浅谈因混凝土裂缝对其耐久性的影响

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摘 要：混凝土结构是应用非常广泛的一种结构形式，但是由于其结构自身和使用环境的特点，使得混凝土因荷载作用引起的裂缝和非荷载因素引起的裂缝而影响其耐久性。本文论述了影响混凝土结构耐久性的因素及其对混凝土的破坏机理。

关键词：混凝土结构混凝土耐久性预防措施

Abstract: The concrete structure is a widely used structure form, but because of the structure itself and the environment characteristics, it affects the concrete durability because of the load and non load caused cracks. This paper discusses the factors affecting the concrete structures durability and the failure mechanism of the concrete.

Key words: concrete structure ; concrete durability ; prevention measures

中图分类号: TU74文献标识码:A文章编号：2095-2104（2012）

0概述

中国的工程建设正处在蒸蒸日上的发展阶段。无论是基础设施建设，还是房地产对混凝土的强度、尺寸稳定性、耐久性等要求越来越高。在中国建筑行业中结构设计以及业主只考虑建筑材料的力学性能和一次性投入的多少，没有对混凝土耐久性的社会经济意义有一个正确的评价。而在西方发达国家，据估算，建筑业全部资源的大约40%都用于修复和维护现有的建筑结构，结构更新成本的上升，加上日益强调使用寿命周期费用而非一次造价；再加上人们意识到材料的耐久性和生态环境紧密相关，延长材料的服役寿命以保护自然资源是一种生态学上进步的表现；另外，混凝土越来越多用于恶劣环境中，所以工程师们越来越重视材料的耐久性问题。

1 混凝土耐久性的概念

混凝土耐久性是指混凝土在设计寿命周期内，在正常维护下，必须保持适合于使用，而不需要进行维修加固，即指混凝土在抵抗周围环境中各种物理和化学作用下，仍能保持原有性能的能力。混凝土工程的耐久性与工程的使用寿命相联系，是使用期内结构保持正常功能的能力，这一正常功能不仅仅包括结构的安全性，而且更多地体现在适用性上。混凝土耐久性主要包括以下几方面：一是抗渗性。即指混凝土抵抗水、油等液体在压力作用下渗透的性能。二是抗冻性。混凝土的抗冻性是指混凝土在饱水状态下，经受多次抵抗冻融循环作用，能保持强度和外观性的能力。三是抗侵蚀性。混凝土暴露在有化学物质的环境和介质中，有可能遭受化学侵蚀而破坏。

2影响混凝土耐久性的主要因素

一般混凝土工程的使用年限约为50年至100年，但实际中有不少工程在使用10年至20年，有的甚至在使用几年后即需要维修，这就是由于混凝土耐久性低造成的。影响混凝土耐久性的原因错综复杂，除去社会因素、人为因素外，技术方面的主要因素有以下两点。

(1)混凝土的碳化。几乎所有混凝土表面都处在碳化过程中。它是空气中CO2与水泥石中的碱性物质相互作用，使其成分、组织和性能发生变化，使用机能下降的一种很复杂的物理化学过程。混凝土碳化本身对混凝土并无破坏使用，其主要危害是使混凝土失去对钢筋的保护作用，使混凝土中钢筋锈蚀，混凝士的碳化还会加剧混凝土的收缩，这些都可能导致混凝土的裂缝和结构的破坏。

(2)混凝土的冻融破坏。混凝土毛细孔的自由水就是导致混凝土遭受冻害的主要因素，因为水遇冷冻结成冰后会发生体积膨胀，引起混凝土内部结构的破坏。当混凝土处于饱水状态时，毛细孔中的水结冰，胶凝孔中的水处于过冷状态，这样使得胶凝孔中的水向毛细孔中冰的界面处渗透，于是在毛细孔中又产生一种渗透压力。此外，胶凝孔向毛细孔渗透的结果必然使毛细孔中冰的体积进一步膨胀。

3预防的措施

随着城市的不断扩大，城市人口不断的增长，人们对住房的要求越来越高，因此生活小区越建越多，越建越大。随着人们生活水平的不断提高，汽车拥有量节节攀升，停车位需求急剧增长，因地面空间有限，所以寻求地下空间来解决停车难的问题，因而地下室长度和宽度早已超出了规范的要求。因种种原因地下室无法设伸缩缝，除了设置后浇带和膨胀带等措施之外，还是普遍造成地下室外墙、底板、顶板产生许多微裂缝，微裂缝就会不断的扩展和连通，最终形成我们肉眼可见的裂缝。当混凝土裂缝的宽度超过规定的限值时，会影响适用性和耐久性，不仅有损外观形象和地下室渗水，还会造成钢筋腐蚀并降低建筑结构抵抗荷载的能力。裂缝产生的形式和种类很多，要想控制解决混凝土中裂缝问题，还是需要从混凝土裂缝的形成原因入手，正确判断和分析混凝土裂缝的成因，是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。因此，探讨混凝土裂缝产生的原因和控制方法，对施工质量的控制很有益处。

地下室混凝土出现裂缝主要表现在：采用的混凝土等级过高，造成用灰量过大，对收缩不利；温差造成的混凝土裂缝；混凝土在完全硬化成型之前会发生不同程度的塑性收缩；由于混凝土表面水分挥发较快,若施工环境干燥,而没有采取充分的养护措施,塑性收缩就会引起较严重的混凝土裂缝；由于混凝土的硬化成型需要一段时间,超模过早或拆模操作不当都会影响混凝土的成型,而此时混凝土结构的强度尚未达到设计要求会形成裂缝；粗骨料、细骨料的粒径和形状影响着混凝土结构的施工质量, 如骨料粒径过细会造成水泥用量的增加,从而增加裂缝产生的机会。

混凝土裂缝的控制是提高混凝土耐久性重要手段之一。根据以往施工总结的经验，混凝土裂缝的预防措施有如下几种：其一，在进行混合料的配级时,要对水量、水泥量进行严格控制,以减小水灰比,也可添加外加剂和调整水泥中来降低混凝土水化热及增强其流动性。其二，由于水泥水化热过高是造成混凝土裂缝的重要原因之一，因而控制水泥选料十分重要，须在混凝土内添加减水剂和活性掺合料等措施降低水化热。其三，对混凝土配合所需的各种砂、碎石的粒径及质量也需要严格把关,通常以粒径较大的优质砾石为粗骨料,以粒径较大的中粗砂为细骨料较宜。其四，混凝土养护是否到位直接影响着混凝

土裂缝程度及混凝土结构的施工质量,尤其是大体积混凝土结构养护工作显得尤为重要。混凝土早期养护的主要目的是为混凝土硬化成型保持适宜的温度和湿度,防治因环境温度过高或过低引起的混凝土表面开裂,以及因环境干燥而加重的收缩裂缝。

3 结论

总而言之,裂缝是地下室结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力。在施工中切实抓好混凝土的配和比设计、施工工艺、混凝土外加剂的掺量、混凝土的养护等各个环节，通过改善混凝土的质量并采取有效的浇注后的防治措施，混凝土的裂缝现象是可以避免的。

耐久性是一项长期性能，而破坏过程又十分复杂。因此，要较准确地进行测试及评价，还存在着不少困难。现在只是采用快速模拟试验，对在一个或少数几个破坏因素作用下的一种或几种性能变化，进行对比并加以测试的方法还不够理想，评价标准也不统一，对于破坏机理及相似规律更缺少深入的研究，因此到目前为止，混凝土的耐久性还难于预测。除了试验室快速试验以外，进行长期暴露试验和工程实物的观测，从而积累长期数据，将有助于耐久性的正确评定。

参考文献

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