混凝土的耐久性是指結構在要求的目標使用期限內，不需要花費大量資金加固處理而能保證其安全性和適用性的能力。20世紀70年代末期，發(fā)達國家逐漸發(fā)現(xiàn)原先建成的基礎設施工程在一些環(huán)境下出現(xiàn)過早損壞的情況，許多城市的混凝土結構的基礎設施工程和港口工程建成后不到30年甚至更短的時間內就出現(xiàn)劣化。據(jù)國內外統(tǒng)計資料表明，由于混凝土結構的耐久性病害而導致的經濟損失是巨大的。

　　1、土建結構的耐久性現(xiàn)狀

　　長期以來，人們一直以為混凝土是非常耐久的材料。直到70年代末期，發(fā)達國家才逐漸發(fā)現(xiàn)原先建成的基礎設施工程在一些環(huán)境下出現(xiàn)過早損壞。我國建設部于80年代的一項調查表明，國內大多數(shù)工業(yè)建筑物在使用25~30年后即需大修，處于嚴酷環(huán)境下的建筑物使用壽命僅15~20年。民用建筑和公共建筑的使用環(huán)境相對較好，一般可維持50年以上，但室外的陽臺、雨罩等露天構件的使用壽命通常僅有30~40年。橋梁、港工等基礎設施工程的耐久性問題更為嚴重，由于鋼筋的混凝土保護層過薄且密實性差，許多工程建成后幾年就出現(xiàn)鋼筋銹蝕、混凝土開裂。海港碼頭一般使用十年左右就因混凝土順筋開裂和剝落，需要大修。京津地區(qū)的城市立交橋由于冬天灑除冰鹽及冰凍作用，使用十幾年后就出現(xiàn)問題，有的不得不限載、大修或拆除。鹽凍也對混凝土路面造成傷害，東北地區(qū)一條高等級公路只經過一個冬天就大面積剝蝕。

　　有專家估計，我國“大干”基礎設施工程建設的高潮還可延續(xù)20年，由于忽視耐久性，迎接我們的還會有“大修”20年的高潮，這個高潮可能不用很久就將到來，其耗費將倍增于當初這些工程施工建設時的投資。

　　2、影響混凝土結構耐久性的主要原因

　　2．1氧離子對鋼筋的銹蝕

　　氧離子半徑小、穿透力強，很容易吸附在鋼筋陽極區(qū)的鈍化膜上，使鋼筋起保護層作用的氫氧化鐵變?yōu)闊o保護作用的氧化鐵。由于氧離子到達鋼筋表面的不均勻性，形成了大陰極小陽極的腐蝕，這種坑蝕或局部腐蝕對結構的危害較大。

　　2．2水泥石中的水化物穩(wěn)定性不足

　　碳化反應：混凝土空隙中充滿了由于水泥石水解產生的氫氧化鈣飽和溶液，其堿度很高，PH值在12以上。鋼筋在高堿度的環(huán)境中，表面沉積一層致密的氫氧化鐵薄膜而轉人鈍化狀態(tài)，然而，大氣中的二氧化碳卻不斷向混凝土的內部擴散，與混凝土中的氫氧化鈣發(fā)生作用，使水泥石堿度降低，這種現(xiàn)象稱為混凝土的碳化。生成的碳酸鈣為微溶的化合物，其飽和溶液PH值約為9，遠小于鋼筋保持鈍化狀態(tài)所要求的大于11.5的數(shù)值。在這種環(huán)境下，混凝土結構中埋置的鋼筋表面鈍化膜被逐漸破壞，造成鋼筋銹蝕。

　　堿反應：混凝土中的堿與活性骨料之間發(fā)生反應，生成堿硅膠或粘土質集料。這種生成物會吸收微孔中的水分，發(fā)生體積膨脹，在周圍水泥漿已硬化的情況下產生一定的膨脹壓力。當該壓力超過水泥漿抗拉強度時，就會引起混凝土開裂，使混凝土結構發(fā)生破壞，而且這種破壞在混凝土結構內部發(fā)生，危害極大。

　　2．3對混凝土結構耐久性的認識不足

　　我國土建結構的設計與施工規(guī)范重點放在對各種荷載作用下的結構強度要求上，對環(huán)境因素作用下的耐久性要求相對較少?；炷两Y構的質量檢驗習慣上以單一的強度指標作為衡量標準。為滿足施工要求，在配料上往往用水量大、水灰比高，因而導致混凝土的孔隙率很高，占水泥石總體積的25%一40%，特別是其中毛細孔占相當大的部分。毛細孔是水分、各種侵蝕介質、氧氣、二氧化碳及其他有害物質進人混凝土內部的通道，它使混凝土結構的耐久性大大降低。

　　3、混凝土結構耐久性的防護

　　3．1采用高效減水劑

　　水泥顆粒與水拌和后容易產生絮狀結構，難以分散，為便于澆注，不得不加大拌和水量，這樣就會在結構中形成過多的孔隙。加人高效減水劑，可吸附于水泥顆粒表面，減少多余電荷，使絮狀結構解體，釋放束縛于其中的水分。這樣拌和物在達到相同工作強度所需水量與未摻減水劑的拌和物相比可顯著減少。當水灰比控制在0.4以下時，混凝土結構的強度和耐久性就會有較大的提高。因此，利用高效減水劑，可以減小混凝土的用水量，對提高混凝土強度和耐久性有顯著效果。

　　3．2使用礦物摻和料或外加劑

　　礦物摻和料有高爐礦渣粉、粉煤灰、火山灰、硅灰等，可用于代替部分水泥，作為輔助凝膠摻人混凝土結構中，在適當比例條件下，可顯著改善混凝土的基本性能，變強度低、耐久性差的普通混凝土結構為高穩(wěn)定性、高抗?jié)B性、高耐久性的高性能混凝土。

　　3．3減少混凝土自身缺陷

　　水泥是水泥砂漿和混凝土的膠結材料，不同品種水泥的礦物組份不同，因而對各種腐蝕介質的耐腐蝕性就有差異。正確地選擇水泥品種，對保證混凝土結構工程的耐久性有重要意義。混凝土中采用的骨料應保持致密，同時控制材料的吸水率及雜質的含量，確保材質狀態(tài)。限制從原材料引人堿、氧離子等可以引起結構破壞和鋼筋銹蝕的物質，加強施工控制，避免干縮和溫度裂縫產生。

　　3．4加強對正常檢測與維護

　　我國是發(fā)展中國家，現(xiàn)在正大興土木，可是過去建成的大量工程已經過早老化。如國內40%公路橋梁的橋齡已大于25年，加上進人20世紀90年代以后交通量猛增，超載嚴重，以往的設計標準較低，路橋的維修問題十分突出。由于養(yǎng)護維修費用得不到保障，造成工程安全隱患，并在以后需支出更多的大修費用。因此，定期的檢查和維護是非常必要的，這對混凝土結構的適用性和耐久性是非常重要的。短期看，檢測和維修會增加一些費用，但從長遠看，卻是非常有益的。尤其是對結構的損壞有可能會導致公眾安全的建筑物、橋梁和隧道等工程，有必要制定定期檢測與評估的法規(guī)，確保這些工程在使用期內正常的管理和運營。

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