邵彩霞

（尉氏縣住房和城鄉(xiāng)規(guī)劃局，河南 開(kāi)封 475500）

淺談?dòng)绊戫沤Y(jié)構(gòu)耐久性的因素

邵彩霞

（尉氏縣住房和城鄉(xiāng)規(guī)劃局，河南 開(kāi)封 475500）

影響砼結(jié)構(gòu)耐久性的因素很多，有內(nèi)部因素，也有外部因素，兩者的影響對(duì)砼結(jié)構(gòu)耐久性來(lái)說(shuō)，都會(huì)帶來(lái)不同的后果。本文主要闡述影響砼耐久性的各種因素，提出了提高砼耐久性的技術(shù)措施和解決方案。

砼耐久性；影響因素；技術(shù)措施

1 砼耐久性概述

砼結(jié)構(gòu)的耐久性是指砼抵抗周圍各種因素長(zhǎng)期影響作用的性能。就工程結(jié)構(gòu)而言，影響工程結(jié)構(gòu)耐久性問(wèn)題表現(xiàn)形式很多，主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：一是長(zhǎng)期對(duì)砼的磨損、對(duì)砼侵蝕而脫落等破壞形式；二是鋼筋的銹蝕、應(yīng)力腐蝕、脆化、疲勞等破壞形式；三是鋼筋與砼黏結(jié)錨固作用受到減弱，工程結(jié)構(gòu)在這些問(wèn)題短期的影響下，會(huì)使工程的外觀和使用功能受到影響，使工程不能保持正常使用的性能。因此工程結(jié)構(gòu)在這些種種破壞因素長(zhǎng)期的影響下，其結(jié)構(gòu)將會(huì)受到破壞，工程結(jié)構(gòu)安全性就會(huì)降低，從而縮短工程結(jié)構(gòu)的使用年限，必然導(dǎo)致安全事故的隱患，容易給人民的生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)不可挽回的損失。

2 影響砼結(jié)構(gòu)耐久性的主要因素

2.1 砼所用材料。砼主要由碎石、砂、水泥和水為主料，經(jīng)過(guò)攪和后凝固而形成的。砼質(zhì)量包括密實(shí)度和強(qiáng)度等，砼所用材料質(zhì)量的好壞是影響硬化后砼質(zhì)量的重要因素，選用質(zhì)量好的材料會(huì)提高工程在使用期內(nèi)砼的耐久性。通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)，有些施工單位由于追求利潤(rùn)和工程進(jìn)度，在施工中對(duì)材料質(zhì)量要求的嚴(yán)格程度有所下降，施工工地上僅是對(duì)砼構(gòu)件的強(qiáng)度進(jìn)行檢查，來(lái)作為對(duì)材料質(zhì)量好壞評(píng)價(jià)的主要標(biāo)準(zhǔn)。而忽略對(duì)不同規(guī)格的材料進(jìn)行檢測(cè)，而原材料質(zhì)量的好壞，會(huì)直接影響到砼的收縮量、膨脹量、徐變量等等因素，這一系列問(wèn)題往往會(huì)導(dǎo)致砼構(gòu)件產(chǎn)生大量的初始裂縫，還將會(huì)嚴(yán)重影響到砼結(jié)構(gòu)的使用性和安全性，從而降低了砼結(jié)構(gòu)的耐久性給社會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重危害。

2.2 砼密實(shí)程度。砼在使用過(guò)程中很容易被很多不利因素侵蝕，當(dāng)砼的密實(shí)性程度較低的時(shí)候，往往會(huì)因以下因素而出現(xiàn)問(wèn)題：

一是滲透的因素，當(dāng)砼密實(shí)度一旦降低，空氣和水會(huì)比較容易滲入到砼內(nèi)部，由于空氣和水中含有的各種化學(xué)物質(zhì)，這些化學(xué)物質(zhì)在砼內(nèi)部常常會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，就會(huì)出現(xiàn)對(duì)砼的里外產(chǎn)生嚴(yán)重的侵蝕現(xiàn)象，從而損害到砼的耐久性。

二是碳化的因素：因?yàn)轫爬锏乃嗪袣溲趸}，所以砼主要表現(xiàn)為堿性，這種堿性對(duì)保護(hù)鋼筋是有好處的，因?yàn)樵阡摻畋砻嫔蠒?huì)形成一層堿性薄膜，這層堿性薄膜對(duì)鋼筋起到了“鈍化”保護(hù)作用；由于空氣和水中含有大量酸性物質(zhì)，當(dāng)砼密實(shí)度降低，這些酸性物質(zhì)就會(huì)侵入砼，雖然酸性不是很高，但足以中和鋼筋表面上薄膜堿性，堿性薄膜的保護(hù)作用鋼筋被破壞，致使鋼筋銹蝕，這一現(xiàn)象就是砼的“碳化”。

三是凍融破壞的因素：如果砼密實(shí)度不高，砼體內(nèi)就會(huì)滲入大量的水，當(dāng)溫度低于零攝氏度時(shí)，砼體內(nèi)的水就會(huì)結(jié)成冰而體積膨脹，在砼體內(nèi)產(chǎn)生壓力，雖然這種壓力不大，但破壞砼內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)多次凍融循環(huán)以后，這種積累的損傷必然會(huì)使砼發(fā)生剝落酥裂而破壞，砼的強(qiáng)度會(huì)大大降低。

2.3 環(huán)境條件。構(gòu)件所處的環(huán)境條件是影響砼結(jié)構(gòu)耐久性很重要的因素，諸如海水侵蝕、大氣腐蝕、高溫烘烤、低溫冷凍、雨水風(fēng)雪、地震災(zāi)害等現(xiàn)象，都會(huì)影響結(jié)構(gòu)砼結(jié)構(gòu)耐久性。依據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》根據(jù)砼結(jié)構(gòu)使用的環(huán)境類別可以分為五類：一類環(huán)境為室內(nèi)正常環(huán)境；二a類環(huán)境為室內(nèi)潮濕環(huán)境，非嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的露天環(huán)境和沒(méi)有侵蝕性的水或土壤相接觸的環(huán)境；二b類為嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的露天環(huán)境和沒(méi)有侵蝕性的水或土壤相接觸的環(huán)境；三a類環(huán)境為使用沒(méi)有冰鹽的環(huán)境，嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)冬季的水位經(jīng)常變化環(huán)境，或?yàn)I海室外的環(huán)境；三b鹽漬土環(huán)境，受除冰鹽作用環(huán)境，海岸環(huán)境；四類環(huán)境為處于海水中的環(huán)境；五類環(huán)境為經(jīng)常受到人類的或自然侵蝕必物質(zhì)影響的環(huán)境。

綜上所述環(huán)境類別中，嚴(yán)寒地區(qū)指的是全年最低溫度連續(xù)幾個(gè)月的平均零下10℃以上的廣大地區(qū)；寒冷地區(qū)指的是全年最低溫度連續(xù)幾個(gè)月平均都在零下1至10℃之間的廣大地區(qū)；除冰鹽環(huán)境是指北方地區(qū)用撒鹽來(lái)消融冰雪，使砼結(jié)構(gòu)受到侵蝕的環(huán)境；濱海環(huán)境是指不在海水侵打范圍以內(nèi)，并且沒(méi)有受到建筑物遮擋的環(huán)境；受侵蝕性物質(zhì)影響的環(huán)境是指受到某些氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)化學(xué)物腐蝕影響的環(huán)境。除上述幾個(gè)影響結(jié)構(gòu)耐久性主要因素以外，還有砼水泥用量的多少、水灰比例的大小、氯離子及堿的含量和砼保護(hù)層厚度、設(shè)計(jì)方面考慮不周、施工質(zhì)量差等因素，也同樣會(huì)影響結(jié)構(gòu)的耐久性。

3 提高砼結(jié)構(gòu)耐久性的主要技術(shù)措施

3.1 把好砼結(jié)構(gòu)組成材料的質(zhì)量關(guān)口。在選用砼各組成材料及鋼筋時(shí)，除了嚴(yán)格按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選購(gòu)以外，還要充分考慮滿足材料對(duì)耐久性質(zhì)量所要達(dá)到的具體要求，對(duì)進(jìn)場(chǎng)原材料應(yīng)該按規(guī)范規(guī)定要求進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)，對(duì)于不合格材料絕對(duì)不能進(jìn)場(chǎng)。還應(yīng)當(dāng)合理優(yōu)化砼材料的顆粒級(jí)配，進(jìn)一步提高砼的密實(shí)性，從而使結(jié)構(gòu)的耐久性有所提高。

3.2 采用科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。在設(shè)計(jì)時(shí)要從減輕環(huán)境因素對(duì)結(jié)構(gòu)的作用來(lái)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行選型、布置和設(shè)置構(gòu)造，可以采用具有抗防腐性的新型鋼筋，比如體外預(yù)應(yīng)力筋，無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，環(huán)氧涂層鋼筋等高性能鋼筋材料。在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)還可以改進(jìn)構(gòu)造措施，增加構(gòu)造要求的配筋，加大砼構(gòu)件的保護(hù)層厚度，把裂縫發(fā)展的可能性控制到最低程度，才能保證結(jié)構(gòu)耐久性的需要。

3.3 增強(qiáng)砼的密實(shí)性。砼的水灰比和水泥的用量是影響碳化的主要因素，所以要對(duì)砼的最大水灰比和最小水泥用量要進(jìn)行控制，同時(shí)還可以通過(guò)改善砼的施工工藝，對(duì)砼的組成材料要攪拌均勻、澆灌要充分振搗、后期管理要加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，還要對(duì)施工的質(zhì)量嚴(yán)格控制，減小砼內(nèi)部的孔隙率，從而提高了砼的密實(shí)性。降低砼的孔隙率，還可以通過(guò)適當(dāng)摻用減水劑、引氣劑等外加劑，加入這些外加劑后可以來(lái)改善砼中的孔隙結(jié)構(gòu)，提高了砼的密實(shí)度。

3.4 選用高強(qiáng)度砼結(jié)構(gòu)構(gòu)件。高強(qiáng)度砼是采用較低的水灰比，再摻入各種改善砼性能的外加劑，還摻用非常細(xì)的活性摻和骨料，這些都使高強(qiáng)度砼具有較好的密實(shí)性，保證了高強(qiáng)度砼擁有良好的耐久性。由于高強(qiáng)度砼具有良好的抗?jié)B性、抗腐蝕性、抗凍性，大量高強(qiáng)度砼不僅僅用于超高層和較大跨度的國(guó)家重點(diǎn)工程結(jié)構(gòu)物，還大量用于沿海地區(qū)常受海水侵蝕、化學(xué)物質(zhì)侵蝕較嚴(yán)重、嚴(yán)寒、高溫、風(fēng)蝕等惡劣的環(huán)境中。

3.5 保證結(jié)構(gòu)維護(hù)與檢測(cè)。在砼結(jié)構(gòu)使用期間，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)砼結(jié)構(gòu)的維護(hù)與檢測(cè)，若發(fā)現(xiàn)微小問(wèn)題，要及時(shí)處理，進(jìn)一步提高砼的耐久性，延長(zhǎng)工程結(jié)構(gòu)的使用壽命。

3.6 做好鋼筋除銹措施，提高其防銹蝕性能。提高鋼筋的抗銹蝕的方法很多，如環(huán)氧涂層鋼筋，就是采用靜電噴涂工藝，將環(huán)氧樹(shù)脂粉末噴涂到鋼筋表面上，使鋼筋表面上形成一層環(huán)氧樹(shù)脂防腐保護(hù)膜，這層保護(hù)膜能使鋼筋避免受到外界有害物質(zhì)的腐蝕。還有更簡(jiǎn)單的表面涂層方法，如鍍鋅鋼筋，就是在鋼筋表面上涂上具有耐堿、抗老化并與鋼筋表面能夠有很好的附著性的特種材料。嚴(yán)格控制砼中的含氯量，在砼內(nèi)摻入高效的減水劑，這樣在不影響砼拌和物所需流動(dòng)性的同時(shí)，還使用水量大大減少，砼的水灰比降低，至使砼中的孔隙率明顯降低。同時(shí)還可以采用新的施工技術(shù)和抗銹性能好的新產(chǎn)品，如防銹鋼筋、抗銹鋼筋等。

總之，砼耐久性的降低是由諸多復(fù)雜因素造成的。對(duì)影響砼結(jié)構(gòu)耐久性主要因素要進(jìn)行綜合、比較、分析，提高砼結(jié)構(gòu)的各種性能。隨著砼工程技術(shù)的發(fā)展，使用高強(qiáng)度砼將成為改善結(jié)構(gòu)耐久性一種發(fā)展趨勢(shì)。

[1]王昕蕾.砼結(jié)構(gòu)耐久性的分析探討[J].科技與生活，2010（18）：40.

[2]王衛(wèi)霞.試論砼結(jié)構(gòu)常見(jiàn)質(zhì)量通病成因及應(yīng)對(duì)措施[J].科技信息，2012（31）：392.

TU528

A

1671-0037（2014）06-87-1.5

邵彩霞(1975.10-），女，本科，工程師；研究方向，城鄉(xiāng)建設(shè)與規(guī)劃管理方向。