摘要：混凝土耐久性是指混凝土在使用條件下，抵抗周圍環境中各種因素長期作用而不破壞的能力。本文分析了混凝土結構耐久性影響因素，探討了提高混凝土結構耐久性的措施。

　　關鍵詞：混凝土;結構;耐久性

　　Abstract: the durability of concrete is refers to the concrete in the use of conditions, the resistance of various factors in the surrounding environment without destroying long-term effects of ability. This paper analyzes the factors affecting the durability of concrete structure, and probes into the measures to improve the durability of concrete construction.

　　Keywords: concrete; Structure; durability

　　中圖分類號：TV331 文獻標識碼：A 文章編號：

　　混凝土耐久性是指混凝土在使用條件下，抵抗周圍環境中各種因素長期作用而不破壞的能力。 環境對混凝土結構的物理化學作用以及混凝土結構抵御環境作用的能力，是影響混凝土結構耐久性的因素，對現有混凝土結構進行的耐久性檢測與評估十分重要。

　　曾有調查表明 ,國內大多數工業建筑在使用25一30年后即需大修 ,處于嚴酷環境下的建筑物的使用壽命僅15 一20年 ,橋梁 、港口等基礎設施工程尤 其嚴 重 。許多工程建成后幾年就出現鋼筋銹蝕 、混凝土開裂有專家指出，我國大干基礎設施工程建設的高潮還需延續，而由于忽視耐久性問題 ,迎接我們的還會有大修的高潮其耗費將倍增于工程建設時的投資。而其原因卻往往是由于混凝土耐久性不足引起的。

　　一、混凝土結構耐久性概述

　　混凝土結構耐久性是指混凝土結構抵抗周圍不利因素長期作用的性能，這些不利因素包括氣候作用、 化學侵蝕、 物理作用或任何其他破壞過程 。混凝土結構應做到，在設計要求的目標使用年限內，經受自然以及人為環境的化學和物理作用下，不需花費大量資金加固處理而保持其安全 使用功能和外觀要求 混凝土結構耐久性主要包括以下幾方面：

　　1、抗侵蝕性。 混凝土結構的工作環境中必然會存在如空氣水 、土壤等介質，這些氣 、液或固態物質中含有不同濃度的酸 、鹽堿類等侵蝕性物質。 這些物質由于擴散及滲透作用進入混凝土內部后，會與其中相關成分發生物理化學反應，首先使混凝土表面逐漸發生綻裂剝落現象，進而引起混凝土內部鋼筋的腐蝕，而鋼筋銹蝕體積增大，又會加劇混凝土的綻裂剝落現象，因而侵蝕性物質更容易進入混凝土內部，如此惡性循環，最終導致混凝土結構的失效。

　　2、抗滲性。混凝土抗滲性是指混凝土抵抗壓力水(或油)滲透的能力，其直接影響混凝土的抗凍性和抗侵蝕性。 這是因為，具有侵蝕作用的化學物質一般通過水分的滲入進入混凝土內部，而抗滲性控制著水分滲入的速率，從而控制侵蝕性物質進入混凝土的速率 混凝土的抗滲性主要與其密實度以及內部孔隙的大小和構造有關。

　　3、抗凍性。 混凝土抗凍性是指混凝土在飽和水的狀態下，經歷多次凍融循環，仍保持其原有性質或不顯著降低原有性質的能力、 抗凍性與混凝土密實度 、含水量以及內部孔隙大小和構造有直接的關系。

　　二、 混凝土結構耐久性影響因素

　　混凝土結構耐久性的影響因素眾多， 常見的有混凝土碳化、堿-骨料反應、 鋼筋銹蝕、 混凝土凍融損傷、 化學物質的侵蝕以及機械物理損傷、 大氣侵蝕、 生物侵蝕、 熔蝕等因素。在這些影響因素的作用下， 混凝土結構的使用壽命大大縮短， 尤其是鋼筋銹蝕， 它是影響混凝土結構耐久性最常見的因素之一。以下就幾種主要的影響因素進行闡述。

　　1、鋼筋銹蝕。在鋼筋混凝土結構中， 鋼筋的銹蝕是造成混凝土結構耐久性損傷的最主要因素。新鮮混凝土孔隙中是堿度很高 (pH值可超過13) 的氫氧化鈣飽和溶液， 在這樣的高堿性環境中， 鋼筋表面被氧化， 形成一層厚度為20～60A的氧化膜， 使鋼筋處于鈍化狀態。但混凝土的中性化 (主要是碳化) 使混凝土中的pH值降低時， 或者有足夠濃度的氯離子擴散到鋼筋表面時，鋼筋鈍化膜將會遭到破壞。鋼筋銹蝕后， 除了有效截面積減小，屈服強度下降等變化外， 其與混凝土黏結性能也會發生變化。試驗研究表明： 隨著鋼筋銹蝕量的增加， 變形鋼筋與混凝土的黏結強度比先期略有增加， 而后期則有較大幅度的衰退。鋼筋與混凝土之間黏結強度的衰退， 使得鋼筋的強度不能被全部利用，從而與其他因素一起影響混凝土構件的使用性能和承載力。

　　2、混凝土堿-集料反應。堿-集料反應是混凝土組成中的水泥、 外加劑、 摻和料或拌和水中的可溶性堿和混凝土孔隙中及集料中能與堿反應的活性成分在混凝土硬化過程中逐漸發生的一種化學反應。堿-集料反應發生于混凝土中的活性骨料與混凝土中的堿之間， 反應產物為硅膠體。這種硅膠體遇水膨脹， 產生很大的膨脹壓力， 從而引起混凝土開裂。堿混凝土結構一旦發生堿-集料反應出現裂縫后， 會使混凝土碳化和鋼筋銹蝕速度加快， 而鋼筋銹蝕產物鐵銹的體積遠大于鋼筋原來的體積， 使得裂縫進一步擴大。若在寒冷地區， 混凝土出現裂縫后又會使凍融破壞加速， 這樣就造成了混凝土工程的綜合性破壞。對此類破壞， 目前還沒有有效的修補方法。對堿-碳酸鹽反應的預防也尚無有效的措施。

　　3、混凝土碳化。空氣中的二氧化碳與水泥石中的堿性物質通過復雜的物理、 化學過程， 相互作用， 使混凝土的成分和性能發生變化， 使用機能下降， 這就是混凝土碳化。碳化會降低混凝土的堿度， 破壞鋼筋表面的鈍化膜， 使混凝土失去對鋼筋的保護作用。混凝土碳化還會加劇混凝土的收縮， 導致混凝土的裂縫和結構的破壞。

　　4、氯離子侵蝕。我國海域遼闊， 海岸線長， 基礎建設多集中于沿海地區， 而海邊的混凝土工程由于長期受氯離子侵蝕， 混凝土中的鋼筋銹蝕現象非常嚴重， 已建的海港碼頭等工程多數都達不到設計的使用壽命。我國北方地區， 為保證冬季交通暢行，向道路、 橋梁及城市立交橋等撤除冰鹽， 大量使用的氯化鈉和氯化鈣， 使得氯離子滲入混凝土， 引起鋼筋銹蝕破壞。我國鹽堿地分布廣泛， 其腐蝕條件更為苛刻， 氯離子侵蝕引起的鋼筋銹蝕嚴重威脅混凝土結構的耐久性。

　　5、混凝土凍融破壞。混凝土是由水泥砂漿和粗骨料組成的毛細孔多孔體。當毛細孔中的水處于飽和水狀態， 在溫度下降到冰點以下時， 毛細孔中水結冰， 膠凝孔中的水處于過冷狀態，膠凝孔中處于過冷狀態的水分子因為其蒸汽壓高于同溫度下冰的蒸汽壓而向毛細孔中冰的界面處滲透， 于是在毛細孔中又產生一種滲透壓力。此外， 膠凝水向毛細孔滲透的結果必然使毛細孔中的冰體積進一步膨脹， 毛細孔壁同時承受膨脹壓和滲透壓兩種壓力， 當這兩種壓力超過混凝土的抗拉強度時， 混凝土就會開裂。在反復凍融循環后， 混凝土中的裂縫會互相貫通， 使混凝土由表及里遭到破壞。

　　三、提高混凝土結構耐久性的對策

　　1、選擇優質的混凝土施工原材料

　　水泥類材料的強度和工程性能。是通過水泥砂漿的凝結，硬化形成的，水泥石一旦受損，混凝土的耐久性就被破壞，因此水泥的選擇需注意水泥品種的具體性能，選擇堿含量小，水化熱低，干縮性小，耐熱性，抗水性，抗腐蝕性，抗凍性能好的水泥，并結合具體情況進行選擇。集料的選擇應考慮其堿活性，耐蝕性和吸水性，同時選擇合理的級配，改善混凝土拌合物的和易性，提高混凝土密實度：摻混合材混凝土，是提高混凝土耐久性的有效措施。即近年來發展的高性能混凝土。

　　2、 加強管理，嚴格控制施工的質量

　　主要從混凝土結構保護層的厚度控制、混凝土結構各種孔隙的控制以及水灰比控制等幾個方面進行。針對不同的腐蝕環境應設計不同的保護層厚度，預防外界介質滲入內部腐蝕鋼筋。混凝土結構及構件宜整體澆筑，不宜留施工縫;節點構造設計應考慮構件受局部損壞后的整體耐久能力i設計時應考慮耐久的要求、混凝土配比，剛氏用水量，減小水灰比，降低水化熱，減少收縮裂縫，提高密實度，采用合理的減水劑和引氣劑，使混疑土的總孔隙率大幅度剛匠;改善混凝土內部結構，摻入足量的混合料，提高混凝土耐久性能。

　　3、加強混凝土結構的日常維護

　　結構在使用階段，應注意檢測，維護和修理，對處于露天和惡劣環境下的基礎設施工程更應如此，建立檢測和評估體系，及時發現，及時修理，確保混疑土結構的正常使用。在使用中，應盡量避免結構承受超重荷載、接觸腐蝕性物質，并盡量減少凍融環境的影響。同時在結構建成后定期檢查，在結構破壞超過一定的界限后，就需要詳查破壞原因并評估是否需要維修或加固。

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