摘要：目前，混凝土作为全国用量最大的建筑材料，其特征是耐水、耐压、耐火，所以在施工过程中发挥出重要作用，也得到人们的认可。在生产、生活中，人们开始越来越依赖混凝土，甚至是情有独尊。在人们的印象中，混凝土是坚固无比的，既不会被损坏，也不可能失效，强度越高就越结实。然而，近几年我国的工程项目建设过程中，由于混凝土缺少足够的耐久性而造成严重后果的事件也频繁发生，这就使人们开始怀疑自己心目中“最好”建筑材料的质量问题。人们也开始找寻原因，分析混凝土出现问题的根源。我国是发展中国家，如今正从事着大规模基本建设，而现代建筑的基本发展方向是大跨化、高层化、地下化，所以工程界已经将提高混凝土耐久性作为一个热点问题。
关键词：混凝土；结构耐久性；影响因素；控制措施
1混凝土的耐久性问题概述
混凝土结构在各类工程环境中都有很多，如果其耐久性不够，那么就可能会导致构件失效，如果需要继续使用，可能就要付出昂贵的代价来维修，甚至是改造混凝土构件。建筑物一般是处于外部自然环境下，因环境污染较为严重而导致钢筋腐蚀混凝土碳化等耐久性问题随之产生，不仅使建筑的使用寿命大大缩短，还给各国造成了巨大的经济损失，有的西方国家在混凝土结构维修方面所花的费用已经远远高于新建结构的所需费用。所以，混凝土耐久性也关系到经济发展。如今与混凝土构件相关的各级部门纷纷重视起环境因素所造成的混凝土耐久性降低问题。此外，建设、维修、运营时，为了使整个过程中所消耗的混凝土费用低廉且结构安全与使用能得到保证，就要分析研究对混凝土耐久性带来影响的主要原因，从而能采取有针对性的解决对策，使混凝土耐久性得到提高。在混凝土结构设计时，先要计算基础的承载力，再去验算裂缝和变形，最后再对其耐久性进行设计。混凝土构件耐久性设计是以环境种类及使用年限的预定作为其基本条件，在此基础上还要充分考虑到混凝土的材料要求。
2影响混凝土结构耐久性的主要因素
2.1冻融作用
混凝土本身的孔隙含有孔隙水，在寒冷环境中孔隙水会结冰，结冰过程中会产生内部应力，而环境温度升高后冰又会融化成水，混凝土内部应用得到缓解，混凝土结构在自身内部交变应力的反复作用下易出现疲劳损伤，发生剥蚀、老化等破坏。冻融作用会引起混凝土结构发生表面剥落及内部开裂，一般情况下表面剥落常发生于使用除冰盐的混凝土路面，除冰盐会增加混凝土结构的内渗透压，饱和度提高、结冰压增大，混凝土更易发生受冻破坏；内部开裂主要是由于孔隙的溶液结冰膨胀作用于孔隙壁，开始会产生轻微的裂纹，经过多次冻融循环，裂纹加剧，最终导致混凝土内部结构疏松，发生开裂。除此以外，冻融作用还会降低混凝土结构的抗压、抗拉及抗剪强度，混凝土的弹性模量、剪切模量、泊松比等力学性能也会受到不同程度的影响。
2.2混凝土的渗透破坏
混凝土结构的渗透破坏是指有害气体、液体、离子等各种有害介质在混凝土中的渗透、扩散或迁移，若不及时补救，也会影响混凝土结构的耐久性。一般来说，混凝土的水灰比会影响混凝土结构的密实度，因为水灰比决定混凝土孔隙的大小和数量。水灰比越小，混凝土的密度越好，抗渗性越高。然而，在相同的水灰比下，混凝土骨料最大粒径越大，混凝土结构的抗渗性越低。这是因为集料与水泥浆的界面容易产生裂缝，集料越大容易形成空腔。此外，水泥的种类和性质也会影响混凝土的抗渗性。
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2.3碱骨料反应
2.4混凝土碳化
碳化，也称混凝土中和，是指在混凝土结构中空气中二氧化碳气体的渗入。当气体与碱性物质相互作用时，会生成碳酸钙和水，从而降低混凝土的碱度。材料因素和环境条件可能导致混凝土碳化。一方面，由于水泥品种和规格的不同，外加剂、外加剂、原材料化学成分和矿物成分的掺量不同，水泥活性和混凝土碱度也不同。一般来说，水泥中的熟料越多，混凝土的抗碳化性能越好。如上所述，级配好的骨料混凝土具有良好的密实性和内部孔隙结构，而且水灰比越大，混凝土的孔隙率越大，也会增加混凝土的渗透性，空气中的水和有害物质会更多地侵入混凝土，这也会导致混凝土碳化。
3提高混凝土耐久性的有效对策
3.1积极应对环境因素
如果混凝土工程环境恶劣，为了延长其使用寿命，不仅要在施工前加强结构耐久性设计，同时根据混凝土的耐久性和保护层厚度，进一步设计结构耐久性，找出存在的问题并采取有效的对策。在结构的使用寿命期内，必须根据材料劣化的实测数据和结构剩余使用寿命做出合理的判断，并对存在的问题进行重新设计。
3.2防止钢材腐蚀
钢筋锈蚀是影响混凝土耐久性的重要因素，为解决这一问题，通常采用环氧涂层钢筋，钢筋表面采用静电喷涂环氧树脂粉末工艺，从而形成一定厚度的环氧树脂防腐层，作为保护层，避免钢筋锈蚀。另一种简单有效的方法是在混凝土表面涂上涂料，但应注意选用的材料应抗老化、耐碱，并与钢材表面具有良好的粘结性。在混凝土中还可掺入高效减水剂，既能保证混凝土拌合物所需的流动性，又能降低水耗，大大降低混凝土的总孔隙率。
3.3提高对生产混凝土所需材料的要求
混凝土结构耐久性要得到明显改善，就要坚持从材料本身入手。混凝土的配置过程中如果采用高性能材料，那么处于恶劣环境中混凝土构件的持久性会得到大幅度提高。另外，如果混凝土的力学性能较为稳定，就便于浇捣，可以将其应用到高层建筑中。有一些部位比较特殊，可以利用其他辅助措施，比如，水泥要用高标号的，标号越高，混凝土强度越高，碳化深度就越小。
3.4防止混凝土的冻融破坏
混凝土在饱水状态下对冻融破坏的抵抗能力主要是由它的配合比、组成部分、密实度、养护条件来决定的。目前，混凝土的抗冻性能得到有效提高的只有加气混凝土，混凝土抗冻性得到提高的主要参数就是引气。将优质引气型高效减水剂掺入到混凝土中，可以由此获得很多微小气泡，且分布均匀，可以增强抗冻性，而且水灰比又可以大幅度的减小，确保不会降低混凝土强度，反而还会提高。
4结论
总之，材料内部因素及环境因素均会对混凝土的耐久性产生影响，在实际施工过程中，要合理应用添加剂，采取有效措施预防钢筋锈蚀，并加强混凝土结构的施工管理，以提高混凝土结构的耐久性，从而提高工程质量。
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论文作者:王鑫1,孙婷婷2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/11
标签：混凝土论文; 耐久性论文; 混凝土结构论文; 孔隙论文; 水灰比论文; 因素论文; 环境论文; 《基层建设》2019年第25期论文;