浅谈影响砼结构耐久性的因素

邵彩霞

（尉氏县住房和城乡规划局，河南 开封 475500）

浅谈影响砼结构耐久性的因素

邵彩霞

（尉氏县住房和城乡规划局，河南 开封 475500）

影响砼结构耐久性的因素很多，有内部因素，也有外部因素，两者的影响对砼结构耐久性来说，都会带来不同的后果。本文主要阐述影响砼耐久性的各种因素，提出了提高砼耐久性的技术措施和解决方案。

砼耐久性；影响因素；技术措施

1 砼耐久性概述

砼结构的耐久性是指砼抵抗周围各种因素长期影响作用的性能。就工程结构而言，影响工程结构耐久性问题表现形式很多，主要表现在三个方面：一是长期对砼的磨损、对砼侵蚀而脱落等破坏形式；二是钢筋的锈蚀、应力腐蚀、脆化、疲劳等破坏形式；三是钢筋与砼黏结锚固作用受到减弱，工程结构在这些问题短期的影响下，会使工程的外观和使用功能受到影响，使工程不能保持正常使用的性能。因此工程结构在这些种种破坏因素长期的影响下，其结构将会受到破坏，工程结构安全性就会降低，从而缩短工程结构的使用年限，必然导致安全事故的隐患，容易给人民的生命财产带来不可挽回的损失。

2 影响砼结构耐久性的主要因素

2.1 砼所用材料。砼主要由碎石、砂、水泥和水为主料，经过搅和后凝固而形成的。砼质量包括密实度和强度等，砼所用材料质量的好坏是影响硬化后砼质量的重要因素，选用质量好的材料会提高工程在使用期内砼的耐久性。通过检查发现，有些施工单位由于追求利润和工程进度，在施工中对材料质量要求的严格程度有所下降，施工工地上仅是对砼构件的强度进行检查，来作为对材料质量好坏评价的主要标准。而忽略对不同规格的材料进行检测，而原材料质量的好坏，会直接影响到砼的收缩量、膨胀量、徐变量等等因素，这一系列问题往往会导致砼构件产生大量的初始裂缝，还将会严重影响到砼结构的使用性和安全性，从而降低了砼结构的耐久性给社会带来严重危害。

2.2 砼密实程度。砼在使用过程中很容易被很多不利因素侵蚀，当砼的密实性程度较低的时候，往往会因以下因素而出现问题：

一是渗透的因素，当砼密实度一旦降低，空气和水会比较容易渗入到砼内部，由于空气和水中含有的各种化学物质，这些化学物质在砼内部常常会发生化学反应，就会出现对砼的里外产生严重的侵蚀现象，从而损害到砼的耐久性。

二是碳化的因素：因为砼里的水泥含有氢氧化钙，所以砼主要表现为碱性，这种碱性对保护钢筋是有好处的，因为在钢筋表面上会形成一层碱性薄膜，这层碱性薄膜对钢筋起到了“钝化”保护作用；由于空气和水中含有大量酸性物质，当砼密实度降低，这些酸性物质就会侵入砼，虽然酸性不是很高，但足以中和钢筋表面上薄膜碱性，碱性薄膜的保护作用钢筋被破坏，致使钢筋锈蚀，这一现象就是砼的“碳化”。

三是冻融破坏的因素：如果砼密实度不高，砼体内就会渗入大量的水，当温度低于零摄氏度时，砼体内的水就会结成冰而体积膨胀，在砼体内产生压力，虽然这种压力不大，但破坏砼内部的微观结构，经过多次冻融循环以后，这种积累的损伤必然会使砼发生剥落酥裂而破坏，砼的强度会大大降低。

2.3 环境条件。构件所处的环境条件是影响砼结构耐久性很重要的因素，诸如海水侵蚀、大气腐蚀、高温烘烤、低温冷冻、雨水风雪、地震灾害等现象，都会影响结构砼结构耐久性。依据现行国家标准《混凝土结构设计规范》根据砼结构使用的环境类别可以分为五类：一类环境为室内正常环境；二a类环境为室内潮湿环境，非严寒和寒冷地区的露天环境和没有侵蚀性的水或土壤相接触的环境；二b类为严寒和寒冷地区的露天环境和没有侵蚀性的水或土壤相接触的环境；三a类环境为使用没有冰盐的环境，严寒和寒冷地区冬季的水位经常变化环境，或滨海室外的环境；三b盐渍土环境，受除冰盐作用环境，海岸环境；四类环境为处于海水中的环境；五类环境为经常受到人类的或自然侵蚀必物质影响的环境。

综上所述环境类别中，严寒地区指的是全年最低温度连续几个月的平均零下10℃以上的广大地区；寒冷地区指的是全年最低温度连续几个月平均都在零下1至10℃之间的广大地区；除冰盐环境是指北方地区用撒盐来消融冰雪，使砼结构受到侵蚀的环境；滨海环境是指不在海水侵打范围以内，并且没有受到建筑物遮挡的环境；受侵蚀性物质影响的环境是指受到某些气态、液态和固态化学物腐蚀影响的环境。除上述几个影响结构耐久性主要因素以外，还有砼水泥用量的多少、水灰比例的大小、氯离子及碱的含量和砼保护层厚度、设计方面考虑不周、施工质量差等因素，也同样会影响结构的耐久性。

3 提高砼结构耐久性的主要技术措施

3.1 把好砼结构组成材料的质量关口。在选用砼各组成材料及钢筋时，除了严格按国家标准选购以外，还要充分考虑满足材料对耐久性质量所要达到的具体要求，对进场原材料应该按规范规定要求进行严格的质量检验，对于不合格材料绝对不能进场。还应当合理优化砼材料的颗粒级配，进一步提高砼的密实性，从而使结构的耐久性有所提高。

3.2 采用科学的结构设计方案。在设计时要从减轻环境因素对结构的作用来对结构进行选型、布置和设置构造，可以采用具有抗防腐性的新型钢筋，比如体外预应力筋，无黏结预应力筋，环氧涂层钢筋等高性能钢筋材料。在设计结构时还可以改进构造措施，增加构造要求的配筋，加大砼构件的保护层厚度，把裂缝发展的可能性控制到最低程度，才能保证结构耐久性的需要。

3.3 增强砼的密实性。砼的水灰比和水泥的用量是影响碳化的主要因素，所以要对砼的最大水灰比和最小水泥用量要进行控制，同时还可以通过改善砼的施工工艺，对砼的组成材料要搅拌均匀、浇灌要充分振捣、后期管理要加强养护，还要对施工的质量严格控制，减小砼内部的孔隙率，从而提高了砼的密实性。降低砼的孔隙率，还可以通过适当掺用减水剂、引气剂等外加剂，加入这些外加剂后可以来改善砼中的孔隙结构，提高了砼的密实度。

3.4 选用高强度砼结构构件。高强度砼是采用较低的水灰比，再掺入各种改善砼性能的外加剂，还掺用非常细的活性掺和骨料，这些都使高强度砼具有较好的密实性，保证了高强度砼拥有良好的耐久性。由于高强度砼具有良好的抗渗性、抗腐蚀性、抗冻性，大量高强度砼不仅仅用于超高层和较大跨度的国家重点工程结构物，还大量用于沿海地区常受海水侵蚀、化学物质侵蚀较严重、严寒、高温、风蚀等恶劣的环境中。

3.5 保证结构维护与检测。在砼结构使用期间，应当加强对砼结构的维护与检测，若发现微小问题，要及时处理，进一步提高砼的耐久性，延长工程结构的使用寿命。

3.6 做好钢筋除锈措施，提高其防锈蚀性能。提高钢筋的抗锈蚀的方法很多，如环氧涂层钢筋，就是采用静电喷涂工艺，将环氧树脂粉末喷涂到钢筋表面上，使钢筋表面上形成一层环氧树脂防腐保护膜，这层保护膜能使钢筋避免受到外界有害物质的腐蚀。还有更简单的表面涂层方法，如镀锌钢筋，就是在钢筋表面上涂上具有耐碱、抗老化并与钢筋表面能够有很好的附着性的特种材料。严格控制砼中的含氯量，在砼内掺入高效的减水剂，这样在不影响砼拌和物所需流动性的同时，还使用水量大大减少，砼的水灰比降低，至使砼中的孔隙率明显降低。同时还可以采用新的施工技术和抗锈性能好的新产品，如防锈钢筋、抗锈钢筋等。

总之，砼耐久性的降低是由诸多复杂因素造成的。对影响砼结构耐久性主要因素要进行综合、比较、分析，提高砼结构的各种性能。随着砼工程技术的发展，使用高强度砼将成为改善结构耐久性一种发展趋势。

[1]王昕蕾.砼结构耐久性的分析探讨[J].科技与生活，2010（18）：40.

[2]王卫霞.试论砼结构常见质量通病成因及应对措施[J].科技信息，2012（31）：392.

TU528

A

1671-0037（2014）06-87-1.5

邵彩霞(1975.10-），女，本科，工程师；研究方向，城乡建设与规划管理方向。