探討混凝土的結(jié)構(gòu)耐久性

胡麟

混凝土結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期的使用過程中要承受各種侵襲和破壞，而在這些復(fù)雜的環(huán)境下保持足夠的強(qiáng)度至關(guān)重要，這是混凝土最重要的性質(zhì)，我們稱之為混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。一般說來，混凝土結(jié)構(gòu)在使用了三十到四十年后，就進(jìn)入問題多發(fā)期， 有可能出現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)碳化、保護(hù)層剝落、裂縫出現(xiàn)、鋼筋腐蝕、滲漏層破壞，鋼筋化學(xué)腐蝕等現(xiàn)象。因此，在施工的過程中關(guān)注混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性是至關(guān)重要不容忽視的課題。

嚴(yán)格來說，混凝土的耐久性是指混凝土建筑和結(jié)構(gòu)在必要年限內(nèi)，在復(fù)雜的環(huán)境條件影響下、在各種損傷因素的作用下、不需要額外加固強(qiáng)化的情況下保持安全和正常使用的能力?；炷恋哪途眯园ㄖ敢韵乱蛩兀?即滲透阻力、抗凍性、抗侵蝕性、抗碳化性。相應(yīng)的，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)造成破壞的主要原因是由于凍融破壞，滲流破壞，堿集料反應(yīng)，混凝土碳化、鋼筋的銹蝕、化學(xué)襲擊等六個(gè)方面。

因此，我們?cè)谠O(shè)計(jì)和使用過程中，要注意增強(qiáng)混凝土的耐久性，主要應(yīng)從以下方面入手：

原材料的選擇

水泥類材料的強(qiáng)度和性能是在水泥砂漿的凝結(jié)與硬化過程中形成的，在這過過程中，水泥一旦受損，混凝土的耐久性就會(huì)嚴(yán)重下降，因此在選擇水泥時(shí)需嚴(yán)格關(guān)注水泥品種的具體性能，盡量選用選擇堿含量小，水化熱低，干縮性小，耐熱性，抗水性，抗腐蝕性，抗凍性能好的水泥，結(jié)合具體情況進(jìn)行選擇。

同時(shí)，在選擇水泥的過程中，不能以強(qiáng)度作為唯一指標(biāo)，低標(biāo)的水泥也可配制出高標(biāo)混凝土，我們要在考慮強(qiáng)度的同時(shí)，考慮水泥的工程性能。

使用外加劑

在使用集料與摻和劑時(shí)要優(yōu)先考慮堿活性，并進(jìn)行合理的級(jí)配。在混凝土中摻加一定的硅粉、粉煤灰、礦渣等材料能在很大程度上提升混凝土的耐久性，改善混凝土內(nèi)孔結(jié)構(gòu)，填充混凝土之間的空隙。

在考慮混凝土的耐久性時(shí)，要在混凝土的設(shè)計(jì)能滿足所需強(qiáng)度、性能的基礎(chǔ)上，盡量減少水泥用量、減少用水量、降低水泥水化熱、減少混凝土縫隙、提高混凝土致密度，達(dá)到結(jié)構(gòu)要求，這是被我國混凝土行業(yè)廣泛使用的技術(shù)，它使用高效引氣劑減小混凝土的孔隙度，預(yù)防外界有害雜質(zhì)進(jìn)入混凝土內(nèi)部。提高混凝土的耐凍性、防護(hù)性，減少有害的物質(zhì)的進(jìn)入。

水泥在加水?dāng)嚢韬?，在凝固過程中，會(huì)產(chǎn)生絮凝狀結(jié)構(gòu)。這些絮凝狀結(jié)構(gòu)中，包裹著許多拌和水，這就會(huì)降低了需長(zhǎng)期使用的混凝土結(jié)構(gòu)的耐久度。施工中為了保持混凝土拌和物所需的工作性，不得不在拌和時(shí)增加用水量，這就必然促使水泥石結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)很多空隙。為達(dá)到減少用水量，減少空隙的目的，我們可加入減水劑，使水泥質(zhì)點(diǎn)表面均帶有相同電荷。在電性斥力的作用下，可以使水泥體系處于較穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)，同時(shí)還能在水泥顆粒表面形成一層水膜，使水泥絮凝體內(nèi)的游離水釋放出來，達(dá)到減水的目的。研究表明，當(dāng)水灰比降低到0.38以下時(shí)，消除毛細(xì)管孔隙的目標(biāo)就可以實(shí)現(xiàn)，而摻入高效減水劑，就能達(dá)到這種目的。

普通的水泥混凝土中水化物的穩(wěn)定性不足，也會(huì)降低混凝土的耐久度。而在普通混凝土中摻入硅粉、粉煤灰、礦渣等，能有效的改善混凝土中膠凝物質(zhì)的組成，讓水化物更趨穩(wěn)定。這些物質(zhì)中含有大量的活性Si02及活性Al203，它們能和水泥在水化過程中產(chǎn)生的游離石灰與高堿性水化矽酸鈣再次發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成強(qiáng)度更高、穩(wěn)定性更優(yōu)的低堿性水化矽酸鈣，從而改善水化膠凝物質(zhì)的組成，消除游離石灰，使水泥石的結(jié)構(gòu)更為致密，有效的增進(jìn)混凝土的耐久性和強(qiáng)度。

降低水泥用量

在設(shè)計(jì)和施工的具體設(shè)計(jì)中，一個(gè)重要的措施是在保證強(qiáng)度要求的前提下盡可能的減少水泥的用量。減少水泥劑量意味著降低了水化熱、混凝土可以經(jīng)歷更多溫和的熱過程，以減少開裂的風(fēng)險(xiǎn)。這種措施能充分振動(dòng)壓實(shí)混凝土，并能較好的進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)。特別是對(duì)于一些特別不容易維護(hù)的建筑設(shè)計(jì)，如板、梁、柱等，更應(yīng)該在保證強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，降低水泥用量。

注意施工工藝

混凝土的拌制應(yīng)盡量采用一些新工藝，如：二次攪拌法，裹砂法，裹砂石法等，提高混凝土拌合料的和易性，保水性，提高混凝土強(qiáng)度，減少用水量；大體積混凝土的澆筑振搗應(yīng)控制混凝土的溫度裂縫，收縮裂縫，施工裂縫，建立混凝土的澆筑振搗制度，提高混凝土密實(shí)度和抗?jié)B性，重視混凝土振搗后的表面工序，并加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，以提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久度。

同時(shí)，在施工時(shí)盡可能避免在高溫下施工，避免長(zhǎng)距離輸送。在長(zhǎng)距離輸送的過程中，混凝土的坍落度較高，這就必然導(dǎo)致用水量增加、膠凝材料用量增加、放熱量增大，從而降低混凝土結(jié)構(gòu)的耐久度。

加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)

加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)主要包括養(yǎng)護(hù)和保溫兩方面，養(yǎng)護(hù)可防止混凝土早期干縮，保溫可防止混凝土表面溫度過低，內(nèi)外溫差過大，會(huì)因熱脹冷縮使混凝土產(chǎn)生裂縫，而降低混凝土的穩(wěn)定度和強(qiáng)度。

為了溫控的需要，大體積混凝土的早期強(qiáng)度一般維持在較低的值。這也要求我們，在使用過程中要注意保護(hù).不能過早使混凝土受壓受力，降低混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定度。

從上述可知，為了提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，我們可根據(jù)結(jié)構(gòu)的環(huán)境，合理選擇混凝土的原材料，改善混凝土級(jí)配，控制水灰比，在保證混凝土強(qiáng)度等級(jí)的基礎(chǔ)上使用最低劑量的水泥，改善混凝土的抗?jié)B和密實(shí)度。在建筑業(yè)蓬勃發(fā)展的今天，鋼筋混凝土的耐久性是影響相關(guān)企業(yè)經(jīng)濟(jì)績(jī)效的一個(gè)重要因素。提高鋼筋和混凝土的耐腐蝕性能和耐用性，具有重要的現(xiàn)實(shí)與經(jīng)濟(jì)利益。

（作者單位：湖南文理學(xué)院芙蓉學(xué)院工程與技術(shù)系）