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摘要:随着社会经济的迅速发展,混凝土作为工程建筑中的重要原料之一,其结构耐久性的强弱,将直接关系着工程的施工质量及今后的投入使用。在此,本文针对混凝土结构的耐久性,做以下论述。
关键词:混凝土;耐久性;影响因素;完善途径
Abstract: with the rapid development of social economy, concrete as the important raw material of engineering construction, and the durability of the weak, will directly relates to the quality of construction projects and future put into use. In this, in this paper the durability of the concrete structure, do the following discusses.
Keywords: concrete; Durability; Influencing factors; Perfect way
中图分类号:TU37文献标识码:A 文章编号:
在当前建筑工程施工建设中,混凝土作为工程建设的主要原料之一,其耐久性是否符合相关部门的标准,将直接影响着工程的施工质量及施工人员的生命安全。然而在实际施工中,由于混凝土材料自身的特性,导致其耐久性受到多种因素的影响,在降低混凝土结构耐久性的同时,还造成了工程成本的增加。在此,本文从影响混凝土结构耐久性的因素以及提高混凝土结构耐久性的方法等两个方面出发,针对混凝土耐久性中出现的相关问题及完善途径,做以下简要分析:
一.影响混凝土结构耐久性的因素
在当前工程建设中,混凝土结构的耐久性,与工程的施工质量及其今后的投入使用有着密切的联系。而在影响混凝土结构耐久性的因素中,既有外界因素,也有内在因素,具体分析如下:
(一)混凝土的碳化
在混凝土结构中,其富含的氢氧化钙呈现出碱性特征,能够在钢筋表面形成碱性的薄膜,以此来保护金属钢筋免受酸性介质的侵蚀。然而在实际使用中,大气中存在的酸性介质及酸性水,都会通过各种孔道、裂缝渗入混凝土,对这种碱性起到了中和作用。再加上我国工业化发展进程的加快,空气污染造成的酸雨;以及大气中的二氧化碳与水形成的碳酸,在接触氢氧化钙的过程中,通过化学反应形成无碱性的盐——碳酸钙,即我们所说的“碳化”。
(二)化学侵蚀
混凝土在施工过程中,受周围酸性物质的影响,这些酸性物质通过空气、水等途径渗入到混凝土内部,与其自身的碱性发生化学反应或物理作用后,导致混凝土内部出现严重的腐蚀现象,并由此引发混凝土出现膨胀、剥落的现象,在腐蚀混凝土内部钢筋的同时,还会造成混凝土的结构实效,直接影响着建筑工程的施工质量。
(三)冻融破坏
在混凝土凝结的过程中,其结构内部的水在外界低温的影响下,会发生结冰现象,而内部的结构能够在一定程度上造成混凝土膨胀,对其内部结构造成直接的损坏。且经过多次融化、结冰后,混凝土会出现剥落、酥裂的状况,直接降低了混凝土的强度。这一现象多出现在潮湿环境中的混凝土构件,多集中在我国的北方地区。
(四)温湿度变化的影响
在外界自然条件的干涉下,混凝土往往会发生热胀冷缩的现象,同时也会在长时间失水时收缩或泡水侵润后膨胀,这种现象在发生的过程中,会引起混凝土表层及内部体积不协调,由此产生裂缝,在这些裂缝形成的过程中,不是一朝一夕就能形成的,需要长时间的积累,当这些损伤达到一定程度上,最终会削弱混凝土的结构抗力。
(五)碱——骨料反应
在混凝土的施工建设中,碱——骨料反应是指混凝土中的水泥在水化过程中释放出来的碱金属,与一些碱性骨料中的碱活性成分发生化学反应后产生的碱活性物质,这些物质在水的作用下能够产生膨胀,对混凝土的内部结构有着极其严重的威胁,使其产生大量的鸡爪形裂缝,这些裂缝将直接影响着混凝土的结构使用。在碱——骨料反应中,一般发生在混凝土施工结束后,且时间累积较长,且碱——骨料在发生反应的过程中,往往是针对混凝土的整体结构,因而很难修补,甚至在情况严重的状况下会造成混凝土的完全破坏。
二.提高混凝土结构耐久性的方法
在我国工程建设中,提高混凝土结构的耐久性,在保证工程施工质量的同时,还能提高工程的整体施工水平,为其今后的投入使用奠定基础。在其提高的过程中,主要包括以下几个方面:
(一)配置高性能混凝土
在提高混凝土结构耐久性的过程中,能否配置出高性能的混凝土,将是提高其耐久性的核心所在。在整个高性能混凝土配置的过程中,具体分析如下:
1.严格控制水灰比,保证水泥用量
在混凝土配置的过程中,施工人员能否严格控制水灰比与水泥用量,将成为混凝土密实性及其耐久性的核心前提。施工人员在混凝土配置的过程中,在条件允许的状况下,最大限度的降低水灰比,使其在原有的基础上减少混凝土硬化后出现多余水空隙,在提高混凝土密实性、抗渗性的同时,还能进一步提高混凝土的耐久性。然而在其具体使用的过程中,这一方法同样存在着缺陷,首先,这种方法在使用的过程中,一方面是不经济,另一方容易引起高水化热而出现温度裂缝,这些都对混凝土的耐久性造成影响。其次,施工人员在配置高强混凝土时,面对低水灰比、高早强水泥时,遇到的最大问题在于温度变化。当温度出现大幅变化时,将会造成裂缝大量的出现,并由此降低混凝土的耐久性,对高强混凝土的发展有着一定的阻碍作用。
2.掺外加剂
在提高混凝土高耐久性的过程中,掺加外加剂的核心目的在于改善混凝土的内部孔结构,通过提高混凝土的抗渗性来增强混凝土的高耐久性。例如:掺入高效减水剂、优质引气剂等。为了改善混凝土的性能,实际工程中往往把两种以上的外加剂进行复合使用,但复合使用中需要注意考虑其“协同效应”,如引气剂与减水剂,若化学组分合适,“协同效应”好,效果比单剂好;相反,效果会变差,而这些,都需要施工人员结合着混凝土的实际性能,按照相应的要求,严格控制外加剂的剂量,以此来达到掺加的目的。
(二)钢筋混凝土结构的防腐
钢筋的防腐蚀主要是针对钢筋腐蚀的主要机理,采甩了阻锈剂、环氧涂层钢筋、阴极保护、表面涂层、高性能防腐钢筋等。阻锈剂是在混凝土拌合物中加入硝酸钙作为阳极阻锈剂,其作用是降低氯离子激起的阳极反应。混凝土拌合物中加入阻锈剂是有一定限度的,环氧涂层技术也不够成熟,若在施工中局部涂层损伤而发生腐蚀,其腐蚀会加速发生,甚至产生断裂,该技术有待进一步研究。
在进行钢筋混凝土结构防腐的过程中,阴极保护技术的运用,是指在混凝土的表层涂上一层导电涂料,并将其与直流电源的正极相连接,使其在物流条件下形成新的电位差,将混凝土中的钢筋骨架直接转化为阴极,并由此来抑制钢筋的锈蚀。这种方法多出现在维修不便的重要工程结构中,为避免今后高成本维修,保證建筑物的使用性能,结合着建筑工程的实际使用状况,从长远利益出发,这一方法还是比较经济实用的。
总结:
综上所述,随着我国建筑行业的迅速发展,提高混凝土结构的耐久性,在保证工程施工质量的同时,还能节省工程的投入成本,避免不必要的浪费。然而在其使用的过程中,需要结合着工程建设的各个方面,在保证混凝土使用性能的前提下,提高混凝土结构的耐久性。与此同时,混凝土在使用的过程中,其本身作为一种脆性材料,要想最大限度的发挥出混凝土的功效,需要施工人员在施工过程中以及施工后采取相应的管理、养护措施,在保证混凝土施工质量的同时,还能为工程今后的投入使用奠定基础。
参考文献:
[1]陈肇元,张长胜,王新明.混凝土结构的耐久性设计方法[J].建筑技术,2011,(05).
[2]郑爱武,李胜利,张建宇,朱正肆.高性能混凝土的耐久性设计[J].陕西建筑,2011,(04).
[3]吴莹,程旭飞,张宗丽.谈混凝土结构的耐久性[J].陕西建筑与建材,2009,(10).
[4]倪文彪,赵艳超,李明生.影响钢筋混凝土结构物耐久性的主要因素及对策[J].华东公路,2010,(02).
[5]王晓初,金明君,杨春峰.混凝土结构耐久性研究现状综述[J].混凝土,2009,(02) .
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词:混凝土;耐久性;影响因素;完善途径
Abstract: with the rapid development of social economy, concrete as the important raw material of engineering construction, and the durability of the weak, will directly relates to the quality of construction projects and future put into use. In this, in this paper the durability of the concrete structure, do the following discusses.
Keywords: concrete; Durability; Influencing factors; Perfect way
中图分类号:TU37文献标识码:A 文章编号:
在当前建筑工程施工建设中,混凝土作为工程建设的主要原料之一,其耐久性是否符合相关部门的标准,将直接影响着工程的施工质量及施工人员的生命安全。然而在实际施工中,由于混凝土材料自身的特性,导致其耐久性受到多种因素的影响,在降低混凝土结构耐久性的同时,还造成了工程成本的增加。在此,本文从影响混凝土结构耐久性的因素以及提高混凝土结构耐久性的方法等两个方面出发,针对混凝土耐久性中出现的相关问题及完善途径,做以下简要分析:
一.影响混凝土结构耐久性的因素
在当前工程建设中,混凝土结构的耐久性,与工程的施工质量及其今后的投入使用有着密切的联系。而在影响混凝土结构耐久性的因素中,既有外界因素,也有内在因素,具体分析如下:
(一)混凝土的碳化
在混凝土结构中,其富含的氢氧化钙呈现出碱性特征,能够在钢筋表面形成碱性的薄膜,以此来保护金属钢筋免受酸性介质的侵蚀。然而在实际使用中,大气中存在的酸性介质及酸性水,都会通过各种孔道、裂缝渗入混凝土,对这种碱性起到了中和作用。再加上我国工业化发展进程的加快,空气污染造成的酸雨;以及大气中的二氧化碳与水形成的碳酸,在接触氢氧化钙的过程中,通过化学反应形成无碱性的盐——碳酸钙,即我们所说的“碳化”。
(二)化学侵蚀
混凝土在施工过程中,受周围酸性物质的影响,这些酸性物质通过空气、水等途径渗入到混凝土内部,与其自身的碱性发生化学反应或物理作用后,导致混凝土内部出现严重的腐蚀现象,并由此引发混凝土出现膨胀、剥落的现象,在腐蚀混凝土内部钢筋的同时,还会造成混凝土的结构实效,直接影响着建筑工程的施工质量。
(三)冻融破坏
在混凝土凝结的过程中,其结构内部的水在外界低温的影响下,会发生结冰现象,而内部的结构能够在一定程度上造成混凝土膨胀,对其内部结构造成直接的损坏。且经过多次融化、结冰后,混凝土会出现剥落、酥裂的状况,直接降低了混凝土的强度。这一现象多出现在潮湿环境中的混凝土构件,多集中在我国的北方地区。
(四)温湿度变化的影响
在外界自然条件的干涉下,混凝土往往会发生热胀冷缩的现象,同时也会在长时间失水时收缩或泡水侵润后膨胀,这种现象在发生的过程中,会引起混凝土表层及内部体积不协调,由此产生裂缝,在这些裂缝形成的过程中,不是一朝一夕就能形成的,需要长时间的积累,当这些损伤达到一定程度上,最终会削弱混凝土的结构抗力。
(五)碱——骨料反应
在混凝土的施工建设中,碱——骨料反应是指混凝土中的水泥在水化过程中释放出来的碱金属,与一些碱性骨料中的碱活性成分发生化学反应后产生的碱活性物质,这些物质在水的作用下能够产生膨胀,对混凝土的内部结构有着极其严重的威胁,使其产生大量的鸡爪形裂缝,这些裂缝将直接影响着混凝土的结构使用。在碱——骨料反应中,一般发生在混凝土施工结束后,且时间累积较长,且碱——骨料在发生反应的过程中,往往是针对混凝土的整体结构,因而很难修补,甚至在情况严重的状况下会造成混凝土的完全破坏。
二.提高混凝土结构耐久性的方法
在我国工程建设中,提高混凝土结构的耐久性,在保证工程施工质量的同时,还能提高工程的整体施工水平,为其今后的投入使用奠定基础。在其提高的过程中,主要包括以下几个方面:
(一)配置高性能混凝土
在提高混凝土结构耐久性的过程中,能否配置出高性能的混凝土,将是提高其耐久性的核心所在。在整个高性能混凝土配置的过程中,具体分析如下:
1.严格控制水灰比,保证水泥用量
在混凝土配置的过程中,施工人员能否严格控制水灰比与水泥用量,将成为混凝土密实性及其耐久性的核心前提。施工人员在混凝土配置的过程中,在条件允许的状况下,最大限度的降低水灰比,使其在原有的基础上减少混凝土硬化后出现多余水空隙,在提高混凝土密实性、抗渗性的同时,还能进一步提高混凝土的耐久性。然而在其具体使用的过程中,这一方法同样存在着缺陷,首先,这种方法在使用的过程中,一方面是不经济,另一方容易引起高水化热而出现温度裂缝,这些都对混凝土的耐久性造成影响。其次,施工人员在配置高强混凝土时,面对低水灰比、高早强水泥时,遇到的最大问题在于温度变化。当温度出现大幅变化时,将会造成裂缝大量的出现,并由此降低混凝土的耐久性,对高强混凝土的发展有着一定的阻碍作用。
2.掺外加剂
在提高混凝土高耐久性的过程中,掺加外加剂的核心目的在于改善混凝土的内部孔结构,通过提高混凝土的抗渗性来增强混凝土的高耐久性。例如:掺入高效减水剂、优质引气剂等。为了改善混凝土的性能,实际工程中往往把两种以上的外加剂进行复合使用,但复合使用中需要注意考虑其“协同效应”,如引气剂与减水剂,若化学组分合适,“协同效应”好,效果比单剂好;相反,效果会变差,而这些,都需要施工人员结合着混凝土的实际性能,按照相应的要求,严格控制外加剂的剂量,以此来达到掺加的目的。
(二)钢筋混凝土结构的防腐
钢筋的防腐蚀主要是针对钢筋腐蚀的主要机理,采甩了阻锈剂、环氧涂层钢筋、阴极保护、表面涂层、高性能防腐钢筋等。阻锈剂是在混凝土拌合物中加入硝酸钙作为阳极阻锈剂,其作用是降低氯离子激起的阳极反应。混凝土拌合物中加入阻锈剂是有一定限度的,环氧涂层技术也不够成熟,若在施工中局部涂层损伤而发生腐蚀,其腐蚀会加速发生,甚至产生断裂,该技术有待进一步研究。
在进行钢筋混凝土结构防腐的过程中,阴极保护技术的运用,是指在混凝土的表层涂上一层导电涂料,并将其与直流电源的正极相连接,使其在物流条件下形成新的电位差,将混凝土中的钢筋骨架直接转化为阴极,并由此来抑制钢筋的锈蚀。这种方法多出现在维修不便的重要工程结构中,为避免今后高成本维修,保證建筑物的使用性能,结合着建筑工程的实际使用状况,从长远利益出发,这一方法还是比较经济实用的。
总结:
综上所述,随着我国建筑行业的迅速发展,提高混凝土结构的耐久性,在保证工程施工质量的同时,还能节省工程的投入成本,避免不必要的浪费。然而在其使用的过程中,需要结合着工程建设的各个方面,在保证混凝土使用性能的前提下,提高混凝土结构的耐久性。与此同时,混凝土在使用的过程中,其本身作为一种脆性材料,要想最大限度的发挥出混凝土的功效,需要施工人员在施工过程中以及施工后采取相应的管理、养护措施,在保证混凝土施工质量的同时,还能为工程今后的投入使用奠定基础。
参考文献:
[1]陈肇元,张长胜,王新明.混凝土结构的耐久性设计方法[J].建筑技术,2011,(05).
[2]郑爱武,李胜利,张建宇,朱正肆.高性能混凝土的耐久性设计[J].陕西建筑,2011,(04).
[3]吴莹,程旭飞,张宗丽.谈混凝土结构的耐久性[J].陕西建筑与建材,2009,(10).
[4]倪文彪,赵艳超,李明生.影响钢筋混凝土结构物耐久性的主要因素及对策[J].华东公路,2010,(02).
[5]王晓初,金明君,杨春峰.混凝土结构耐久性研究现状综述[J].混凝土,2009,(02) .
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。