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        土木工程中混凝土材料的耐久性探析

        2018-10-20 09:36:26郭鵬程
        炎黃地理 2018年9期
        關(guān)鍵詞:耐久性策略

        郭鵬程

        摘 要:混凝土是土木工程建筑材料中用量最大、最廣泛的建筑材料之一。當(dāng)今,隨著我國(guó)土木工程建筑迅猛的發(fā)展,對(duì)混凝土建筑材料的耐久性提出了更高的要求。對(duì)此,本文分析了影響混凝土耐久性的主要因素,同時(shí)也提出了幾點(diǎn)提高混凝土耐久性的主要技術(shù)措施。僅供參考。

        關(guān)鍵詞:混凝土材料;耐久性;策略

        1 干擾混凝土耐久性的要素

        1.1混凝土的質(zhì)地

        通常講的混凝土是用碎石、砂子、水等按照一定比例攪拌而成的,是土木建筑工程中應(yīng)用極為廣泛的原材料。砂、石等材料的質(zhì)量好壞對(duì)后期混凝土的抗壓強(qiáng)度和密度產(chǎn)生很大的影響。由此得出,為了得到耐久性優(yōu)良的混凝土,必須使用高質(zhì)量的原料。當(dāng)前社會(huì)發(fā)展日新月異,土木工程等建筑行業(yè)的發(fā)展更是一日千里,在施工過(guò)程中卻出現(xiàn)了質(zhì)量把關(guān)問(wèn)題,如對(duì)原料要求較松,只看重混凝土的抗壓強(qiáng)度而忽略了密度等現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮。其后果十分嚴(yán)重,這些將直接造成建筑墻體開(kāi)裂,威脅項(xiàng)目的安全性及可靠性。

        1.2混凝土的密實(shí)度

        除了混凝土的原料是影響其耐久性的因素之一,還有其他的因素便是其密實(shí)度,是由其內(nèi)部缺陷造成的。在建筑實(shí)施過(guò)程中易受到其他方面的干擾和侵害,主要表現(xiàn)在以下方面:

        第一,混凝土的抗?jié)B性?;炷恋目?jié)B性指的就是混凝土在液體等的壓力作用下抵抗液體滲透的能力。在施工過(guò)程中,當(dāng)混凝土外部侵襲的液體,主要指水,流入到其內(nèi)部時(shí),需要跨越混凝土這層障礙,因此不易侵襲到其內(nèi)部,這表明該混凝土具備很強(qiáng)大的抗?jié)B性。簡(jiǎn)而言之,混凝土的耐久性與水等液體流進(jìn)混凝土的多少及滲透的規(guī)模息息相關(guān)。因此,混凝土的抗?jié)B性與其耐久性成正比,二者息息相關(guān)。如果混凝土受到水及其他液體的侵襲時(shí),在抗壓強(qiáng)度不夠、密度不高的情況下,容易受到較為嚴(yán)重的侵蝕,并會(huì)對(duì)其耐久性造成不良后果。

        第二,混凝土的凍融破壞。在嚴(yán)寒天氣室外低溫的狀態(tài)下,因含水的空氣進(jìn)入到混凝土而冰凍,導(dǎo)致混凝土的體積急劇膨脹,就會(huì)使其內(nèi)部成分和結(jié)構(gòu)遭到侵害,稱為凍融破壞。我們由此得知混凝土的抗凍能力的影響因素主要是其內(nèi)部的氣孔構(gòu)造和氣泡的數(shù)量,與之成反比,即,抗凍性差時(shí),氣孔大又多,破壞程度越大。并且除此之外,還有其他影響因素,如飽滿率、水泥和石灰的比率、混凝土的時(shí)長(zhǎng)、集料的孔隙率以及含水率等因素?;炷恋哪途眯栽獾狡茐氖怯梢贿B串的效應(yīng)造成的,其作用流程如下:混凝土的抗壓強(qiáng)度和密度均不高時(shí),水等其他液體極容易滲入到內(nèi)部,在低溫條件下,滲入的水就會(huì)冰凍起來(lái),然后導(dǎo)致體積膨脹并伴隨巨大壓強(qiáng),其內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到嚴(yán)重破壞。

        第三,混凝土的碳化?;炷恋奶蓟且粋€(gè)逐步受到侵蝕和腐壞的過(guò)程。空氣中的二氧化碳?xì)怏w滲入到混凝土,發(fā)生漫長(zhǎng)而復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)后生成CaCO3和H2O,結(jié)果造成混凝土的堿度發(fā)生了變化,主要是堿度下降?;炷翂A度降低主要體現(xiàn)在其堿度的pH值由原來(lái)的11.5下降到后來(lái)的8.5-9.5之間。與此同時(shí),混凝土對(duì)鋼筋原來(lái)強(qiáng)大的保護(hù)作用也因?yàn)闅潆x子的數(shù)量增多而慢慢弱化了。當(dāng)對(duì)其護(hù)衛(wèi)程度弱化之后,在周圍的水和空氣影響下,勢(shì)必會(huì)逐漸直至徹底喪失對(duì)鋼筋的保護(hù)。此時(shí)產(chǎn)生的后果便是鋼筋逐漸氧化,受到侵蝕的體積會(huì)越來(lái)越膨脹,嚴(yán)重到產(chǎn)生墻體開(kāi)裂的現(xiàn)象。這一后果的嚴(yán)重性以及威脅性不言而喻,嚴(yán)重影響建筑項(xiàng)目的安全和可靠,并擾亂施工進(jìn)度。

        2 混凝土耐久性危機(jī)的表現(xiàn)與起因

        2.1混凝土原材料方面

        混凝土原材料方面,主要體現(xiàn)在兩大方面:第一方面是混凝土中堿等物質(zhì)的細(xì)度增大,加水?dāng)嚢韬?,熱量釋放加快,干燥收縮隨之增大;第二方面是混凝土中的粗骨料,它的顆粒明顯變小,使得混凝土需要攪拌時(shí)用的漿體量大大增加。

        2.2混凝土生產(chǎn)與澆筑方面

        混凝土生產(chǎn)與澆筑方面,主要體現(xiàn)在三大方面:第一方面是隨著水泥的活性加大,配制出的混凝土的強(qiáng)度也會(huì)增加,但是我們的設(shè)計(jì)強(qiáng)度并沒(méi)有因?yàn)檫@些而提高。施工過(guò)程中就只有采用增大水與灰的比例來(lái)解決,導(dǎo)致混凝土坍落度的增加;第二方面是施工單位為了縮短原有的工期,在攪拌過(guò)程中,增加了水泥的用量,使得墻體開(kāi)裂;第三方面是施工單位請(qǐng)的施工人員并未具有專業(yè)的施工素質(zhì),操作不規(guī)范,養(yǎng)護(hù)也不到位。

        2.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與使用環(huán)境方面

        結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與使用環(huán)境方面,主要體現(xiàn)在三大方面:第一方面是現(xiàn)有的建筑物有向著越來(lái)越大型的趨勢(shì)發(fā)展;第二方面是一些環(huán)境比較惡劣的地區(qū),也開(kāi)始了基礎(chǔ)設(shè)施的建筑;第三方面是城市化、工業(yè)化的發(fā)展非常迅速,也由此帶來(lái)了一些異常氣候,比如說(shuō)酸雨等現(xiàn)象。

        這些混凝土由于結(jié)構(gòu)發(fā)生了劣化,而出現(xiàn)了各種各樣的問(wèn)題,在我國(guó)也是非常普遍的現(xiàn)象。像我國(guó)的首都北京,有一座立交橋,從建成到交付使用還不到二十年,就出現(xiàn)了大面積斷板、網(wǎng)狀開(kāi)裂等現(xiàn)象,不得不拆了重新建造。

        3 提高混凝土耐久性的主要技術(shù)措施

        3.1、摻入高效減水劑。摻入高效減水劑對(duì)于提高混凝土的抗?jié)B性以及提高混凝土的抗凍性都起到了良好的作用,在特殊的情況下,還可以節(jié)省水泥的用量。

        3.2、摻入高效活性礦物摻料。摻入高效活性礦物摻料之后的水泥結(jié)構(gòu)更加密實(shí),阻斷了一些滲漏物質(zhì)的路線。另外對(duì)于集料與水泥石的交界處有所改善,還能夠改善交界面的性能,這些對(duì)于增加混凝土的耐久性都起著至關(guān)重要的作用。

        3.3、在進(jìn)行混凝土攪拌的過(guò)程中,要攪拌得均勻,按照施工程序進(jìn)行,這樣可以保證混凝土的施工質(zhì)量,同時(shí)還能提高混凝土的耐久性能。

        3.4、控制混凝土的水灰比及水泥用量??刂坪盟冶仁菦Q定影響混凝土的強(qiáng)度以及密實(shí)度的關(guān)鍵要素,同時(shí),控制好水灰比的大小也是影響混凝土的耐久性的要素。

        結(jié)語(yǔ)

        混凝土材料特性對(duì)其后期耐久性有直接的影響,所以要提升其耐久性,緩解其與能源、資源、環(huán)境之間的矛盾,就要通過(guò)有效的手段對(duì)其材料性能進(jìn)行改變,使其成為建筑工程主要材料的同時(shí)滿足環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展各方面的要求。

        參考文獻(xiàn)

        [1]陳璨.施工期混凝土材料特性對(duì)其后期耐久性能影響研究[D].杭州:浙江大學(xué),2013

        [2]李海波,趙麗,張國(guó)興.施工期混凝土材料特性對(duì)其結(jié)構(gòu)耐久性能影響研究[J].施工技術(shù),2014,02(10):17-19

        [3]韋蓉蓉.早期水養(yǎng)下混凝土抗碳化與Cl-性能的研究[D].北京:中國(guó)礦業(yè)大學(xué),2014

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