混凝土耐久性的影响因素与技术措施

摘要： 近年来，随着混凝土技术的不断发展，人们越来越重视高性能混凝土的研究与应用，其中，最为核心的研究内容为混凝土耐久性的研究。本文针对影响混凝土耐久性的因素，深入探讨了混凝土耐久性的控制措施。

关键词：混凝土；耐久性；影响因素；措施

1引言

混凝土耐久性是指混凝土构件在长期使用条件下抵抗各种破坏因素作用而保持其原有性能的性质。一般而言，耐久性是检验和判断混凝土材料质量的重要指标。同样，也正是由于混凝土的成分复杂，因此，影响混凝土耐久性的因素也很多。在实际工程建设过程中，分析和研究影响混凝土耐久性的因素具有重要的意义，通过了解影响材料的质量因素，可以很好的对这些因素进行控制，从而有针对性的提高混凝土的使用寿命。混凝土的耐久性的影响因素一般都是重叠的，因此，在控制过程中，只要对某一因素适当的控制，就能达到混凝土延长寿命的效果。

2 混凝土耐久性的影响因素

2.1设计因素

针对混凝土的设计过程和内容，影响耐久性的问题主要存在于三个方面。（1）混凝土强度设计。混凝土强度的设计是建立在实际工程应用的基础上进行科学计算得到的，在实际的混凝土强度设计中，处于经济等问题的考虑会适度降低混凝土的设计强度，这对于实际的混凝土的耐久性应用非常不利；（2）骨料配比的选择。骨料在混凝土工作过程中起到传递应力、抑制收缩的目的，例如选择骨料粒径过大，则会在混凝土内部产生很多空隙，导致其抗压强度降低；（3）水灰比的设计。水灰比决定了混凝土的强度，不同的水灰比对混凝土强度影响较大。一般而言，随着水灰比的增加混凝土的强度逐渐降低。因此，在设计过程中如果选择过大的水灰比，对于混凝土的耐久性将是致命的打击。

2.2材料因素

钢筋混凝土主要由混凝土和钢筋组成，而这两种材料的质量对于混凝土耐久性的影响是显著的。（1）混凝土原材料的品质。混凝土原材料主要包括骨料、水泥等，而如果骨料的品质以及水泥的标号等达不到混凝土的要求，那么在后期的使用过程中，混凝土的结构抗压性等会受到严重的影响，从而使得混凝土结构遭到破坏；（2）钢筋质量。钢筋是整体钢筋混凝土结构的骨架，如果其质量存在问题，对于后期混凝土整体结构的抗压性能等会产生严重影响，降低整体混凝土对于外界的抵抗能力。

2.3环境因素

影响混凝土耐久性的环境因素可以分为三类。（1）温度。温度对于混凝土的影响是最为显著的，高温作用下混凝土膨胀以及低温作用下混凝土收缩而产生的温度应力，对于混凝土内部结构的整体性将产生破坏，除此之外温度作用下混凝土内部组分会产生一系列的变化，这也是混凝土遭受温度破坏的另一个方面；（2）水。环境中的雨水、河水等对于混凝土的影响较为明显。一方面水会对混凝土直接产生冲刷作用，另一方面混凝土在水的作用下内部结构产生变化，降低承载能力；（3）外界化学物质。环境中的化学物质会与混凝土内部成分产生作用，例如，氯离子将会与钢材产生化学反应降低钢材的支撑能力，从而降低混凝土结构的强度和刚度，影响混凝土的耐久性。

3 提高耐久性的技术措施

3.1 减少水及水泥浆的用量

在混凝土的制作过程中，减少水及水泥浆的用量对于提高混凝土的耐久性具有较为明显的效果。一方面，通过减少水的比例，可以削弱由于凝固过程中混凝土体积收缩带来的应力以及水化热增加的负面影响；另一方面，降低水的含量能够有效提高混凝土的抗渗性以及氯离子的扩散能力。在实际的工程施工过程中，可以通过四个途径来达到减少水及水泥浆的用量的目的：选用良好级配和粒形的粗骨料、添加高效减水剂、添加低需水量比的矿物掺合料以及降低水固比（W/S）和浆骨比。

3.2 选择合理的胶凝材料体系

合理的胶凝材料体系能够加快混凝土的凝固，并且能够有效提高混凝土结构的体积稳定性和抵抗化学侵蚀的能力，降低内部缺陷，提高密实性。当前阶段，水泥是主要的胶凝材料体系，但是这并不意味着水泥是唯一的胶凝材料。随着材料科学的发展，粉煤灰、磨细矿粉已经越来越多的用在混凝土制作过程中。实践证明，当水胶比较低时，大掺量矿物细粉掺合料配制的混凝土各方面品质优良，符合建筑工程的要求。

3.3 控制混凝土总碱含量和氯离子含量

对于控制混凝土组成材料中的碱含量，《混凝土结构耐久性设计规范》中规定：对骨料无活性且处于干燥环境条件下的混凝土构件，含碱量不应超过3.5 kg/m3；对于设计使用年限为100年的结构物，宜限制混凝土的含碱量不超过3 kg/m3；对于骨料无活性但处于潮湿环境（相对湿度≥75%）条件下的混凝土构件，含碱量不超过3 kg/m3。对于氯离子含量，也给出了明确的要求。GB50476-2008《混凝土结构耐久性设计规范》中规定见下表：

表1混凝土中氯离子的最大含量（水溶值）

环境作用等级 钢筋混凝土 预应力混凝土

Ⅰ-A 0.3% 0.06%

Ⅰ-B 0.2%

Ⅰ-C 0.15%

Ⅲ-C、Ⅲ-D、Ⅲ-E、Ⅲ-F 0.1%

Ⅳ-C、Ⅳ-D、Ⅳ-E 0.1%

Ⅴ-C、Ⅴ-D、Ⅴ-E 0.15%

注：对于重要桥梁等基础设施，各种环境下钢筋混凝土的氯离子含量均不超过0.08%

4结束语

混凝土结构的耐久性是一个涉及环境、材料、设计、施工等多种因素的复杂问题，要解决好这个问题需要进行多方面的工作。混凝土结构耐久性应通过正确的结构设计、材料选择以及严格的施工质量来保证，同时应注意对其在使用阶段实行必要的管理和维护。只有这样，才能保证和提高混凝土结构的耐久性，才能保证我国建筑事业的可持续发展。

参考文献

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