混凝土耐久性的影响因素及控制措施

试论混凝土耐久性的影响因素及控制措施摘要：混凝土的耐久性问题已经成为当今建设领域研究的重要课题，它是节约建设成本的主要手段，也是提高混凝土结构安全性能的关键。笔者试从耐久性混凝土的概念，结合历年的施工实践，从多方面分析影响混凝土耐久性的因素，然后从施工方面来分析提高混凝土耐久性的措施。

关键词：混凝土耐久性，影响因素，控制措施

1引言

耐久性混凝土是指在预定作用和预期的维护与使用条件下，能在预定的期限内维持其所需的最低性能要求的混凝土，也可定义为混凝土结构在规定的使用年限内，在使用过程中经受气候变化、化学侵蚀、磨损等各种破坏因素的作用下，不需要额外的费用加固处理而保持其安全性及正常的使用功能及完整的外观，混凝土耐久性涉及到混凝土性能的方方面面，是影响混凝土使用寿命的首要因素

[1]。

2 影响混凝土耐久性的因素

造成混凝土耐久性不佳的原因多种多样，主要可分为：①由温度变化引起的收缩膨胀裂缝，如冻融循环、除冰盐分对混凝土的剥蚀等物理变化：②由混凝土内部材料引起的碱集料反应以及外部侵蚀性离子引起的诸如钢筋锈蚀、硫酸盐侵蚀以及碳化等化学变化；

③机械破坏：冲击、磨损、流动淡水溶蚀作用、流动气体的磨蚀、

冲蚀等机械破坏。现从以下四个方面来分析影响混凝土耐久性的因素。

2.1 原材料方面

(1)水泥。是混凝土中最主要的胶凝材料，选择优质的水泥对配制高强混凝土尤为重要。水泥石中的水化物稳定性不足会对耐久性产生不利影响，普通混凝土的水泥石中水化物稳定性的不足，是混凝土不能超耐久的一个主要因素。水泥因为强度提高、细度增大、硬化速度加快等因素，加剧了混凝土结构的开裂问题；对于大体积混凝土，必须引起注意，为了防止温度裂缝，必要时需采用低水化热的水泥或在强度允许的条什下以优质矿物掺合料替代部分水泥。

(2)矿物掺合料。不同种类的矿物掺合料其共性是都具有较大的比表面积，其复合胶凝效应可显著提高混凝土强度，改善耐久性。新拌和硬化混凝土的力学性能、耐久性能以及微观结构都得到不同程度的改善。（3）集料。在混凝土中集料起着限制收缩的作用，集料越多，混凝土的收缩愈少，混凝土的稳定性就越好。但是往往由于优质合格的集料少，一些施工单位只得采用质次或有问题的集料，当集料的级配连续性差，所含粉尘、泥土、针片状颗粒较多时，为保证混凝土强度与和易性就必须增加水泥与外加剂的掺量，使混凝土弹性降低、收缩增大，从而影响耐久性。（4）外加剂。未使用外加剂的混凝土需要通过增加用水量来提高拌和物的坍落度，而为控制和易性则又不得不提高单位水泥用量，这样不利于混凝土的密

实。工程实践表明适当地掺加外加剂可以减少混凝土的单位水泥用量和用水量，提高混凝土的工作性能、改善混凝土的毛细多孔体的内部结构。

2.2 设计方面

对混凝土工程耐久性的研究试验工作大部分局限在试验室阶段，与实际使用环境脱节，更重要的是混凝土工程在设计过程中常常只考虑单一的破坏因素，忽视对实际中常发生的多个破坏因素引起的综合破坏作用，即对混凝土耐久性综合症缺少全面的认识。

2.3 施工及维护方面

过于追求施工进度，对混凝土工程的施工质量控制不严，若混凝土的密实性差，周围环境恶劣，氯化物、氧和水分很容易会侵蚀到钢筋表面，引起腐蚀，钢筋锈蚀物使混凝与钢筋产生隔离，久而久之，使混凝土沿钢筋长度劈裂剥落，钢筋裸露，从而大大缩短结构的使用寿命。在施工中不按规范规定对混凝土进行养护,造成混凝土早期收缩严重，产生裂缝；在混凝土施工过程中为了满足混凝土施工工作性要求，加大用水量、提高水灰比，因而导致混凝土的孔隙率很高，特别是其中毛细孔占相当大部分，毛细孔是水分、各种侵蚀介质、氧气、二氧化碳及其他有害物质进入混凝土内部的通道，引起混凝土耐久性的不足。

2.4 投资环境方面

无论建设项目管理体系多么完善，工程质量问题仍主要取决于

施工单位，长期以来，我国建设事业在全面快速发展的同时，由于多方面因素的影响，工程款拖欠问题愈演愈烈，严重破坏了社会经济秩序，恶化了企业交易信用环境，极大地困扰着许多施工企业的正常运转，给社会带来了不稳定因素，建设领域工程款拖欠现象的大量、普遍、长期存在所造成的影响是巨大的。这种状况，不仅形成全国巨额“债务链”，使正常的信用观念遭到破坏，潜存着严重的经济风险，而且直接制约了建筑工程质量的提高和企业经济效益的实现，严重影响着建筑业企业的健康稳定发展，在这样一个投资环境下，施工单位往往处于被动地位，进度和工程质量不能两全，少数施工单位、特别是一些私有企业常常会搞一些劣质、廉价材料使用在建筑产品上，难以确保工程质量，更谈不上什么耐久性。

3 施工控制措施探讨

3.1 必需的保护层厚度

保护层的作用对保证钢筋不被锈蚀起着至关重要的作用，增加混凝土保护层厚度可显著地推迟腐蚀因子渗透到钢筋表面的时间，也可提高对钢筋锈蚀膨胀的抵抗力。增大保护层厚度能有效地推迟混凝土的碳化时间。应注意，加大保护层厚度对耐久性有好处，但表面横向裂缝宽度增大，如建筑物有外观要求时就不能任意加大保护层厚度。在施工时为保证钢筋的位置正确以及混凝土保护层必须满足设计要求等，钢筋的垫块应采用细石混凝土或水泥砂浆制作，有条件时最好采用定型的塑料垫块，不得采用石子作垫块，严禁使

用短钢筋作为垫块。

3.2 原材料控制

实际使用的各种原材料必须与配合比设计相一致。材料进场后，按材料控制程序进行登记，并收集、保留相关资料。所有原材料做到先检后用，用于工程的原材料必须合格；集料堆放场地应先硬化、分仓，后堆放原材料；粗集料按要求分级采购、分级运输、分级堆放、分级计量；并对其检验状态进行标识；胶凝材料、外加剂储存罐采用顶部搭设遮阳棚和四周棉被包裹防晒。集料在使用前必须严格控制含泥量、级配，并用钢结构雨棚覆盖，降低集料的含水量差异和温度。

3.3 拌和及浇筑过程的控制

①浇筑前的准备工作。依据试验配合比和施工配合比，核查各种材料质量指标是否符合要求、拌和的各种计量器具是否准确，集料的含水率要根据实际情况进行现场测算、调整。浇筑混凝土前，指定专人仔细检查钢筋保护层垫块的位置、数量及其紧固程度，并作重复性检查，以提高钢筋保护层厚度尺寸的质量保证率。根据不同的结构断面尺寸、施工环境、施工条件做好浇筑方案，包括浇筑起点、浇筑进展方向和浇筑厚度、振捣器具布置等。混凝土浇筑过程中，严格按事先确定的浇筑方案施工。

②混凝土运输。运输能力应适应混凝土的凝结时间和浇筑速度的需要，使混凝土运到浇筑地点时仍能保持均匀性和坍落度，运输