李陽(yáng)春 趙冀楠 張敏

摘? ?要：現(xiàn)代建筑最為主要的土木工程材料就是鋼筋混凝土，其耐久性直接決定著建筑工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量。在鋼筋混凝土實(shí)際使用的過(guò)程中，由于受到種種因素的影響會(huì)造成其壽命和耐久性的下降，進(jìn)而阻礙建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。文章闡述了鋼筋混凝土耐久性的內(nèi)涵，分析了鋼筋混凝土耐久性的影響因素，在此基礎(chǔ)上提出了相應(yīng)的改善措施，希望能夠?yàn)榻窈笪覈?guó)建筑工程建設(shè)水平的提升提供參考。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土? 耐久性? 影響因素? 改善措施

中圖分類號(hào)：TU37? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）06（a）-0153-02

現(xiàn)階段，在我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展的過(guò)程中，應(yīng)用最為廣泛的結(jié)構(gòu)材料就是鋼筋混凝土。但是，由于受到混凝土自身結(jié)構(gòu)的限制及外界環(huán)境因素的影響，現(xiàn)階段我國(guó)很多建筑的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性出現(xiàn)了明顯的下降。特別是早期建筑中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)老化程度十分嚴(yán)重。所以說(shuō)，加強(qiáng)對(duì)鋼筋混凝土耐久性的影響因素研究，對(duì)于我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展以及建筑工程安全性和穩(wěn)定性的提升都有著非常重要的意義。

1? 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的概念

一般來(lái)講，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性主要是指鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在實(shí)際的使用過(guò)程中，在承受結(jié)構(gòu)內(nèi)部材料變化以及外部環(huán)境影響的情況下，依然能夠維持結(jié)構(gòu)性能的能力。鋼筋混凝土內(nèi)部材料變化對(duì)其性能的影響主要包括降低對(duì)鋼筋保護(hù)作用引起鋼筋銹蝕、混凝土的碳化收縮引起結(jié)構(gòu)變形等。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)一般所處的外部環(huán)境主要是指地下環(huán)境、海洋環(huán)境以及大氣環(huán)境，其對(duì)鋼筋混凝土耐久性產(chǎn)生的影響也各不相同。承載力降低是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)性能下降最為突出的表現(xiàn)，這一問題的存在不但會(huì)降低建筑物的穩(wěn)固性，甚至?xí)鸢踩[患，造成人民生命財(cái)產(chǎn)的損失。

2? 影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的主要因素

2.1 碳化作用對(duì)耐久性的影響

碳化作用主要是指在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)際的使用過(guò)程中，如果混凝土內(nèi)部所含CO2氣體達(dá)到一定的程度，其與混凝土材料中的堿性物質(zhì)會(huì)產(chǎn)生發(fā)生，并導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)堿度和性能下降的現(xiàn)象。從碳化作用的與原理來(lái)看，碳化作用這一反應(yīng)本身對(duì)于鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)并不會(huì)產(chǎn)生損害，反而由于新的物質(zhì)碳酸鈣的產(chǎn)生，使混凝土的強(qiáng)度有所提高。但是由于混凝土堿度的降低，對(duì)鋼筋表面的致密鈍化膜造成損害，進(jìn)而降低了混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)能力，間接的加速了鋼筋的銹蝕過(guò)程，從而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)耐久性降低。另外，鋼筋混凝土一旦出現(xiàn)碳化作用，結(jié)構(gòu)體積減小，混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生收縮作用，混凝土表面會(huì)產(chǎn)生較多微小裂紋，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重的變形。

2.2 凍融現(xiàn)象對(duì)鋼筋混凝土耐久性的影響

現(xiàn)階段我國(guó)普通混凝土的組成材料主要是水泥砂漿和粗、細(xì)骨料。因此，實(shí)際應(yīng)用的混凝土結(jié)構(gòu)由于水泥自身水化作用及施工特點(diǎn)往往具有較多毛細(xì)孔道。在鋼筋混凝土施工的過(guò)程中，在水泥水化作用完成之后，有一部分水量會(huì)深入到混凝土的毛細(xì)孔中。同時(shí)，水泥水化過(guò)程中也會(huì)造成混凝土內(nèi)部形成大量的孔隙。因此，當(dāng)溫度降低時(shí)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部孔隙中殘留的水分會(huì)出現(xiàn)凍結(jié)，殘留水分的體積迅速增大，進(jìn)而對(duì)混凝土內(nèi)部的結(jié)構(gòu)造成破壞。除此之外，如果混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)中殘留的水分過(guò)多，當(dāng)一部分水分被凍結(jié)之后，尚未凍結(jié)的水分會(huì)向混凝土的毛細(xì)孔中進(jìn)行再次滲透。在這樣循環(huán)往復(fù)的作用之下，混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外部的壓力會(huì)出現(xiàn)失衡，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫、剝落等問題。

2.3 侵蝕性介質(zhì)的腐蝕

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在使用過(guò)程中，所處的外在環(huán)境比較復(fù)雜，尤其是環(huán)境中存在硫酸根離子和氯離子對(duì)結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的侵蝕作用，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的較低影響比較大。環(huán)境中的硫酸根離子與混凝土中堿性物質(zhì)接觸，會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生新的易于溶于水中的物質(zhì)，由于水的沖刷作用將新的化學(xué)產(chǎn)物帶走，造成混凝土結(jié)構(gòu)疏松，強(qiáng)度降低。海水中的氯離子侵入混凝土結(jié)構(gòu)，一方面會(huì)侵害鋼筋表面鈍化膜;另一方面鋼筋失去保護(hù)層后，表面會(huì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，加速鋼筋的侵蝕作用。因此，氯離子對(duì)混凝土的侵蝕作用應(yīng)引起足夠的重視，在混凝土結(jié)構(gòu)施工中禁止使用海水?dāng)嚢杌炷痢?/p>

2.4 鋼筋銹蝕對(duì)耐久性的影響

鋼筋銹蝕是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用過(guò)程中最為常見的一個(gè)問題。鋼筋銹蝕問題的危害不僅僅在于其會(huì)使鋼筋的強(qiáng)度較低，而是在發(fā)生銹蝕后，鋼筋表面會(huì)附著大量的結(jié)構(gòu)疏松的銹蝕物，使鋼筋體積迅速增大，降低混凝土結(jié)構(gòu)與鋼筋的握裹力，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重破壞。一般來(lái)說(shuō)，造成鋼筋混凝土使用過(guò)程中出現(xiàn)鋼筋銹蝕問題的原因主要有兩個(gè)方面：一是混凝土碳化作用導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)堿性降低失去了對(duì)鋼筋的保護(hù)作用，導(dǎo)致鋼筋出現(xiàn)銹蝕;二是由于氯離子侵襲導(dǎo)致鋼筋出現(xiàn)銹蝕。

2.5 堿集料反應(yīng)對(duì)耐久性的影響

在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使用的過(guò)程中，如果混凝土結(jié)構(gòu)中的堿性物質(zhì)與活性集料中的物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，一般稱為堿集料反應(yīng)。混凝土孔隙中的堿性物質(zhì)一般是指混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中所用到的水泥熟料以及外加劑等。能夠與堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的材料主要是指混凝土集料中活性的二氧化硅等物質(zhì)。除此之外，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在使用過(guò)程中的堿集料反應(yīng)往往發(fā)生在濕度較大的使用環(huán)境中。

3? 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性改善策略

3.1 提升混凝土結(jié)構(gòu)的抗碳化能力

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗碳化能力的提升，最簡(jiǎn)單的方式就是提升鋼筋混凝土保護(hù)層的厚度。同時(shí)，還可以通過(guò)對(duì)混凝土配比的調(diào)整，適當(dāng)降低混凝土的水灰比，對(duì)于提升鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗碳化能力都有著顯著的效果。除此之外，從碳化作用的原理上入手，可以通過(guò)防止大量CO2進(jìn)入混凝土結(jié)構(gòu)的方式來(lái)避免碳化現(xiàn)象的出現(xiàn)，從而提升鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久度。

3.2 對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)凍融現(xiàn)象進(jìn)行處理

混凝土凍融現(xiàn)象一般出現(xiàn)在我國(guó)北部溫度較低的建筑中。針對(duì)這一問題，一般來(lái)講可以通過(guò)引氣劑的使用或者降低混凝土的水灰比來(lái)減少混凝土施工過(guò)程中孔隙的出現(xiàn)以及混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)中水分的殘留。從而避免由于溫度過(guò)低出現(xiàn)水分凍結(jié)和滲透的現(xiàn)象。需要注意的是，一方面在對(duì)引氣劑進(jìn)行使用的過(guò)程中必須要結(jié)合鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工的實(shí)際狀況和需求進(jìn)行，避免由于引氣劑過(guò)度使用而造成混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降的情況出現(xiàn);另一方面，近些年來(lái)在我國(guó)建筑行業(yè)市場(chǎng)不斷擴(kuò)大的同時(shí)，由于缺乏有效監(jiān)管，導(dǎo)致市場(chǎng)上的引氣劑產(chǎn)品質(zhì)量層次不齊。因此，在對(duì)引氣劑進(jìn)行采購(gòu)的過(guò)程中，必須要保障產(chǎn)品的質(zhì)量。

3.3 提升鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抵抗氯離子侵蝕的能力

在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)際使用的過(guò)程中，其耐久性的較低會(huì)受到氯離子侵襲作用的影響。因此，今后在對(duì)混凝土進(jìn)行配比的過(guò)程中，一方面可以通過(guò)降低混凝土的水灰比來(lái)提升混凝土的密實(shí)度，減少氯離子的滲透;另一方面可以通過(guò)摻合料的使用來(lái)替代一部分水泥的用量。

3.4 提升鋼筋抗銹蝕的能力

對(duì)于鋼筋銹蝕問題的解決，可以采用以下三種方式：首先，可以通過(guò)在鋼筋的表面布置一層抗腐蝕性的涂層，從而增強(qiáng)鋼筋的抗腐蝕能力;其次可以提高混凝土結(jié)構(gòu)的密實(shí)度，減少侵蝕性介質(zhì)的滲入;最后，可以通過(guò)對(duì)鋼筋阻銹劑的使用來(lái)對(duì)鋼筋的電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行抑制，從而有效的避免由于鋼筋銹蝕而對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性造成的影響。

3.5 對(duì)堿骨料反應(yīng)的處理

在鋼筋混凝土的實(shí)際使用過(guò)程中，堿骨料反應(yīng)不但會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的性能造成嚴(yán)重的損害，而且也會(huì)為后期的混凝土結(jié)構(gòu)維護(hù)造成困難。對(duì)于這一問題的處理，一方面可以通過(guò)對(duì)混凝土中堿含量的控制來(lái)對(duì)堿骨料反應(yīng)進(jìn)行避免;另一方面，在開展鋼筋混凝土施工過(guò)程中，必須要對(duì)粉煤灰的用量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，一般不能低于10%。

4? 結(jié)語(yǔ)

總而言之，不論是民用建筑、橋梁道路建設(shè)還是國(guó)防工程，都需要對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行大量的應(yīng)用，其對(duì)于建筑工程的質(zhì)量以及建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益都有著直接的影響。但是，從現(xiàn)階段我國(guó)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)際使用情況來(lái)看，由于受到碳化、凍融、氯離子滲透以及堿骨料反應(yīng)等多種因素的影響，導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在實(shí)際的使用過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)耐久性下降的問題，這不但會(huì)嚴(yán)重的損害建筑的穩(wěn)定性和安全性，對(duì)于我國(guó)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展也十分不利。

因此，在今后的發(fā)展過(guò)程，相關(guān)企業(yè)必須要正確認(rèn)識(shí)到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性提升的重要性，除了采取本文所提到的幾種措施進(jìn)行應(yīng)對(duì)之外，還要注意以下幾個(gè)方面的問題：一是要加強(qiáng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性，在保證強(qiáng)度的基礎(chǔ)上考慮混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，對(duì)于結(jié)構(gòu)的排水性能和保護(hù)層要進(jìn)行重點(diǎn)涉及;二是通過(guò)對(duì)混凝土原料配比的優(yōu)化和調(diào)整，來(lái)提升混凝土的密實(shí)度，防止氣體和水分過(guò)多的滲入;三是要在混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)際施工的過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)施工程序、施工技術(shù)以及施工環(huán)境的控制。只有通過(guò)這樣的方式，才能夠有效的提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，為建筑行業(yè)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 崔炫.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性及防護(hù)措施研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（6）：114.

[2] 韋華臣.大氣污染對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物耐久性影響分析[J].建材與裝飾，2016（21）：101-102.

[3] 潘志鵬.影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性因素分析與控制措施探討[J].福建建材，2015（7）：15-17.

[4] 葉華東.淺談?dòng)绊戜摻罨炷聊途眯缘囊恍┮蛩丶邦A(yù)防措施[J].中華民居（下旬刊），2013（6）：187.

[5] 茍林峰.影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的因素和處置措施[J].國(guó)防交通工程與技術(shù)，2013，11（S1）：85-87.

[6] 蘇麗麗.建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性改善措施及質(zhì)量監(jiān)督之我見[J].民營(yíng)科技，2013（2）：154.