建築材料小**
題目：影響混凝土耐久性
的因素及其應對措施
班級：建築與藝術設計學院城市規劃091班
姓名：蘇永帥
學號：092839
日期：2011/5/7
目錄摘要i
緒論i一、耐久性問題的提出i
二、耐久性的重要性i
三、影響混凝土結構耐久性的主要因素
1．環境因素i
2．材料因素i
3．設計因素i
4．施工因素i
四、提高混凝土耐久性的措施i
1．滲透性i
2．抗凍融性i
3．抗侵蝕性i
4．鹼－集料反應i
結論i摘要：混凝土結構是應用非常廣泛的一種結構形式，但是由於其結構自身和使用環境的特點，使得混凝土存在嚴重的耐久性問題。本文通過提出混凝土耐久性問題，說明其重要性，然後重點分析了其影響因素及其預防措施。
關鍵字：混凝土耐久性、影響因素、效能、抗滲、抗凍、抗侵蝕、)鹼—集料反應
緒論：混凝土的工程應用至今已有一百多年的歷史，是當今世界上最廣泛使用的建築材料。鑑於經濟能源和資源等因素，高耐久性一直是人們不斷追求的目標。
混凝土結構物建成後，隨其使用時間的延長，其各項物理效能逐漸降低，這種質量的劣變通常稱之為老化，混凝土抵抗老化的能力稱為耐久性，一般認為是混凝土在環境介質的作用下保持其使用功能的能力，或混凝土抵抗隨時間引起的效能與狀態改變的能力[1]。混凝土工程的耐久性與工程的使用壽命相聯絡，是使用期內結構保持正常功能的能力，這一正常功能不僅僅包括結構的安全性和結構的適用性，而且更多地體現在適用性上。
混凝土耐久性主要包括以下幾方面：(1)抗滲性：混凝土抵抗水、油等液體在壓力作用下滲透的效能。
(2)抗凍性：是指混凝土在飽水狀態下，經受多次抵抗凍融迴圈作用，能保持強度和外觀性的能力。(3)抗侵蝕性：
混凝土暴露在有化學物的環境和介質中，有可能遭受化學侵蝕而破壞。(4)鹼—集料反應：某些含有活性組分的骨料與水泥水化析出的koh和naoh相互作用，對混凝土產生破壞性膨脹，是影響混凝土耐久性最主要的因素之一[2]。
一、耐久性問題的提出
本世紀建造的混凝土結構物由於種種原因，例如溫變收縮、乾縮、凍融迴圈、鋼筋鏽蝕、鹼骨料反應和硫酸鹽侵蝕等，據估計使用壽命達不到 100年。而自 40 年代以來，通過矽酸鹽水泥成分的變化以及混凝土技術的快速進步，混凝土的強度顯著提高，但從鋼筋保護和混凝土耐凍、耐腐蝕角度看則與強度並不匹配。也就是說，當今更多的混凝土結構，比 50 年前更不耐久[3]。
據綜合估計，我國的某些混凝土結構，例如混凝土壩的平均壽命僅約為 30 年~50 年[4]。相反，某些 2 000 多年前用火山灰和石灰作為水硬性膠凝材料建造的羅馬古建築現在仍呈現完好狀態。為什麼混凝土技術大大進步了，混凝土的強度普遍提高了而混凝土的耐久性問題卻變得日益突出，甚至變得更為嚴重了呢？
這不能不成為乙個值得人們深刻思考的問題。
二、耐久性的重要性
混凝土工程因其工程量浩大，將會因耐久性不足對未來社會造成極為沉重的負擔。我國 20 世紀 50 年代所建設的混凝土工程已使用 40 餘年，如果我國混凝土工程的平均壽命按 30 年~50 年計，在今後的 10 年~30 年內，為了維修建國以來所建基礎設施的費用，將是極其巨大的。目前，我國的基礎設施建設工作規模巨集大，每年投資高達 20 000 億元人民幣以上，那麼，約在 30 年~50 年後，這些工程也將進入維修期，所需的維修費或重建費，將更為巨大。
作為 21 世紀的混凝土，高效能混凝土，更要從提高混凝土耐久性即超耐久入手，免除鉅額的維修和重建費用[5]。
三、影響混凝土結構耐久性的主要因素
混凝土結構耐久性是指混凝土結構在自然環境、使用環境及材料內部因素的作用下，在設計要求的目標使用期內，不需要花費大量資金加固處理而保持其安全、使用功能和外觀要求的能力[6]。影響混凝土結構耐久性的主要因素可概括為環境因素、材料因素、設計因素和施工因素等四個方面(見圖2一l)
圖2一1混凝土結構耐久性影響因素分析圖
1．環境因素
惡劣的環境是導致混凝土結構耐久性降低的主要原因之一。2023年出版的新規範增補了有關結構耐久性的規定，對混凝土結構所處的環境類別進行了劃分[7]，從表2一1中可以看出，環境等級越高，說明結構所處的環境越惡劣，對結構耐久性越不利。
表2一1混凝土結構的環境類別
環境對結構耐久性的影響主要表現在以下兩個方面:一是環境的物理作用造成了混凝土的開裂和剝落，如我國北方寒冷地區的混凝土結構，長期處於凍融交替迴圈之中，其毛細管中的水結冰時體積增大產生靜水壓力，導致結構產生區域性開裂，嚴重時，會造成表層混凝土的大面積脫落，影響結構的正常使用;二是環境的化學作用使混凝土分解和鋼筋鏽蝕，如:①鹽類直接侵蝕混凝土，與材料中的某些成分發生化學反應，生成結晶膨脹物或易溶於水的物質，導致結構開裂或溶蝕;②某些可溶性陰離子，特別是氯離子通過保護層滲透到鋼筋周圍，當其含量達到一定程度時，會使鋼筋發生電化學腐蝕;③酸性氣體或液體侵蝕混凝土結構，破壞了混凝土的高鹼性環境，當ph值降到9以下時，鈍化膜就遭到破壞，一旦外界條件具備，鋼筋就很容易發生鏽蝕[8]。
2.材料因素
原材料品質對混凝土結構耐久性的影響至關重要，如原材料控制不嚴，會導致某些組份之間發生化學反應，特別是鹼骨料反應，對結構耐久性十分不利。另外，原材料中氯離子含量超標，也容易導致鋼筋的鏽蝕。
3．設計因素
影響結構耐久性的設計因素主要包括:結構的設計形狀與構造型式、結構的保護層厚度、混凝土的設計水灰比及混凝土的強度等。由於混凝土結構的許多腐蝕過程與自由水的存在有關，因此，結構的設計形狀與構造型式對於結構耐久性就顯得非常重要。
4．施工因素
施工過程是確保混凝土結構耐久性的重要環節，正確合理的拌制、澆築、震搗、養護對混凝上結構的耐久性十分有利。首先，嚴格控制施工中的拌制過程可以使骨料之間結合更加緊密，骨料間的粘結作用是耐久性得以改善的有力保障:其次，適當的澆築裝置和震搗程式能保證混凝土高度密實而不離析，這一點對混凝土的保護層尤為重要;最後，適當的養護工藝可以降低混凝土的滲透性並使水泥充分水化而增加其耐久性。
以上具體分析了幾種影響混凝土結構耐久性主要因素。實際工程中，導致混凝土結構耐久性下降的原因是多方面的，它們之間相互作用，相互影響，最終導致了結構的破壞。
四、提高混凝土耐久性的措施
針對影響混凝土耐久性的因素，採取的措施多種多樣，歸納起來主要有：
(1) 在混凝土中，滲透性是乙個綜合指標。它是指氣體、液體或者離子受壓力、化學勢或者電場的作用，在混凝土中滲透、擴散或遷移的難易程度。混凝土滲透性與耐久性之間有著密切的關係，混凝土獲得高耐久性與長壽命的關鍵是提高混凝土的抗滲性[28]。
因此，對已有建築來說，表面處理是一種簡單有效的方法。摻加高效減水劑，在保證混凝土拌和物所需工作性的同時，盡可能降低用水量，減小水灰比，使混凝土的總孔隙率，特別是毛細孔隙率大幅度降低；摻入高效活性礦物摻和料，如矽灰、粉煤灰等，改善混凝土中水泥石的膠凝物質的組成，使水泥石結構更為緻密，有效地阻斷可能形成的滲透通道；提高混凝土強度，增強混凝土自身抵抗環境侵蝕破壞的能力[9]。
(2) 凍融破壞在我國北方寒冷地區大量出現。防止凍融破壞的主要措施是降低水灰比、使用引氣技術(加引氣劑)。但是，由於引入空氣微泡會降低混凝土強度，加之市場上引氣劑品種繁多，質量參差不齊，故在工程使用時應慎重選用；
(3) 在我國侵蝕性介質對混凝土結構危害最嚴重的應是氯鹽的影響，提高混凝土抗氯離子滲透能力的措施是：限制水灰比，保證最低水泥用量以確保鹼度，摻入適量優質摻和料(粉煤灰、磨細礦渣、矽灰)等；
(4) 混凝土鹼－集料[10]反應危害很大，而且一旦發生很難修復。但在我國發現鹼集料反應引起開裂的例項很少見。這是因為我國混凝土強度等級較國外低，水泥用量少，總鹼量低。
另外，我國水泥中普遍摻有 15%以上水淬礦渣、粉煤灰、沸石粉等混合料，有效抑制了可能發生的鹼集料反應。但隨著混凝土強度提高，水泥用量增加，同時水泥生產工藝的改變，混凝土含鹼量已在明顯提高。由於大量基建專案的興建，骨料**減少，劣質骨料可能被採用，施工隊伍素質等因素也將提高鹼集料反應機率，應採取有效預防措施。
當混凝土使用有鹼活性反應的骨料時，配合比必須控制混凝土中的總鹼含量以保證混凝土的耐久性；粉煤灰能抑制鹼集料反應，但是如摻量小於10%，有時反會增加膨脹。外加劑特別是早強劑會帶來高含量的鹼。我國目前僅外加劑提供的鹼量有時竟高於國外限制混凝土總鹼量，如復合早強劑( 硫酸鈉、氧化鈉、氧化鈣、亞硝酸鈉為主要成分 ) 帶入混凝土的鹼為3.
13kg/m3～6.80kg/m3，早強減水劑(硫酸鈉、木質素為主要成分)帶入混凝土的鹼為 1.31kg/m3～3.
93kg/m3。目前，混凝土施工常因工期要求摻入早強劑等外加劑，為預防鹼集料反應，在設計上應對外摻劑的使用提出要求；
以上主要說了前面提到的四個方面，其實影響混凝土的耐久性還有很多方面，其措施也就還有很多。如鋼筋鏽蝕問題、碳化問題等，這裡就不一一枚舉。
結論：目前，提高結構的安全性和耐久性已經成為全世界關注的重大課題，特別是我國正處於大規模基礎設施建設的歷史性時期，加強結構耐久性研究，將有助於進一步推動我國基礎設施建設和管理的科學化、理論化、系統化程序，為實現工程結構發展戰略提供科學的理論和技術支援。
近海橋梁混凝土耐久性影響因素與提高措施
一 海工耐久混凝土配置原則 選用低水化熱和低含鹼量的水泥，選用高效減水劑 幫浦送劑 取用偏低的拌和水量 限制混凝土中膠凝材料的最低和最高用量，並盡可能降低膠凝材料中的矽酸鹽水泥用量 摻用粉煤灰 磨細礦渣，矽灰等礦物摻合料 通過適當引氣提高混凝土耐久性，新拌混凝土中引氣量一般控制在4 6 氣泡間隔係數...
鋼筋混凝土耐久性影響因素及措施分析
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