混凝土结构耐久性的影响因素及对策VIP专享VIP免费

收稿日期：2008-09-24作者简介：王海彦（1975-），男，汉，河北张北人，硕士，讲师，研究方向隧道及地下工程。16第7卷第4期石家庄铁路职业技术学院学报VOL.7No．42008年12月JOURNALOFSHIJIAZHUANGINSTITUTEOFRAILWAYTECHNOLOGYDec.2008混凝土结构耐久性的影响因素及对策王海彦周敏娟田彦平（石家庄铁路职业技术学院河北石家庄050041）摘要：钢筋混凝土结构是应用非常广泛的一种结构形式，但由于其结构自身和使用环境的特点，使得混凝土结构经常存在严重的耐久性问题。通过对国内外钢筋混凝土结构工程耐久性现状的介绍，论述影响混凝土结构耐久性的因素及混凝土的破坏机理，并针对性地提出预防的措施。关键词：钢筋混凝土耐久性冻融破坏影响因素中图分类号：U448.34文献标识码：A文章编号：1673-1816(2008)04-0016-051概述在钢筋混凝土应用于土木工程结构至今的150年间，大量的钢筋混凝土结构由于各种各样的原因而提前失效，达不到规定的使用年限。这其中有的是由于结构设计的抗力不足造成的，有的是由于使用荷载的不利变化引起的，但更多的是由于结构耐久性不足导致的。长期以来，人们一直认为混凝土是非常耐久的材料，直到20世纪70年代末期，发达国家才逐渐发现原先建成的基础设施工程在一些环境下出现过早损坏。美国许多城市的混凝土基础设施工程和港口工程建成后20～30年，甚至在更短的时期内就出现劣化。我国建设部的一项调查表明，国内大多数工业建筑物在使用25～30年后即需大修，处于严酷环境下的建筑物使用寿命仅15～20年。民用建筑和公共建筑的使用环境相对较好，一般可维持50年以上，但室外的阳台、雨罩等露天构件的使用寿命通常仅有30～40年。桥梁、港口等基础设施工程的耐久性问题更为严重，由于钢筋的混凝土保护层过薄且密实性差，许多工程建成后几年就出现钢筋锈蚀、混凝土开裂。海港码头一般使用10年左右就因混凝土顺筋开裂和剥落，需要大修。当前，我国的基础设施建设工程规模宏大，投入资金每年高达2万亿元人民币以上，约30～50年后，这些工程将进入维修期，所需的维修费或重建费用将更为巨大。有专家估计，我国“大干”基础设施工程建设的高潮还可延续20年，由于忽视耐久性问题，迎接我们的还会有“大修”20年的高潮，这个高潮可能不用很久就将到来，其耗费将倍增于当初这些工程施工建设时的投资。因此，提高混凝土耐久性，延长工程使用寿命，尽量减少维修重建费用是建筑行业实施可持续发展战略的关键。2混凝土耐久性的含义混凝土耐久性是指混凝土结构在自然环境、使用环境及材料内部因素的作用下，在设计要求的第4期王海彦，等混凝土结构耐久性的影响因素及对策17目标使用期内，不需要花费大量资金加固处理而保持安全、使用功能和外观要求的能力。混凝土工程的耐久性与工程的使用寿命相联系，是使用期内结构保持正常功能的能力，这一正常功能不仅仅包括结构的安全性，而且更多地体现在适用性上。混凝土耐久性主要包括以下几方面：（1）抗渗性：即指混凝土抵抗水、油等液体在压力作用下渗透的性能。抗渗性对混凝土的耐久性起着重要的作用，因为抗渗性控制着水分渗入的速率，这些水可能含有侵蚀性的化合物，同时控制混凝土受热或受冷时水的移动。（2）抗冻性：混凝土的抗冻性是指混凝土在饱水状态下，经受多次抵抗冻融循环作用，能保持强度和外观性的能力。在寒冷地区，尤其是在接触水又受冻的环境下的混凝土，要求具有较高的抗冻性能。（3）抗侵蚀性：混凝土暴露在有化学物质的环境和介质中，有可能遭受化学侵蚀而破坏。一般的化学侵蚀有水泥浆体组分的浸出、硫酸盐侵蚀、氯化物侵蚀、碳化等。3影响混凝土耐久性的主要因素一般混凝土工程的使用年限为50～100年，但实际中有不少工程在使用10～20年，有的甚至在使用几年后即需要维修，这就是由于混凝土耐久性低（不足）造成的。影响混凝土耐久性的原因错综复杂，除去社会因素、人为因素，技术方面的因素之外，其主要因素有以下几点。3.1混凝土的碳化混凝土的碳化又称为混凝土的中性化，几乎所有混凝土表面都处在碳化过程中。它是空气中二氧化碳与水泥石中的碱性物质相互作用，使其成分、组织和性能发生变化，使用机...