提高钢筋混凝土结构耐久性的有效策略

【摘要】长期以来，钢筋混凝土混凝土作为当今社会发展的不可缺少的建筑工程材料，应用最为广泛。越来越多的高楼、大桥和道路被建设起来，钢筋混凝土构建了整个城市，钢筋混凝土与我们的生活紧密的联系在了一起。但正因为如此，钢筋混凝土的耐久性问题需要我们重视起来。混凝土碳化、碱集料反应、钢筋的锈蚀等是降低钢筋混凝土结构耐久性的重要原因。本文就此进行深入的分析，提出解决该问题的有效办法。

【关键词】钢筋混凝土；耐久性；措施

前言：在传统意识上，钢筋混凝土结构是经久耐用，令人信服的。但是在实际情况里，耐久性问题是混凝土结构存在的最严重问题。钢筋混凝土材料的耐久性会影响到建筑物的质量和安全。良好的耐久性也决定着整个工程结构的寿命。这关系到人民群众的生命财产安全，需要我们高度重视起来。因此，钢筋混凝土结构耐久性是一个迫切需要解决的问题。有许多方面的原因影响着钢筋混凝土结构的耐久性，因此要深入的了解这些问题并要寻找有效的解决办法，找到提高钢筋混凝土结构耐久性的具体办法。

1.影响钢筋混凝土结构耐久性的因素

影响钢筋混凝土结构耐久性的因素主要包括混凝土碳化、混凝土碱集料反应、钢筋的锈蚀等。

1.1混凝土的碳化

混凝土的碳化是化学腐蚀，空气中的二氧化碳气体与混凝土内的碱性物质发生化学反应后生成碳酸盐和水，降低了混凝土的碱度。水泥经过水化反应，会生成大量的氢氧化钙进入到混凝土孔隙中，其碱性介质使钢筋表面生成难溶的Fe2O3和Fe3O4氧化膜，对钢筋进行保护。混凝土碳化后的碱度会降低，不能继续对钢筋进行保护，钢筋开始被腐蚀。由于有害物质进入到混凝土的孔隙，造成混凝土裂缝，使碳化的速率加快。混凝土的碳化对钢筋混凝土结构的耐久性的影响是巨大的。

1.2混凝土碱集料反应

混凝土中的碱性物质与活性成分发生化学反应，生成了能使混凝土产生内部自膨胀应力。这会产生造成开裂的膨胀物质。最常见的是水泥或水中的碱性物质和某些活性集料中的SiO2起反应，生成碱的硅酸盐，使体积膨胀，可以破坏整个混凝土结构。这种反应造成的破坏难以预防、不易修补，这影响混凝土耐久性的因素中最为重要。

在混凝土中加入了一定的碱性物质，将一定数量的碱活性骨料作为集料，为反应物吸水膨胀所需要的水分提供潮湿环境，都会引起碱集料反应。因为碱集料反应不会在干燥条件下发生。在使用有碱活性反应的骨料时，按照配合比，严格控制好混凝土中的碱性物质含量，来保持混凝土的耐久性。另外，添加外加剂会产生大量的碱性物质，能够预防碱集料反应。混凝土的内部和外部发生开裂，空气里的水和二氧化碳会进入到孔隙内，发生反应产生异常物质。开裂是混凝土发生碱集料反应最为明显的表现，混凝土结构出现裂缝后，会加速混凝土结构的破坏，加上空气、水、二氧化碳等的侵入，加快了混凝土碳化和钢筋锈蚀速度，这样就造成了对混凝土工程的破坏[1]。

1.3 钢筋锈蚀

混凝土保护层由于各种原因而导致的破损脱落，会使钢筋暴露在侵蚀性环境下造成锈蚀，造成了钢筋的损伤，会严重影响钢筋的使用寿命。

化学腐蚀和电化学腐蚀是钢筋发生腐蚀而产生的两种反应。混凝土中的钢筋锈蚀一般是电化学锈蚀。因为水和氯离子的作用下，使钢筋表面呈活化状态，是电化反应的原因。钢筋锈蚀会使钢筋的承载能力下降，会影响整个工程结构的正常使用，甚至是破坏。由于混凝土结构碳化导致碱度降低，侵蚀性介质会破坏钢筋表面氧化膜，钢筋混凝土结构耐久性就会下降。由于钢筋锈蚀，导致钢筋有效截面减小，降低了粘结性。钢筋锈蚀而发生膨胀和变形，是导致混凝土保护层的脱落的直接原因[2]。

2.提高混凝土耐久性的措施

2.1提高混凝土抗碳化能力。

碳化会极大的破坏混凝土结构，防止碳化是提高其耐久性的办法之一。用优质涂料进行封闭处理，防止空气、水、二氧化碳等气体的侵入加剧碳化。利用条件使水泥充分水化，加速混凝土硬化，防止混凝土成型后经历恶劣的环境条件产生裂缝，造成结构损坏。

碱度降低导致钢筋锈蚀，是碳化对混凝土结构耐久性影响的主要原因。因此减小、延缓混凝土的碳化是非常必要的。选择合适的水泥、降低水灰比、使用合适的混凝土骨料、加强混凝土的养护，这都是可以减小、延缓混凝土的碳化的方法。针对混凝土碳化这一问题，应该防重于治，采取防范保护措施，合理科学的处理碳化问题。

2.2防止混凝土碱集料反应的办法

混凝土碱集料反应对于混凝土来说危害很大，碱集料反应会混凝土的开裂、剥落，造成钢筋外露，使钢筋受到锈蚀。加入矿物掺合料可以有效改善混凝土的性能和结构，可以有效抑制了可能发生的碱集料反应。根据其骨料活性、水和湿度、水灰比以及碱活性骨料等影响碱集料反应的因素，控制好混凝土中碱的含量和混凝土的湿度，合理使用非活性骨料和矿物混合材，加入化学外加剂，这些是减轻和抑制混凝土碱集料反应的有效措施[3]。

2.3钢筋锈蚀的预防。

对于钢筋锈蚀问题，完好的混凝土保护涂层是有阻隔腐蚀性介质与混凝土接触的作用。为了防止水、氯化物、二氧化碳等侵蚀介质渗入混凝土中，将混凝土结构涂覆上耐碱且具有良好附着性的材料，以延缓纲筋锈蚀，是一个简单有效的方法。通过降低用水量，减小水灰比，使混凝土的孔隙率大幅度降低。尽量避免侵蚀性介质的侵入。而长期处于恶劣环境的情况下，就需要采用耐腐蚀钢筋，并在混凝土中加入阻锈剂，掺入硅灰、粉煤灰等高效活性矿物掺料，改善混凝土的结构组成，提高强度，增强混凝土自身抗侵蚀的能力[4]。

结论：混凝土材料作为广泛应用的建筑工程材料，耐久性问题是我们必须面临和解决的问题。混凝土的碳化、混凝土碱集料反应以及钢筋的锈蚀等问题是影响钢筋混凝土结构耐久性的最主要因素，需要及时有效解决这些问题。钢筋混凝土的耐久性决定着建筑工程的质量和安全，这和我们的生活息息相关，需要我们的高度关注。提高钢筋混凝土结构的耐久性和安全性是我们接下来必须要做的工作。让建筑更安全，是提高钢筋混凝土结构耐久性的最终目标。

参考文献 ：

[1]刘德成，钟德仁. 提高钢筋混凝土结构耐久性的措施[J]. 科技信息，2009，36：631

[2]朱剑泉. 钢筋混凝土结构耐久性设计与评估探讨[D].华中科技大学，2005

[3]刘儒平. 提高钢筋混凝土结构耐久性研究[D].机械科学研究总院，2006.

[4]夏宁. 钢筋混凝土结构耐久性的研究[D].扬州大学，2002.

.