摘要:混凝土在现代社会建筑业的运用最为广泛,任何工程的建筑都离不开混凝土,现代混凝土结构的耐久性已成为世界性技术问题,混凝土耐久性直接影响着建筑工程的安全性与稳定性,受诸多因素影响,混凝土耐久性受到了严重的影响与破坏,本文笔者将对混凝土耐久性的现状与原因进行详细的分析与阐述,并提出有针对性的解决措施,希望能为相关人士提供借鉴。
关键词:混凝土;耐久性;现状及原因;措施
所谓混凝土的耐久性,指的是混凝土在所使用的环境中保持长期性能稳定的能力。混凝土结构的耐久性对建筑工程有着重要的作用,因混凝土大部分是暴露在外界环境当中,长期受到风吹日晒、雨淋、风吹等,导致混凝土结构受到了严重的破坏与腐蚀,影响了混凝土的使用寿命,因此,想要提高建筑工程的安全性与使用寿命,应针对影响混凝土耐久性的实际原因进行合理深入的分析,制定科学有针对性的解决措施,降低混凝土受到外界环境影响的几率,提高建筑工程的使用寿命。
1混凝土结构的耐久性研究现状
在建工程中使用最多的施工材料就是混凝土,因混凝土有着资源丰富、经济简单、抗腐蚀性强等诸多优点,所以得到了建筑工程施工人员的广泛应用,混凝土结构的耐久性质量取决于化学侵蚀、风化作用、磨损以及其他破坏的抵抗能力,混凝土结构从设计、施工、材料以及施工过程中的每一个环节都对其耐久性有着直接的影响,混凝土最初是在上世纪30-40年代时,由西方发达国家用在推动工业化、战后重建以及城市化发展中,随着社会的发展,混凝土的用量也在持续增长,目前,我国部分已建筑完成的工程中,经常会出现混凝土在恶劣的环境下,耐久性受到严重的影响,缩短了建筑工程预期的使用寿命,尤其是在一些水利工程、海港码头以及桥梁中,受到地形条件、环境、气候等诸多因素的影响,混凝土耐久性问题更为严重,所以,应将提高混凝土结构的耐久性作为未来建筑业发展的重点研究项目。
2影响混凝土结构耐久性的主要原因
2.1氧离子对钢筋的锈蚀
钢筋是混凝土结构的重要组成部分,钢筋的主要作用是可以均匀的将板面的荷载承受力度转移给受力钢筋,用来抵抗由于温度变化所产生的拉应力,并且,可以将这些钢筋捆扎成骨架,用来提高钢筋的荷载能力,从而达到提高建筑工程荷载能力与使用寿命的作用,但在建筑工程实际使用过程中,由于钢筋的保护层被氧离子破坏,腐蚀了钢筋的表面结构,因氧离子具有穿透力强与半径小等优点,可以轻意的吸附在钢筋阳极区的钝化膜上,使钢筋中的氢氧化铁被化学反应转变为氧化铁,氧化铁无任何保护作用,更容易受到坑蚀与腐蚀,因此,缩短了建筑工程的使用寿命。
2.2水泥石中的水化物稳定性不足
混凝土在搅拌过程中,由于水泥石水解从而产生大量的溶液与氢氧化钙饱,这两种物质中的含碱性较高,此类高碱性物质会将钢筋表面沉积的氢氧化膜铁转变为钝化状态,由于混凝土处于露天状态,空气中的二氧化碳逐渐浸入混凝土的内部结构,与氢氧化钙产生化学作用,降低了水泥石的碱度,这种现象也被称之为混凝土的碳化,碳化钙是微液的化合物,该化合物的饱和溶液PH值大概是9,无法满足钢筋保持钝化状态下PH为11.5的需求,导致钢筋表面的钝化膜被侵蚀,导致了钢筋表面生绣,随着钢筋表面铁绣的不断膨胀,导致混凝土的保护层在巨大的辐射压力下产生裂缝,腐蚀介质会随着裂缝的缝隙不断渗入,加速了钢筋的侵蚀速度,导致少混凝土的保护层剥落,从而使混凝土结构失去了荷载能力。
2.3对混凝土结构耐久性的认识不足
目前,我国建筑工程业将重点放在了建筑物结构的承载能力与强度是否符合国家标准与要求的问题上,从而忽略了建筑物在使用过程中的耐久性的要求,在检测混凝土的质量时,将重点单纯的放在混凝土的强度指标上,对外界环境因素考虑不周。混凝土的搅拌材料主要是由水泥、石灰、沙和水,如果在搅拌时水灰比例过高,就会形成较多的孔隙,特别是毛细孔部分,孔隙占混凝土总体积的四分之一甚至更多,在建筑物使用过程中水、氧气、各种侵蚀介质以及二氧化碳不断的进入混凝土内部,大大降低了混凝土结构的耐久性。
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3混凝土结构耐久性的防护措施
3.1减少混凝土自身缺陷
混凝土的原材料选择不当,将会对混凝土结构的耐久性带来致命隐患,因此,在选择混凝土材料时,要严格按照国家的相关标准与规定,必须具有国家颁发的材料检测合格证书,确保混凝土制作材料质量,避免应节省施工成本,选择质量不合格的施工材料,为工程造成安全隐患,选择碱含量小,干缩性小、水化热低,耐热性,抗腐蚀性,抗水性以及抗冻性能较好的水泥,并结合具体情况进行选择,尤其是骨料的选择,骨料必须具有一定的致密性能,避免原材料中带有氧离子与碱等有害物质,严格控制材料的孔隙。还可以采用在混凝土内部进入热电耦测温器的方式,来监测混凝土内部的温度变化情况,充分的利用先进的高科技技术,优化混凝土的保温技术,降低温度裂缝与干缩裂缝的产生几率,从根源上减少混凝土的自身缺陷,提高混凝土结构的耐久性。
3.2降低混凝土表面水分的蒸发速度
混凝土在浇筑完成之后,混凝土凝固过程中内部结构会产生水热化现象,导致混凝土内部产生大量热气,为了避免因混凝土内部与外部水分蒸发速度不一致而产生的温度裂缝与干缩裂缝,应采取合理的混凝土养护措施,降低表面水分蒸发速度,可以采用涂抹养护剂或者养护膜的方式,保障混凝土的湿度,有效的吸收混凝土水化热所产生的蒸发水,避免裂缝的产生,提高混凝土质量。
3.3采用高效减水剂
混凝土的密度取决于其搅拌材料的比例,如果在混凝土制作过程中的水灰和水泥的比例有差,会导致混凝土的强度与密度下降,使混凝土内部孔隙过大,因此,应提高混凝土搅拌材料比例的重视度,提高混凝土的强度与抵抗力,可以采用高效减水剂的方式,来减少混凝土制作中的用水量,高效减水剂可以减少多余电荷,吸附于水泥颗粒表面,可以提高有效的提高混凝土的强度与密度,但在实际操作中,还是要根据施工地区的具体环境条件进行施工,尤其是在有冻害的环境中,要提高混凝土抵抗冻融破坏能力。
3.4加强对日常检测与维护
随着我国建筑业的不断发展与进步,建筑规模也在不断的扩大,传统的混凝土耐久性已无法满足现代化社会发展的需求,过去的建筑工程由于养护维修工作不到位,导致建筑的使用寿命缩短,混凝土耐久性受到了严重的影响,针对这一现象,应加强对建筑物的日常检测与维护工作,虽然在检测与维护时会产生一定的费用,但可以减少建筑因安全隐患问题而造成的经济损失,尤其是一些住宅、道路、桥梁、市政工程以及隧道工程,这些工程与人们的生活与工作息息相关,一旦出现损坏或者坍塌,将会威胁到人们的人身安全,因此,建筑物的日常检测与维护是相当重要的。
总结
钢筋混凝土结构是目前建筑工程中最主要结构形式,但在建筑物使用过程中,会受到不当使用、环境污染以及人为操作等因素的影响,导致混凝土结构性能的减退,严重危害了结构的耐久性,因此,应提高混凝土材料质量、制作比例、水分蒸发速度、检测与维护等工作的重视度,提高混凝土结构的安全性与可靠性,实现延长建筑工程使用寿命的目的。
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论文作者:梁桥銮
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/10
标签:混凝土论文; 耐久性论文; 钢筋论文; 混凝土结构论文; 建筑工程论文; 使用寿命论文; 裂缝论文; 《基层建设》2018年第22期论文;