关于混凝土耐久性能的探讨

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摘要：通过对本文的阅读我们可以了解到关于硬化混凝土的耐久性方面的相关知识，本文涉及了关于混凝土耐久性能。本文主要对影响混凝土耐久性的因素和提高混凝土耐久性的措施进行了探讨。

关键词：混凝土；耐久性；因素；措施

中图分类号：TU646文献标识码：A文章编号：

引言：由于影响混凝土结构耐久性的因素很多，学习研究不深，难以达到定量设计的程度。规范采用了宏观控制的方法，即根据结构设计使用年限和环境类别对结构混凝土提出相应的限制和要求，以保证其耐久性。这种方法概念清楚，设计简单。规范规定设计人员在设计图纸上应标明建筑结构的使用年限，为此，设计人员应结合巳有的设计经验和当地工程建设实践认真进行结构的耐久性设计。

1.影响混凝土耐久性的因素

混凝土结构耐久性的直接体现，就在于房屋的稳固性和使用年限。影响混凝土耐久性的因素有很多，包括外部及内部，主要如下：

1.1碳化因素

混凝土的主要化学元素为钙（Ca），易与空气中的水分及氧化物发生反应，生成 CaCO3 等产物，使得混凝土整体的碱度受到影响而降低，从而破坏与混凝土密切相连的钢筋表面的钝化膜，影响钢筋稳定性，致使起到保护作用的混凝土失效。当然，这种过程中通过墙体表面一步一步的深化的，因此需要很长一段时间才能表现出来，而此时钢筋已经处于活化状态甚至已经部分活化，再加上空气中的水气及其它有害介质的侵蚀，造成钢筋锈蚀，稳定性变差。

1.2冻融因素

墙体开裂是最常见的一种混凝土受到破坏的现象，其主要原因是由于水的冰融作用。在潮湿或者水气较大的环境中，混凝土结构不仅仅会逐步出现开裂，甚至会出现剥皮、大裂缝等问题，严重影响房屋结构的安全性和使用性，降低耐久性。

1.3混凝土自身变化因素

在正常情况下，混凝土会因环境、气候、温湿度等的变化而产生内部应力或收缩等现象，如这种现象为常规范围内，则无较大影响但是总体而言，当约束条件下的混凝土变形所产生出的拉应力超出了实际所能承受的变化强度，则会出现明显的开裂现象。因此尽可能把应力控制在较小范围内，提高混凝土的耐久性。另外，由于混凝土自身的、温差和干燥的收缩等，也会直接影响到其质量的变化和开裂的发生。

2.提高混凝土耐久性的措施

混凝土的外部环境，原料，密实度和抗渗性是混凝土耐久性能的重要因素．因此，工程中应根据具体情况，有针对性地采取相应措施，从混凝土的材料、结构设计、工程施工三个方面提高混凝土的耐久性。

2.1混凝土材料

2.1.1粗骨料

选用质地坚硬、级配良好的石灰岩、花岗岩、辉绿岩等球形、吸水率低、空隙率小的碎石，压碎指标不大于10%，母岩立方体抗压强度与梁体混凝土设计强度之比应大于2，含泥量小于0.5%，片状颗粒含量不大于5%，针、颗粒尽量接近等径状。粗骨料粒径宜为5～20mm，且分两级储存、运输、计量，5～10mm 颗粒质量占(40±5)%，10～20mm颗粒质量占(60±5)%。选用无碱活性粗骨料(因条件所限不得不采用碱—硅酸反应砂浆棒膨胀率为 0.10～0.20%的活性骨料时，由各种原材料带入混凝土中的总碱量不应超过3.0kg/m3)。

2.1.2 细骨料

细骨料应选择级配合理、质地均匀坚固的天然中粗砂(不宜使用机制砂和山砂，严禁使用海砂)，细度模数2.6～3.0。严格控制云母和泥土的含量，砂的含泥量应不大于1.5%，泥块含量应不大于0.1%，选用无碱活性细骨料(因条件所限不得不采用碱—硅酸反应砂浆棒膨胀率为0.10 ～ 0.20%的活性骨料时，由各种原材料带入混凝土中的总碱量不应超过3.0kg/m3 )。

2.1.3 水泥

水泥及水泥类材料的强度和工程性能，是通过水泥砂浆的凝结，硬化形成的，水泥石一旦受损，混凝土的耐久性就被破坏，因此水泥的选择需注意水泥品种的具体性能。

采用品质稳定、强度等级不低于 P.O42.5 级的低碱硅酸盐水泥或低碱普通硅酸盐水泥 (掺合料仅为粉煤灰或磨细矿碴)，禁止使用其它品种水泥。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，并结合具体情况进行选择。

2.2结构设计

2.2.1混凝土配合比

混凝土配比的设计在满足混凝土强度，工作性的同时应考虑尽量减少水泥用量和用水量，降低水化热，减少收缩裂缝，提高密实度，采用合理的减水剂和引气剂，改善混凝土内部结构，掺入足量的混合料，提高混凝土耐久性能。

2.2.2混凝土保护层

混凝土结构中，钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种不同材料组成的复合材料，两种材料具有良好的粘结性能是它们共同工作的基础，从钢筋粘结锚固角度对混凝土保护层提出要求，是为了保证钢筋与其周围混凝土能共同工作，并使钢筋充分发挥计算所需强度。

针对不同的腐蚀环境应设计不同的保护层厚度。如一类环境(室内正常环境)，设计使用年限为 100 年的结构混凝土应符合下列规定：混凝土保护层厚度应按规范的规定增加40％；当采取有效的表面防护措施时，混凝土保护层厚 7 度可适当减少。混凝土结构及构件宜整体浇筑，不宜留施工缝。当必须有施工缝时，其位置及构造不得有损于结构的耐久性。

2.2.3节点构造设计

结构的节点构造设计也应考虑构件受局部损坏后的整体耐久能力。

2.3工程施工

2.3.1 混凝土的输送

混凝土采用混凝土输送泵输送或混凝土运输车运送。

当采用泵送时，输送管路的起始水平段长度不小于15m，除出口处采用软管外，输送管路其它部分不得采用软管或锥形管。输送管路应固定牢固，且不得与模板或钢筋直接接触。混凝土应连续输送，输送时间间隔不大于45min，且坍落度损失不大于10%。输送泵接料斗格网上不得堆满混凝土，要控制供料流量，及时清除超径的骨料及异物。夏季高温施工时宜用湿草袋等覆盖输送管，防止因输送管道温度过高造成混凝土坍落度损失过大影响施工，直至造成混凝土堵管。冬季施工时宜用保温材料包扎输送管防止混凝土受冻。

2.3.2混凝土的拌制

混凝土配合比应考虑强度、弹性模量、初凝时间、工作度等因素并通过实验来确定。

混凝土原材料应严格按照施工配合比进行准确称量，称量最大允许偏差应符合下列规定(按重 量计)：胶凝材料(水泥、掺合料等)±1%；外加剂±1%；骨料±2%；拌和用水±1%。搅拌混凝土前，应严格测定细骨料的含水率，准确测定因天气变化而引起的粗细骨料含水量的变化，以便及时调整施工配合比。

2.3.3混凝土养护

混凝土养护要注意湿度和温度两个方面。养护不仅是浇水保湿，还要注意控制混凝土的温度变化。在湿养护的同时，应该保证混凝土表面温度与内部温度和所接触的大气温度之间不出现过大的差异。采取保温和散热的综合措施，防止温降和温差过大。因此，综合考虑，蒸汽养护能较好地解决以上两个方面的问题。

3.结 语

作为用量最大、应用面很广的人造工程材料，混凝土不仅是资源和能源的消耗大户，还给地球环境和人类的居住空间带来了很大的负面影响。因此，在混凝土技术的发展进程中一定要坚持可持续发展原则，在不断提高混凝土使用寿命的同时，最大限度地提高混凝土的各种性能，并大量利用各种工业和城市废弃物，将混凝土技术绿色化，使其对环境的污染减少到最低，同时提高混凝土与人类环境相结合的水平。混凝土耐久性的提高不仅节约了人力资源的浪费，也节约了自然资源的浪费。在这个提倡可持续发展战略的时代提高混凝土的耐久性至关重要，我们仍需努力去探索和发现。

参考文献：

[1]《钢筋混凝土结构设计规范大全》GB50010—2002 中国建筑工业出版社2002.9.

[2]程云虹.刘斌.混凝土结构耐久性研究现状及趋势. 东北大学学报(自然科学版). 2003，24(6).

[3] 魏新良.《浅谈混凝土结构的耐久性》.现代商贸工业出版社.2007.