行科学合理的耐久性评估和服役期限预测并选用正确的方法进行修复, 又要对拟建项目进行相关耐久性的设计研究工作, 分析可能影响到混凝土结构使用寿命的各项因素, 从设计和施工两个方面共同把关。
2、混凝土配合比设计的考虑
本工程通过混凝土的配合比设计对材料和混凝土性能提出了明确的要求:最大胶凝材料用量不大于450kg/m3, 最小胶凝材料用量不小于340 kg/m3;混凝土凝结时间不小于10h, 含气量为3%, 56d的电通量小于1200C;其余指标应符合规范或设计要求。
2.1 原材料的选用
1) 本地区工程采用两种水泥:其一采用P·O42.5 水泥, 其二考虑P·O42.5水泥中混合料掺入量较大, 与外加剂不易相容, 因此部分结构采用P·II52.5 水泥。
2) 掺合材料则选用I、II级粉煤灰、矿渣微粉等具有活性的矿物掺合材料, 需水量比较低, 在降低成本的同时, 可以减少混凝土热开裂。
3) 外加剂则选用聚羧酸高效减水剂, 根据施工环境可选择性加入聚丙烯等有机类纤维材料。
4) 严格控制粗细集料质量, 合理进行集料的掺配, 减少单位用水量, 使用合理砂率, 保证混凝土施工性能。细集料选用颗粒级配为II区的中砂。粗集料采用碎石, 粒径为5~25mm且颗粒级配良好。
2.2 混凝土配合比设计
本工程主体结构混凝土配合比设计的主要理念:采用优质外加剂, 大掺量的矿物掺合料, 低水胶比, 以降低水化热的作用, 增强混凝土的密实度, 提高防水能力。主要采用的试验室配合比如表1, 对混凝土的耐久性指标 (电通量、抗渗性能、抗冻性能) 进行了检验, 检验结果如表2。
3、影响耐久性的关键因素或改善措施
3.1 冻融循环对混凝土的影响
1) 破坏原理
在拌制混凝土时, 为了得到必要的和易性, 加入的拌和用水总要多于水泥的水化用水, 这部分多余的水便以游离水的形式滞留于混凝土中形成连通的毛细孔, 并占有一定的体积, 另外, 还有一些水泥水化后形成的胶凝孔。这种毛细孔的自由水就是导致混凝土遭受冻害的主要因素, 在反复冻融循环后, 混凝土内部裂缝互相贯通, 强度逐渐减低, 最后使混凝土由表及里遭受破坏。
2) 提高混凝土抗冻融的措施
①提高混凝土抗冻耐久性的—个十分重要而有效的措施是在混凝土拌合物中掺人一定量的引气剂。引气剂是具有增水作用的表面活性物质, 它可以明显的降低混凝土拌合水的表面张力和表面能, 起到缓冲减压的作用, 使混凝土内部具有足够的含气量, 改善了混凝土内部的孔结构.大大提高混凝土的抗冻耐久性。
②减水剂的应用也成为混凝土不可缺少的组份。减水剂可以大幅度降低混凝土的水胶比, 提高混凝土的强度和致密性, 使混凝土抵抗冻融破坏的能力提高。
③掺加部分粉煤灰或细磨矿渣或硅灰等骨料, 其有助于改善混凝土内孔结构、填充内部空隙、提高密实度、改善混凝土性能。
3.2 混凝土的碳化
混凝土碳化又称为混凝土的中性化, 几乎所有混凝土表面都处在碳化过程中。碳化作用使混凝土内部碱性降低, 使钢筋处于中性化环境, 钢筋表面钝化膜遭到破坏而生锈, 造成混凝土保护层开裂和混凝土的粘结作用降低, 致使构件破坏。
3.3 钢筋的锈蚀
混凝土在一种或多种外界作用下, 材料的耐久性能会发生衰退, 逐渐降低了对其内部钢筋的保护作用。当钢筋外面的混凝土中性化或出现开裂等情况时, 钢筋失去了碱性混凝土的保护, 钝化膜破坏并开始锈蚀。锈蚀的钢筋不但截面积有所损失, 材料的各项性能也会发生衰退, 从而影响混凝土构件的承载能力和使用性能。钢筋锈蚀也是引起混凝土结构耐久性下降的最主要和最直接的因素。
3.4 混凝土抗渗性能
1) 抗渗机理及影响因素
所谓混凝土的抗渗性, 是指混凝土材料抵抗压力水渗透的能力, 它是决定混凝土耐久性最基本的因素。水或者直接导致膨胀和开裂, 或者作为侵蚀介质扩散进去混凝土内部的载体。所以, 混凝土的抗渗性对于混凝土的耐久性具有重大的意义。
影响混凝土抗渗性的根本因素是孔隙率和孔隙特征。混凝土的孔隙率越低, 抗渗性越好。为了最大程度的降低混凝土的孔隙率, 提高混凝土的抗渗性, 主要的措施是降低水灰比, 选择好的骨料级配, 充分振捣和养护, 掺用引气剂和优质粉煤灰掺和料等方法来实现。
2) 提高混凝土抗渗性能的措施
①选择合理的水灰比及灰砂比, 从而改善混凝土抗渗性能。
②选用好的骨料级配, 可以减少混凝土的孔隙率, 从而提高混凝土的抗渗性。主要应控制混凝土中砂浆的数量和质量, 控制混凝土结构的形成, 改善混凝土结构的内部构造。
③引气剂的使用可以让微小气泡切断了许多毛细孔的通道, 含气量超过6%时, 会导致混凝土强度急剧降低。引气剂的掺入, 在混凝土中会引入大量均匀分布、相互独立的类球形微小气泡, 在混凝土中起到了滚珠的作用, 而大量气泡又增加了浆体的体积、浆体粘度和屈服应力, 因此混凝土拌合物的和易性得到了极大改善和提高, 提高了混凝土的耐久性。
④粉煤灰在混凝土中能发挥其形态效应、微集料效应和活性效应, 提高混凝土的密实度, 细化孔隙, 从而提高混凝土的抗渗性。
3.5 其他
1) 在混凝土生产过程中, 应严格按试验室配合比进行调整, 使用符合配合比要求的原材料, 适时监测砂石含水率。
2) 注意控制混凝土构件的钢筋保护层厚度, 保护层的垫块一般选用塑料保护层定位夹或定型的纤维砂浆块等。
3) 混凝土在浇筑过程中严禁随意加水。若坍落度较小, 可适当添加外加剂, 确保混凝土的连续;振捣必须充分密实;严格控制混凝土浇筑温度, 如浇筑大体积混凝土构件则应在气温低的条件下进行, 可从施工角度控制混凝土入模的温度, 一般可以夜间施工。
4) 混凝土构件的养生。在浇捣完毕后立即对成型的构件进行遮覆保水, 避免混凝土构件失水过快。
5) 质量检测
①原材料的性能检测。施工中应加强原材料的质量检测, 杜绝不符合要求的材料用于工程中。
②在施工过程中, 抽取现场混凝土进行耐久性检验和同条件下的模拟试验。该项目在施工过程中, 混凝土主要指标如表3 所示。从表中可以看出, 各项指标均符合规范或设计要求。
4、结束语
4.1为了建设工程的百年大计, 提高混凝土的耐久性是混凝土发展的必然趋势。我们应根据工程所在的环境条件和施工工艺分析影响混凝土耐久性的各种因素, 确保混凝土结构安全可靠。
4.2 轨道交通工程混凝土耐久性设计应遵循“以防为主”的基本原则, 从结构设计、材料选择及严格的施工质量等来保证, 同时应注意对其在使用阶段实行必要的管理和维护。
参考文献
[1]刘德成.提高钢筋混凝土耐久性的措施[J].科技信息, 2009 (36)
[2]尚勇, 张凌云, 朱德武.路桥混凝土结构耐久性能主要病害研究[J].山东交通科技, 2005 (02)
混凝土耐久性再次 篇2
一、编制说明
根据施工设计图提供技术参数及资料，本工程地处多为盐碱和盐碱水环境，其地质多为海相沉积形成，富含Cl-SO2等多种离子。工程处于寒冷地区，雨雪天后为保证通行主要市区道路和部分公路都喷洒化冰盐水；本工程桥梁结构所处的环境类型为Ⅱ类，根据工程地质勘察本场地河水、地下水及基土对混凝土存在微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱等腐蚀性，本工程设计基准使用100年。因此确定桥梁各部位防腐等级如下：钻孔灌注桩、墩柱、桥墩、桥台按不低于环境作用等级C级采取防护。
二、根据混凝土防腐设计设计图依据工程施工规范标准：
1、《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011）
2、《公路工程混凝土结构防腐技术规范》（JIC/TB07-01-2006）
3、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)
4、《混凝土耐久性检验评定标准》(JGJ/T193-2009)
5、《混凝土外加剂》（BG8706-2008）
6、《天津市钢筋混凝土耐久性设计规程》（DB/29-165-2006）
7、《天津市市政工程施工技术规范》（DB29-75JI0406）
8、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）
9、《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》（GB/50080-2016）
10、《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》（GB/T5008-2016）
11、《普通混凝土拌合物力学试验方法标准》（GB/T5008-2016）
12、《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣》（BG/T18046-2008）
13、《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（BG/T1596-2005）
14、《混凝土拌合水标准》（JGJ63-2006）
15、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2018）
16、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/F50-2011）
三、防腐混凝土耐久性配合比选择：
充分考虑混凝土配合比试配时的指标：电通量、抗冻性、抗裂性、密实性、耐磨性、耐蚀性、抗碱-骨料反应检验满足工程要求。所以在钻孔桩配合比中掺加粉煤灰，增加混凝土流动度和易性，便于工程施工。对于墩柱掺加粉煤灰、磨细矿渣粉使混凝土更加密实内实外光、色泽一致。预制梁或现浇箱梁掺加磨细矿渣粉降低水化热又能增加其强度。根据拌合站到施工现场混凝土运输距离选择坍落度。
综合上述对桥梁混凝土结构耐久性影响因素，为保证混凝土结构耐久性满足工程质量需要：
1.1
从原材料调查与选择：①水泥：采用品质稳定强度不低于42.5级的低碱硅酸盐或普通硅酸盐水泥，禁止使用其它品种水泥，（考虑混凝土整体色泽一致因素），选年产量规模大产品质量稳定150万吨以上厂家，技术指标满：水泥的比表面积不宜超过350㎡/kg碱含量不超过0.6%，游离氧化钙含量不超过1.5%水泥中C3A的含量不超过8%②河砂：优先选用无碱活性的河砂厂家，砂级配合理、质地均匀；细度模数在2.6-3.0中砂，且含泥量不大于1.5%泥块含量不大于0.1%且无杂质，并进行细集料碱-硅酸反应砂浆棒膨胀率为0.1-0.20%的活性时，由各种原材料带入每个m³混凝土中的总碱量不超过1.8Kg/m³③碎石：调查工程周边生产厂家并取样试验（使用前做碱-骨料反应）：优先采用质地坚硬的石灰岩、花岗岩、辉绿岩等球形状、吸水率低空闲率小，母岩立方体抗压强度与混凝土设计强度之比大于2.0倍的碎石。选生产厂家反击破生产碎石方式，并且要三级配选生产（4.75-9.5mm9.5-19mm16-31.5mm），各个粒径标示并分仓清楚、压碎值不大于10%、级配良好、含泥量、泥块含量、针片状等技术指标满足规范要求。④拌合水：技术指标满足规范要求。⑤高效减水剂：高效减水率进场前经试验合格后入库。⑥阻锈剂技术指标满足规范要求。⑦粉煤灰符合《GB/T1596-2017》用于水泥混凝土中的粉煤灰技术指标满足规范要求。⑧磨细矿渣粉技术指标满足规范要求。通过试验选择合格的生产厂家为工程提供原材料,当以上原材料不能满足工程要求时，在配合比中掺加低钙粉煤灰硅灰等活性掺合料；原材料检验频率按公路桥涵施工技术规范《JTG/TF50-2011》执行。
四、拌合站拌合质量控制
1.1拌合站严格控制原材料对于水泥、河砂、碎石、高效减水剂、粉煤灰、矿渣粉经试验合格后方准入库。
1.2每天早晨试验员上班做河砂、碎石含水量试验根据试验室理论配合比换算成施工配合比，质量负责人负责核对，并交给搅拌机操作员输入程序中。
1.3投料顺序为：砂石—水泥—拌合水—掺合料—高效减水剂
1.4拌和机称量系统经市县以上计量技术检定合格后：投料水泥误差为±1%砂石误差为±2%减水剂粉煤灰磨细矿渣粉误差为±0.5%拌合时间添加外加剂为120S，值班试验员观察和易性满足施工所需要求时，放料做坍落度试验满足工地后，按规范做所要求试件组数，拆模后送标准养护室进行养护。
1.5现场试验员跟装混凝土的罐车一起到施工现场，先做坍落度试验，当混凝土坍落度不能满足浇筑要求时，使用随车带10L减水剂进行调整直至符合要求。
五、现场混凝土浇筑 1.1当浇筑桩基时，应根据混凝土方量计算出封底最小数量预留储备3个罐车混凝土，防止混凝土不足。浇筑程序按桩基技术交底执行，试件制作。①每个工班至少2组，桩基直径深度大于20米3组深度每超过10米增加1组。②墩柱按3组制作，2组做28b，1组做同条件养护，③T梁或箱梁按4组试件制作其中2组做抗压试验，2组做同条件。④连续浇筑超过1000m³混凝土，每个工班至少取2组试件；制作试件按桥规标准执行。
1.2当浇筑墩柱或其它构筑物混凝土数量时，提前做好各项准备工作：检查模板是否捆绑牢固、是否有没有粘贴好的缝隙，1.3混凝土的振捣设备至少预留1套振捣工应该熟悉混凝土振捣规范防止过振或漏振运输，使混凝土拆模后出现砂线、水波纹、离析、空洞现象。
六、混凝土的养护
1.1混凝土养护：当浇筑混凝土达到强度拆模后，对构筑物及时覆盖养护，当较小构筑物在顶部放一桶养护水使用细管引向构筑物并使用塑料薄膜包裹胶带紧，防止漏风使其保持湿润。T梁采用自动喷淋设备，专人负责此项喷淋工作。当张拉强度满足强度要求时止。
七、混凝土耐久性质量试验及检验验证
1.1混凝土抗冻性试验主要是检验验证其耐久性按规范进行，试件尺寸为100*100*400mm一个冻融循环为2.5-4.0h,冻融循环试验以相对弹性模量下降至75%或重量损失率达5%时，即可认为试件已达破坏，该试验冻融循环次数为抗冻融等级。本工程抗冻耐久性指数60% 1.2混凝土电通量试验检验验证桥梁混凝土氯离子含量： 本试验方法通过测定混凝土在直流恒电压作用下通过电量值来评价不同原材料和配合比中的氯离子渗透性能。本工程氯离子扩散系数小于7。
从源头做起，对进场原材料：水泥、河砂、碎石、外加剂、粉煤灰、磨细矿渣粉等进行试验检测控制，使混凝土中的总碱含量小于3.0/m³对于试验检测不合格的产品，拒绝卸车，并记录生产厂家车号；施工过程每个环节进行控制，混凝土出站运输到浇筑尽可能缩短时间，振捣工熟悉工艺流程使混凝土振捣密实，拆模后及时覆盖养护。以保证浇筑后混凝土各项指标满足设计图的技术要求；来保证桥梁结构混凝土耐久性质量要求。
探讨混凝土的结构耐久性 篇3
严格来说，混凝土的耐久性是指混凝土建筑和结构在必要年限内，在复杂的环境条件影响下、在各种损伤因素的作用下、不需要额外加固强化的情况下保持安全和正常使用的能力。混凝土的耐久性包括指以下因素： 即渗透阻力、抗冻性、抗侵蚀性、抗碳化性。相应的，对混凝土结构造成破坏的主要原因是由于冻融破坏，渗流破坏，碱集料反应，混凝土碳化、钢筋的锈蚀、化学袭击等六个方面。
因此，我们在设计和使用过程中，要注意增强混凝土的耐久性，主要应从以下方面入手：
原材料的选择
水泥类材料的强度和性能是在水泥砂浆的凝结与硬化过程中形成的，在这过过程中，水泥一旦受损，混凝土的耐久性就会严重下降，因此在选择水泥时需严格关注水泥品种的具体性能，尽量选用选择碱含量小，水化热低，干缩性小，耐热性，抗水性，抗腐蚀性，抗冻性能好的水泥，结合具体情况进行选择。
同时，在选择水泥的过程中，不能以强度作为唯一指标，低标的水泥也可配制出高标混凝土，我们要在考虑强度的同时，考虑水泥的工程性能。
使用外加剂
在使用集料与掺和剂时要优先考虑碱活性，并进行合理的级配。在混凝土中掺加一定的硅粉、粉煤灰、矿渣等材料能在很大程度上提升混凝土的耐久性，改善混凝土内孔结构，填充混凝土之间的空隙。
在考虑混凝土的耐久性时，要在混凝土的设计能满足所需强度、性能的基础上，尽量减少水泥用量、减少用水量、降低水泥水化热、减少混凝土缝隙、提高混凝土致密度，达到结构要求，这是被我国混凝土行业广泛使用的技术，它使用高效引气剂减小混凝土的孔隙度，预防外界有害杂质进入混凝土内部。提高混凝土的耐冻性、防护性，减少有害的物质的进入。
水泥在加水搅拌后，在凝固过程中，会产生絮凝状结构。这些絮凝状结构中，包裹着许多拌和水，这就会降低了需长期使用的混凝土结构的耐久度。施工中为了保持混凝土拌和物所需的工作性，不得不在拌和时增加用水量，这就必然促使水泥石结构中出现很多空隙。为达到减少用水量，减少空隙的目的，我们可加入减水剂，使水泥质点表面均带有相同电荷。在电性斥力的作用下，可以使水泥体系处于较稳定的悬浮状态，同时还能在水泥颗粒表面形成一层水膜，使水泥絮凝体内的游离水释放出来，达到减水的目的。研究表明，当水灰比降低到0.38以下时，消除毛细管孔隙的目标就可以实现，而掺入高效减水剂，就能达到这种目的。
普通的水泥混凝土中水化物的稳定性不足，也会降低混凝土的耐久度。而在普通混凝土中掺入硅粉、粉煤灰、矿渣等，能有效的改善混凝土中胶凝物质的组成，让水化物更趋稳定。这些物质中含有大量的活性Si02及活性Al203，它们能和水泥在水化过程中产生的游离石灰与高碱性水化矽酸钙再次发生化学反应，生成强度更高、稳定性更优的低碱性水化矽酸钙，从而改善水化胶凝物质的组成，消除游离石灰，使水泥石的结构更为致密，有效的增进混凝土的耐久性和强度。
降低水泥用量
在设计和施工的具体设计中，一个重要的措施是在保证强度要求的前提下尽可能的减少水泥的用量。减少水泥剂量意味着降低了水化热、混凝土可以经历更多温和的热过程，以减少开裂的风险。这种措施能充分振动压实混凝土，并能较好的进行混凝土养护。特别是对于一些特别不容易维护的建筑设计，如板、梁、柱等，更应该在保证强度的基础上，降低水泥用量。
注意施工工艺
混凝土的拌制应尽量采用一些新工艺，如：二次搅拌法，裹砂法，裹砂石法等，提高混凝土拌合料的和易性，保水性，提高混凝土强度，减少用水量；大体积混凝土的浇筑振捣应控制混凝土的温度裂缝，收缩裂缝，施工裂缝，建立混凝土的浇筑振捣制度，提高混凝土密实度和抗渗性，重视混凝土振捣后的表面工序，并加强养护，以提高混凝土结构的耐久度。
同时，在施工时尽可能避免在高温下施工，避免长距离输送。在长距离输送的过程中，混凝土的坍落度较高，这就必然导致用水量增加、胶凝材料用量增加、放热量增大，从而降低混凝土结构的耐久度。
加强养护
加强养护主要包括养护和保温两方面，养护可防止混凝土早期干缩，保温可防止混凝土表面温度过低，内外温差过大，会因热胀冷缩使混凝土产生裂缝，而降低混凝土的稳定度和强度。
为了温控的需要，大体积混凝土的早期强度一般维持在较低的值。这也要求我们，在使用过程中要注意保护.不能过早使混凝土受压受力，降低混凝土结构的稳定度。
从上述可知，为了提高混凝土结构的耐久性，我们可根据结构的环境，合理选择混凝土的原材料，改善混凝土级配，控制水灰比，在保证混凝土强度等级的基础上使用最低剂量的水泥，改善混凝土的抗渗和密实度。在建筑业蓬勃发展的今天，钢筋混凝土的耐久性是影响相关企业经济绩效的一个重要因素。提高钢筋和混凝土的耐腐蚀性能和耐用性，具有重要的现实与经济利益。
浅谈混凝土结构耐久性 篇4
关键词：混凝土；耐久性；保护层
中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）08-0077-02
混凝土结构是以混凝土为主制成的结构，包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等，具有造价低，耐火性好，整体性好等优点。但这并不代表混凝土结构是完美的。事实上，有大量的混凝土结构提前失效，达不到设计使用年限。这其中有的是由于结构设计的抗力不足所导致，有的则是混凝土耐久性不足造成的。
笔者认为在设计过程中，设计人员除了要注意混凝土结构强度，还应充分重视混凝土结构的耐久性设计。
1 影响混凝土结构耐久性的主要因素
（1）混凝土的碳化。它是空气中二氧化碳与水泥石中碱性物质相互作用，使其成分、组织和性能发生变化，使用机能下降的一种复杂的物理化学过程。碳化会降低混凝土的碱度，破坏钢筋表面的钝化膜，使混凝土失去对钢筋的保护作用，钢筋锈蚀。同时，混凝土碳化还会加剧混凝土的收缩，导致混凝土的裂缝和结构的破坏。
（2）混凝土碱-集料反应。碱-集料反应是指混凝土中的碱与集料中的活性组分之间发生的化学反应，引起混凝土膨胀、开裂、表面渗出白色浆液，造成结构破坏。该反应不同于其他混凝土病害，其开裂破坏是整体性的，目前还没有有效的修补方法。
（3）混凝土冻结破坏。在拌制混凝土时，为了得到必要的和易性，加入的拌合水总要多于水泥的水化水，这部分多余的水便以游离水的形式滞留于混凝土中形成连通的毛细孔，并占有一定的体积。这种毛细孔的自由水就是导致混凝土遭受冻害的主要因素，因为水遇冷冻结，并会发生体积膨胀，引起混凝土内部组织结构破坏。
（4）侵蚀性介质腐蚀。化学介质，如硫酸盐、海水、腐殖质、泥炭土存在的碳酸等都可能对混凝土产生腐蚀。
（5）机械磨损。部分混凝土结构在使用过程中要经常性承受各种机械磨损。例如混凝土路面因机械摩损而影响结构耐久性几乎随处可见；钢铁厂污水处理厂冲渣沟中有大块铁皮对沟壁、底板长期摩擦；燃煤电厂的中煤斗内侧受煤粉长期摩擦。
2 混凝土耐久性设计的主要内容
混凝土结构的耐久性按正常使用极限状态控制，特点是随时间发展因材料劣化而引起性能衰减。由于影响混凝土结构材料性能劣化的因素比较复杂，其规律不确定性很大，一般建筑结构的耐久性设计只能采用经验性的定性方法解决。
混凝土结构耐久性设计的主要内容包括：确定结构的设计使用年限、结构所处的环境类别及作用等级；选择有利于减轻环境作用的结构形式、布置和构造；明确混凝土结构材料的耐久性质量要求；确定钢筋混凝土保护层厚度，裂缝控制要求；设计防水、排水等构造措施；严重环境作用下采取防腐蚀附加措施或多重防护策略等。
3 提高混凝土耐久性的主要措施
3.1 选择合适的混凝土强度等级及其他指标
通过确定混凝土结构的设计使用年限、环境类别及其作用等级来选择合适的混凝土强度等级。一般混凝土结构可根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）第3.5节规定的内容执行。若介质对混凝土结构有腐蚀，还应根据《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-2008）相关要求确定最低混凝土强度等级。对水工结构以及有抗渗要求的结构设计，除应满足强度外，还应提出混凝土抗渗等级要求及抗冻等级。
3.2 选择耐久性较好的结构构件的形状和构造
应减少混凝土结构构件的表面暴露面积，并应避免凹凸变化，如腐蚀性等级为强、中时，柱截面宜选用实腹式，不应采用腹板开孔的工形截面；构件棱角宜做成圆角；采取构造措施避免水、气和有害物质在混凝土表面的积聚。如：受雨淋或可能积水的露天混凝土构件顶面，宜做成斜面，并应考虑结构挠度和预应力反拱对排水的影响；有抓渣机的结构中采取防撞措施，如：武钢老三扎水处理工程中旋流池底部设置工16@800的防撞钢轨。
3.3 钢筋混凝土结构设计时应选用合理的保护层厚度
混凝土保护层作用是混凝土保护钢筋，防止钢筋锈蚀，满足钢筋与混凝土耐久性的要求，并使钢筋可靠的锚固在混凝土内，保证钢筋和混凝土共同工作。增加混凝土的保护层厚度是现阶段提高耐久性、延长混凝土结构寿命的重要措施。按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）有关裂缝宽度计算公式可知：增加保护层厚度的同时裂缝宽度也会加大。《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）相关公式可知：裂缝宽度与保护层厚度无关。研究表明，按照规范GB50010公式计算得到的最大裂缝宽度要比国外其他规范的计算值大得多，而规定的裂缝宽度允许值却偏严。增大保护层厚度虽然会加大构件裂缝宽度的计算值，但实际上对保护钢筋减轻锈蚀十分有利。因此可以根据混凝土结构的设计使用年限、环境类别及其作用等级来按《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T50476-2008）、《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-2008）《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB/T50069-2002）等规范相关规定来综合确定结构的混凝土保护层厚度。如：深圳老虎坑垃圾焚烧电厂垃圾坑为满足防腐及防撞要求，将底板面层保护层加厚至120mm，并在其中满铺一层防裂钢筋网。
3.4 做好施工交底，保证施工质量
混凝土结构耐久性最终可靠度主要决定于实际完成的结构与设计要求的符合程度。根据工程设计要求，对于在施工时应注意的特殊事宜，设计人员必须向施工单位技术交底。例如强调不得采用海砂。严控在施工养护及保护层厚度施工质量。例如：某自备电厂3500m2自然通风冷却塔在使用8年后，人字柱箍筋保护层有多处混凝土开裂、脱落。其原因即为施工时保护层厚度不够。
3.5 在设计提高混凝土耐久性中易犯的错误
（1）保护层厚度应注明是受力钢筋的保护层厚度，同时考虑箍筋、分布筋的保护层厚度。
（2）为了减少裂缝计算宽度而在厚度较大的混凝土保护层内加设的钢筋网必须有防锈措施。
（3）防止简单提高混凝土强度等级来考虑混凝土的耐久性。
4 结语
耐久性设计问题日益受到政府有关主管部门和广大工程技术人员的重视。本文分析了影响混凝土结构耐久性的主要因素，并从设计角度探讨了提高混凝土耐久性的主要措施。
参考文献
[1] 王振东.混凝土及砌体结构[M].中国建筑工业出
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[2] 混凝土结构设计规范（GB50010-2010）[S].
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[4] 混凝土结构耐久性设计规范（GB/T50476-2008）
[S].
[5] 给水排水工程构筑物结构设计规范（GB/T50069-
2002）[S].
[6] 工业建筑防腐蚀设计规范（GB50046-2008）[S].
混凝土耐久性的提升措施分析 篇5
关键词：混凝土；耐久性；提升策略
中图分类号： TU745 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）34-172-2
0 引言
混凝土是建筑工程中主要材料之一，在整个建筑工程中起到重要作用。现今，人们对建筑工程质量的要求越来越高，对和建筑质量密切相关的混凝土性能方面也提出了更多需求，如在安全性、耐久性、稳定性等方面，则成为大众越来越关心的问题。一般来说，混凝土耐久性与内外作用是有直接关系的，是各种内外因素共同下所造成的，使投入使用的建筑在安全上存在一定隐患，也会影响建筑使用寿命的长短。因此，在建筑工程建设中，对混凝土耐久性进行研究和分析，对提升混凝土耐久性具有实际意义。
1 混凝土耐久性必要性分析
现今，建筑质量问题层出不穷，很多建筑在质量上都存在一定隐患，经常需要维护来延长使用时间，浪费大量人力物力。国内很多专家学者就建筑质量问题进行分析，发现在混凝土耐久性上存在一定缺陷。虽然对混凝土质量检验都在合格范围内，但是在耐久性上仍然较弱。如果建筑长期使用的话，其外部温度、潮湿度、荷载等其他外部因素，都会对混凝土耐久性造成影响，进而造成建筑质量安全威胁。所以，提高混凝土耐久性势在必行。笔者对混凝土耐久性进行深入剖析，现提出以下几点，可从这几点对混凝土耐久性进行分析。[1]
1.1 抗渗透性分析
混凝土耐久性必须要具有抗渗透性。因投入使用之后会经常出现一些液体作用影响，如果混凝土抗渗透性能较差，那么则很容易被一些液体所浸透，进而影响建筑质量。因此，混凝土中必然要提高抗渗透性。因为如果液体进入混凝土中必然会对混凝土表层造成破坏，进而与混凝土材料发生反应，尤其是对混凝土中的钢筋，影响非常大，很容易遭到腐蚀。除此之外，如果混凝土存在一定的渗透性，那么也会降低混凝土的抗冻性，如果混凝土中液体含量过高，那么出现冰冻天气时，建筑内部必然会受到冰冻的压力，进而对混凝土内部造成破坏。对混凝土渗透性进行总结，影响混凝土抗渗透性主要有两个方面，一个是因液体融入混凝土过多所造成，一个则是因混凝土内部结构所造成。但是，混凝土抗渗透性程度如何，对混凝土耐久性产生直接影响。
1.2 抗冻性分析
如果混凝土中液体含量过多，就会导致混凝土抗冻性遭到影响。尤其是对混凝土外部的破坏性非常大，造成混凝土外皮开裂、脱落。如果混凝土能够在液体含量饱和的状态下保持外部形状不变，那么表明其抗冻性较强。但是如果在冻融循环影响下出现外部形状变化，那表明其抗冻性不足。一般，混凝土抗冻性能程度是由水泥以及骨料所影响，当然还有其他一些影响因素，如混凝土冷冻速度、孔结构以及液体所影响的范围等。对混凝土抗冻性原理进行总结，那么则是：“在冷冻天气低温条件下，建筑混凝土遭到液体影响，出现冻结现象。如果液体出现固化现象，那么其体积必然会对混凝土造成影响。如果液体出现冻融现象，对混凝土形状会产生变化。长期以往，必然会对混凝土造成破坏”。因此，如果要提高混凝土耐久性，那么则要提高混凝土抗冻性。
1.3 抗侵蚀性分析
在对混凝土耐久性影响的各类因素中，抗侵蚀性则是需要重视的，尤其是建筑工程被投入工业使用，对耐久性的破坏力较大，在沿海地区的建筑业受侵蚀性较大，并且在治理上非常困难。一般情况下，大多是以酸性物质腐蚀混凝土，造成水泥中材料发生化学变化，进而破坏混凝土中强度。如果出现中强度压力时，则容易造成建筑无法承受更多负载，遭受打击。如水泥中具有较多氢氧化钙，如果遭到酸性液体融合，那么则会发生化学反应，进而造成侵蚀。
除了酸性物质之外，碱性物质也会对混凝土耐久性造成腐蚀。如果是固体碱的话对混凝土耐久性腐蚀性较小，但是如果是碱性浓液的话，则破坏力要大些，一般都是以化学反应的模式对混凝土造成侵蚀，进而遭到破坏。
1.4 混凝土自身因素所造成影响的分析
混凝土自身也会造成耐久性影响，如混凝土中水泥与骨料以及其他构成材料，如果质量不合格的话对混凝土耐久性也会造成影响。以水泥来说，只有掺入的水灰在比例上分配合理，才能提高水泥的融合性。而对于骨料来说，只有在颗粒直径上越小，才能在水灰比例融合性上越高，才能提高混凝土的耐久性。除此之外，混凝土其他材料也对耐久性造成影响，如水添加比例、掺和料、外加剂等，对混凝土耐久性影响也非常大。
通过笔者以上分析了解到，只有在混凝土中提高耐久性，才能提高建筑工程的质量。所以，在建筑工程建设阶段，就要严格把握混凝土质量关，以此提高混凝土耐久性。[2]
2 混凝土耐久性的提升措施分析
2.1 正确选择混凝土材料与配比
①选择质量优的水泥品种。在实际建筑工程建设阶段，要合理对水泥进行选择。现今大多建筑工地中选择水泥都以硅酸盐水泥为主，因为这种水泥可以有效提高混凝土抗腐蚀能力，尤其是对化学性腐蚀抵抗能力较高。但是，这种水泥也存在一定缺点，在抗冻性能力上较弱。②注重骨料质量选择。选择颗粒直径较小的骨料对提高混凝土耐久性有很大帮助。骨料在混凝土中所占比例较大，所以，对于骨料质量的选择上就要非常重视。但是，骨料在体积上存在一定不稳定性，并且随着混凝土环境的改变也会发生一定变化，因骨料体积变化对混凝土耐久性也造成一定影响。因此，对混凝土骨料的选择上应先进行实验，只有在特殊环境下，如抗冻融条件下骨料体积不会发生明显变化，那么则表明骨料质量良好。③水灰比例与水泥用量也会影响混凝土耐久性。在混凝土中对水灰比例不能很好控制，那么对混凝土耐久性也会造成影响。如果水灰比例过大，那么则会造成混凝土过于稀释，造成混凝土空隙过大，进而造成混凝土出现碳化情况。因此，对水灰比例以及水泥用量进行控制，则对混凝土内部受热问题得到较好解决。④选择质量好的掺和料。对混凝土中掺和料的选择上应以性能好、质量好为主，复合矿物掺和料则要优于单一矿物掺和料。并且，掺和料的选择和季节以及地区等因素都有一定关系。比如在深冬季节，在使用掺和料的时候则可以适当提高比例，但是，如果用在早强要求下的混凝土构件工程，则不能广泛适用。因此，应结合实际需求，对掺和料进行比例搭配，但仍然要以质量优的掺和料作为选择。[3]
2.2 提高施工工艺措施
一方面，对于混凝土材料的选择上以及用量比例上都要以质量为主，除此之外，还与混凝土施工工艺存在一定联系。在混凝土全部材料混合振捣的过程中应进行密切观察，要按照严格的程序完成作业，这样才能使混凝土更加密实。使混凝土在防渗、抗冻融、抗腐蚀性能上也得到提高，进而提高混凝土的耐久性。除此之外，对于建筑工程用以工业环境，或是在沿海较为潮湿地区，则可以在混凝土外部增添防护层，以此提高混凝土防腐蚀性与抗渗透性，以减少外部因素对混凝土耐久性的影响。
2.3 提高混凝土抗冻融与腐蚀性的措施
混凝土中冻融与腐蚀则是混凝土耐久性最为重要的影响因素，只有对这些影响因素进行预防与治理，才能有效保障混凝土的耐久性。比如对混凝土冻融的解决措施，则可以根据冻融发生的特性予以解决。如北方地区则面对建筑抗冻融是根据引气装置来提高混凝土抗冻性的，也可以采取水灰比例调整的方式降低混凝土冻融，因水灰中具有氯盐，而氯盐对于混凝土的破坏性尤其严重。如果降低混凝土水灰比例，那么则可以提高混凝土中抗冻融与腐蚀性。[4]
3 结束语
当前，国内社会经济水平得到迅速提高，建筑行业也得到长足发展，在建筑水平以及工艺上都有了显著提高。人们对于建筑的需求上不再是基础需求，更多则是对建筑物质量更加关注，甚者有的业主会要求对建筑结构的耐久性或者剩余使用年限进行评定。而评定结果的程度如何，与混凝土结构质量存在直接关系。只有提高混凝土耐久性，才能有效提高混凝土建筑使用年限。但是，提高混凝土耐久性是需要相关部门共同合作、共同推动的，尤其是在混凝土材料使用与监督上、混凝土施工工艺以及技术应用上，都应引起相关部门的重视，以此来提升混凝土耐久性。
参 考 文 献
[1] 李毓龙，刘钊，张建东.混凝土桥梁耐久性设计规范的框架与理念[J].结构工程师，2012（05）：105-109.
[2] 张陆璐.钢筋混凝土结构耐久性研究[J].四川建材，2012（04）：74-79.
[3] 抗震保温的混凝土结构[J].技术与市场，2012（08）：354-356.