工业与民用建筑中混凝土的耐久性分析论文_赵守俊

工业与民用建筑中混凝土的耐久性分析论文_赵守俊

摘 要 混凝土作为工业与民用建筑中的重要材料,其耐久性是指实际使用中对各种破坏因素的抵制,并且能保持混凝土的强度及完整的外表。在60至70年代,混凝土的耐久性问题被发现。而影响混凝土耐久性的原因既有内因,也有外因。本文探讨了影响工业与民用建筑中混凝土耐久性的主要因素,并阐述提高工业与民用建筑中混凝土的耐久性应采取的有力对策。

关键词 混凝土 耐久性 民用建筑

一、引言

在建筑施工中,混凝土因其耐压、耐火、耐水等优势,成为一种常用的建筑材料,被广泛应用。人们在生产、生活中越来越依赖混凝土,甚至将混凝土看作是无比坚固的、是不会被损坏的。然而,近年来我国的工业与民用建筑中,因混凝土的耐久性差而产生的后果非常严重,人们也开始怀疑自己心目中“最好的建筑材料”。因此,在工业与民用建筑施工中必须要重视混凝土的耐久性问题,以免出现安全隐患,给工程建设带来不利影响。

二、影响工业与民用建筑中混凝土耐久性的主要因素

1、内部因素

 (1)混凝土的材质。混凝土是碎石、水泥、砂和水拌合后凝硬而成的,所以这几种材料的优劣对硬化后混凝土的质量产生直接影响,材料质量好能为建筑工程中使用的混凝土的耐久性提供保障。我国的工业与民用建筑近年来发展迅猛,材质的要求经常被忽视,工地上材质的唯一衡量标准就是混凝土试件的强度,却

不知如果材料不合规格,会大大增加混凝土的收缩徐变量,产生大量的初始裂缝,威胁着混凝土结构安全。

(2)混凝土的碳化。混凝土表面都处于碳化中,尽管本身的破坏作用并不大,但是碳化过程会降低混凝土的碱性,破坏到高碱条件下的钢筋表面所产生的致密氧化膜(钝化膜),所以混凝土就无法保护钢筋,而且碳化还使混凝土的收缩加剧,混凝土裂缝由此产生,破坏到结构。

(3)混凝土碱集料反应。指的是混凝土集料中某些活性矿物与混凝土微孔中的碱性溶液产生的化学反应。外加剂、水泥熟料是碱的主要来源,sio、碳酸盐、硅胶盐等则为主要的活性材料。混凝土中最为普遍的是碱与sio反应。而碱与硅胶盐产生的凝胶一旦遇水便会发生膨胀现象,在混凝土内部会产生膨胀应力,所以混凝土开裂问题由此产生,混凝土的耐久性也迅速降低。

2、外部因素

(1)侵蚀性质的腐蚀。受外部环境影响,盐水、硫酸盐、腐殖质等这些化学介质对混凝土都可能产生腐蚀。

(2)混凝土的冻融破坏。在温度很低的条件下,混凝土中渗入的水会结冰引起膨胀,从内部对混凝土的微观结构造成一定损伤。在多次冻融积累后,最终会引起混凝土剥落酥裂,导致混凝土强度降低,耐久性也出现降低情况。

(3)钢筋锈蚀。影响混凝土耐久性的最常见问题就是电化学腐蚀,尤其是氯离子(CI)。当然,电化反应的产生需要两个条件:一个是钢筋表面处于活化状态;另一个是CI和水的存在。CI的侵入能快速破坏钢筋表面的钝化膜,钢筋被大量锈蚀能引起混凝土的体积膨胀,混凝土会在保护层突出位置侵入。因此,在设计时将混凝土结构的排水、形状、接缝等都作为所要考虑的因素。此外,水泥要选用标号高的。混凝土的碳化深度小、强度高,那么就会有较好的抗渗性和抗冻性,标号高的水泥耐久性比普通水泥好。

(4)施工因素影响。混凝土性能下降主要原因是本身质量差、配料不当、施工中操作不当等。我国在工业与民用建筑施工中,对于混凝土的抗渗性多采用抗渗标号来表示。当水灰比增大时,会降低混凝土的密实性,影响抗渗性。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆混凝土多余水分蒸发后会留下孔道,从而产生混凝土渗水现象,拌合物不具有较强的保水性,造成了混凝土泌水现象。由于混凝土的抗渗性好坏对混凝土的耐久性有直接影响,所以施工时对水灰比要严格控制,保证混凝土的保水性、和易性良好,提高耐久性。

三、提高工业与民用建筑中混凝土的耐久性应采取的对策

1、对原材料质量严格把关

工地材料员要做到货比三家,从正规厂家进货,应按规范需要检验材料出厂合格证后才可进场使用。与此同时,应该将其送检到具有相应资质的试验室来测试粗骨料的坚固性、吸水率等,尤其要重视吸水率检查。通常情况下,吸水性越强,坚固性就越差。还要对颗粒级配做合理改善,以便达到混凝土密实性提高的目的,也促使耐久性进一步提高。

2、拌和水及水泥浆的用量应减少

工业与民用建筑中混凝土耐久性质量控制的一个重要标志就是拌和水的最大用量,比最大水胶更合适。只是控制水胶比是无法解决混凝土中浆体过多问题的,还会导致因水化热和收缩产生更多负面问题。因此,在高性能混凝土中,为提高混凝土抗渗性或抗氯离子扩散性可以采取减少浆体量,加大骨料所占比例的办法。对拌和水的用量进行控制时,还可以同时对浆体用量(浆骨比)进行控制,通过对混凝土单方用水量进行控制就可以实现混凝土中胶凝材料用量的控制,由此降低混凝土的渗透性,收缩量也得以减少。所以,应该限制最高用量,只有这样混凝土的耐久性要求才有可能实现。

3、减少混凝土自身缺陷

水泥的品种对混凝土的耐久性起到关键作用,所以应确保选择的品种必须是正确的。一方面,需要按照国家相关行业规范要求来选择混凝土材料,而不是为了节省成本而将劣质水泥应用于这一环节中,应保持混凝土中所采用的骨料致密的性能,并对材料孔隙率予以控制,骨料要选择良好级配的,限制碱、氧离子等物质引入到原材料,加强混凝土终凝养护、控制好建筑施工进度。将热电耦测温器埋入到混凝土的内部,并对混凝土内部产生的温度变化进行仔细观察,利用合理的热保温措施能有效控制混凝土周边的温度,避免因温度差和干缩引发裂缝问题。总而言之,减少混凝土自身缺陷应从源头做起。

4、保持混凝土体积的稳定性

为了工业与民用建筑混凝土的体积稳定,关键在于对混凝土的收缩控制,其中主要包括:塑性收缩、化学减缩、干燥收缩、温度收缩、自收缩、碳化收缩等,对普通混凝土干燥收缩起到了重要作用。自收缩对高性能混凝土和低水胶化的高强度混凝土也非常重要,甚至等同于干缩。建筑施工人员要对不同收缩的影响因素以及产生机理有全面的掌握,比如,养护工作的加强,高细度水泥和矿渣尽量不用,考虑将膨胀剂、收缩抑制剂掺入其中,以此来应对混凝土开裂问题。此外,粗骨料直接影响混凝土的收缩,所以要极为重视,使用粒形良好、空隙率低的粗骨料。

5、加强正常检测及维护

尽管我国在工业与民用建筑中,一直不断加大基础设施的投入,但是以往的工程基础设施逐渐出现老化,并且行业标准规范也满足不了当前工业与民用建筑行业的发展要求。因无法保障养护维修费用,这就必然会有安全隐患,不利于工程建设。为此,应定期进行检查和维护。虽然前期检测和维修会使成本增加,但仍要有长远的眼光,这样才能在后期降低建筑物结构受损甚至坍塌的几率。影响工业与民用建筑中混凝土耐久性的因素比较复杂,需要研究学者花费更多的时间去积累经验、对其机理深入研究。总之,工业与民用建筑中混凝土的耐久性与多种因素有关,包括材料、施工、环境等,要提高混凝土的耐久性,就要选择合理的材料、监控施工过程、进行必要的维护等,从而推进我国工业与民用建筑行业的发展。

参考文献

[1]邢文波.浅析高性能混凝土的发展前景[J].科技信息,2016( 11).

[2]李美华.工民建施工中如何提高混凝土的耐久性研究[J].广东建材,2015( 8).

论文作者:赵守俊

论文发表刊物:《城镇建设》2019年第16期

论文发表时间:2019/9/26

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