混凝土结构耐久性的影响因素及其应对措施研究

发表时间:2021/1/12   来源:《工程管理前沿》2020年10月30期   作者:汤睿
[导读] 本文主要针对混凝土耐久度造成影响的因素展开分析,并且针对影响因素提出进一步优化水灰比、提升保护层的整体厚度、有效的控制混凝土本身的含碱量以及进行涂层喷涂等混凝土结构耐久度提升的相关措施。
        汤睿  
        320219198502016013  江苏无锡
        摘要:本文主要针对混凝土耐久度造成影响的因素展开分析,并且针对影响因素提出进一步优化水灰比、提升保护层的整体厚度、有效的控制混凝土本身的含碱量以及进行涂层喷涂等混凝土结构耐久度提升的相关措施。以求为更好的解决混凝土耐久度问题提供相应的解决建议。
        关键词:混凝土结构;耐久性;影响因素;应对措施
        在我国整体经济水平快速发展的大背景之下,我国对于城市基础设施的投入进一步加大,混凝土结构的应用也越来越大。但是在实际开展混凝土结构设计过程当中,混凝土自身耐久性依然是必须要考量的关键因素,长久以来由于针对混凝土耐久性问题的重视不足,导致诸多城市基础设施面临着整体维护成本过高以及部分结构功能失效等问题,基于此 如何针对影响混凝土耐久度的主要影响因素展开分析,并且提出有效的应对措施对于更好的提升建筑结构整体的安全性以及结构正常使用具备重要意义。
        1.对于混凝土结构耐久性造成影响的主要因素
        对于混凝土结构耐久性造成影响的因素主要包括混凝土的材料的基本情况以及外部环境两大因素的影响。对于不同地区而言,外部因素存在相对明显的差异,因此,不用地区的相关因素对于混凝土结构同样会造成相对明显的差异。就目前而言,对于混凝土结构耐久度造成影响的主要因素包括以下几个方面:
        1.1碳化
        所谓的混凝土碳化指的是CO2(酸性)在渗透至混凝土之中的联通孔隙之后与混凝土之中的其他类型的碱性物质产生反应,最终导致混凝土在性能、结构甚至成分产生变化,最终导致混凝土自身的碱度进一步下降。而对于混凝土碳化结构造成影响的主要因素包括施工、建筑材料以及环境三种因素,而混凝土本身的水灰比会影响混凝土空隙状况,进而影响CO2碳化的整体速率,水泥本身的品种、环境中CO2的整体浓度以及骨料、掺合料、外加剂等因素同样会在一定程度上影响混凝土碳化速率。
        1.2冻融破坏
        所谓的混凝土结构冻融破坏指的是在极寒天气条件之下,混凝土在水化作用的影响之下,空隙之中的游离水产生体积膨胀,进而影响混凝土内部结构的整体稳定性。如果冻融破坏严重,有可能会使得混凝土开裂、蓬松甚至会产生断裂,进而字啊很大程度上对于整个建筑工程的主体造成影响。通常情况下,影响混凝土结构冻融破坏程度的主要因素包括:工程施工工艺、混凝土配合比以及其他外部因素。通过高质量的养护工作以及施工工艺能够在很大程度上提升混凝土本身的致密性,最终达到提升混凝土结构抗冻性的目的。而温度变化则会在一定程度上影响冻融作用对于混凝土结构所造成的影响。
        1.3钢筋锈蚀
        外部环境之中的CO2以及水在进入至混凝土内部之后,会在一定程度上导致混凝土碱度降低、导致混凝土碳化而且在氯离子渗入至钢筋表面之后会导致钢筋混凝土结构产生锈蚀现象。如果混凝土结构之中的钢筋受到锈蚀作用的影响,势必回到孩子混凝土结构内部产生一定的膨胀力,进而导致混凝土自身的刚度以及承载能力受到一定程度的影响。在混凝土的实际碳化过程当中,CO2以及水会与混凝土当中的其他碱性物质产生反应,进而破坏钢筋表层的纯化膜,进而导致钢筋锈蚀。而氯离子同时会在扩散作用的影响之下,进入至混凝土结构之中,致使钢筋产生锈蚀。


        1.4化学侵蚀
        由于混凝土结构之中含有一定的空隙,由于其长时间受到外部环境的影响势必会导致其内部产生一系列复杂化学反应,最终使得混凝土结构自身的耐久度,水泥水化产物以及硫酸盐等都会影响混凝土的性质,而且混凝土之中的盐性结晶同样会导致混凝土结构本身产生相对较高的膨胀应力。另外,水体介质当中所含有的MgCl2以及MgSO4同样会与NaOH产生化学反应,最终导致混凝土结构自身的胶结力受到很大影响,进而导致侵蚀现象产生。
        2.提升混凝土结构耐久度的整体
2.1有效提升混凝土自身的抗碳化能力
为了能够进一步有效的控制进而减少混凝土的碳化,在实际应用过程当中我
们可以通过增加混凝土保护层整体厚度的方式来达到目的,另外,通过合理的应用外加剂或者针对混凝土水灰比进行进一步优化都可以达到进一步提升混凝土自身致密性的目的,最终达到减少C02对于混凝土自身结构内部渗透的目的。  
        2.2以有效措施提升混凝土的抗冻能力
        众所周知,我国北方地区冬季的温度相对较低,混凝土结构在冬季难免会产生冻害。在此背景之下,如何能够以有效的方式来提升混凝土的防冻能力已经成为提升冬季混凝土持久性的重要因素。但是,就目前而言,国内对于建筑冻害防治方面的技术相对较为单一,其中最为主要的方式就是通过加入引气剂以及降低混凝土水灰比的方式来达到限制冻害的目的。因此,为了达到更好的提升混凝土结构整体耐久性的目的,就必须要积极探索有效的提升混凝土抗冻能力的措施。
        2.3针对混凝土碱-集料反应进行有效限制
        就目前而言,我国国内的混凝土强度依然偏低,虽然混凝土碱-集料的反应不会导致整个建筑物产生开裂以及退化问题,但是碱-集料反应本身可能会导致混凝土结构产生不可及转型的损害。为了能够更好的避免因碱-集料的反应而导致的混凝土结构受损,在实际进行混凝土应用的过程当中,应该尽可能的避免活性集料的而应用,除此之外,还应该掺入适当的混凝土混合料并且以有效措施来降低混凝土自身的碱量。
        2.4采取有效措施来预防钢筋的锈蚀
        为了能够更好的达到减少对于钢筋所造成的锈蚀,在实际应运用过程当中可以通过在钢筋表面喷涂环氧树脂粉末的方式来更好的减少氧以及氯离子对于钢筋所造成的侵蚀,也可以通过在混凝土表面进行涂层的方式来大都减少混凝土侵蚀以及减少钢筋化学反应的目的。除此之外,我们还可以在混凝土当中掺入高活性矿物、高效减水剂以亚硝酸盐等方式来达到避免钢筋产生锈蚀的目的。
        结语
        不同的建筑工程自身的外部环境、工程施工工艺以及类型等因素都具备一定的差异,最终导致混凝土结构劣化的主导因素具备相对明显的差异,在确保混凝土整体结构强度不收影响的前提之下,通过针对混凝土的水灰比进行进一步优化,加入混凝土掺合料等相关措施来进一步提升混凝土的抗渗透性并且降低混凝土的孔隙率,从而最终大到提升混凝土结构耐久性,除此之外,对于混凝土结构耐久度造成影响的相关因素针对性的采取措施,对于提升混凝土结构耐久度同样具备重要意义。
        
        
        参考文献:
        [1]黄涛.混凝土耐久性研究现状和研究方向浅析[J].河南建材,2018(05): 145+147.
        [2]金伟良,吕清芳,赵羽习,干伟忠.混凝土结构耐久性设计方法与寿命预测研究进展[J].建筑结构学报,2007(01):7-13.
        [3]卫军,张晓玲,赵霄龙.混凝土结构耐久性的研究现状和发展方向[J].低温建筑技术,2003(02): 1-4.
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