鋼筋混凝土耐久性的影響因素及對策鋼筋混凝土耐久性的影響因素及對策全文共1頁，當前為第1頁。鋼筋混凝土耐久性的影響因素及對策鋼筋混凝土耐久性的影響因素及對策全文共1頁，當前為第1頁。商品混凝土結(jié)構(gòu)是應用非常廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式，但是由于其結(jié)構(gòu)自身和使用環(huán)境的特點，使得商品混凝土存在嚴重的耐久性問題。通過對國內(nèi)外鋼筋商品混凝土工程耐久性現(xiàn)狀的介紹，從商品混凝土的碳化、凍融破壞、侵蝕性介質(zhì)的腐蝕、商品混凝土堿集料反應、鋼筋銹蝕等方面論述了影響商品混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的因素及其對商品混凝土的破壞機理，并針對性地提出了預防的措施。長期以來，商品混凝土作為土建工程中用途最廣，用量最大的建筑材料之一，在近百年的發(fā)展中，其強度不斷提高。但是，在提出高強度的同時，商品混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題也愈來愈被人們所關注。人們一直以為商品混凝土是非常耐久的材料，直到20世紀70年代末期，發(fā)達國家才逐漸發(fā)現(xiàn)原先建成的基礎設施工程在一些環(huán)境下出現(xiàn)過早損壞。美國許多城市的商品混凝土基礎設施工程和港口工程建成后20~30年，甚至在更短的時期內(nèi)就出現(xiàn)劣化。我國建設部的一項調(diào)查表明，國內(nèi)大多數(shù)工業(yè)建筑物在使用25~30年后即需大修，處于嚴酷環(huán)境下的建筑物使用壽命僅15~20年。民用建筑和公共建筑的使用環(huán)境相對較好，一般可維持50年以上，但室外的陽臺、雨罩等露天構(gòu)件的使用壽命通常僅有30~40年。橋梁、港口等基礎設施工程的耐久性問題更為嚴重，由于鋼筋的商品混凝土保護層過薄且密實性差，許多工程建成后幾年就出現(xiàn)鋼筋銹蝕、商品混凝土開裂。海港碼頭一般使用10年左右就因商品混凝土順筋開裂和剝落，需要大修。當前，我國的基礎設施建設工程規(guī)模宏大，投入資金每年高達2萬億元人民幣以上，約30~50年后，這些工程將進入維修期，所需的維修費或重建費用將更為巨大。有專家估計，我國“大干”基礎設施工程建設的高潮還可延續(xù)20年，由鋼筋混凝土耐久性的影響因素及對策全文共2頁，當前為第2頁。于忽視耐久性問題，迎接我們的還會有“大修”20年的高潮，這個高潮可能不用很久就將到來，其耗費將倍增于當初這些工程施工建設時的投資。因此，提高商品混凝土耐久性，延長工程使用壽命，盡量減少維修重建費用是建筑行業(yè)實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的關鍵。鋼筋混凝土耐久性的影響因素及對策全文共2頁，當前為第2頁。1影響鋼筋商品混凝土耐久性的因素及其破壞機理

1.1商品混凝土耐久性的概念商品混凝土耐久性是指商品混凝土在設計壽命周期內(nèi)，在正常維護下，必須保持適合于使用，而不需要進行維修加固，即指商品混凝土在抵抗周圍環(huán)境中各種物理和化學作用下，仍能保持原有性能的能力。商品混凝土工程的耐久性與工程的使用壽命相聯(lián)系，是使用期內(nèi)結(jié)構(gòu)保持正常功能的能力，這一正常功能不僅僅包括結(jié)構(gòu)的安全性，而且更多地體現(xiàn)在適用性上。商品混凝土耐久性主要包括以下幾方面：一是抗?jié)B性。即指商品混凝土抵抗水、油等液體在壓力作用下滲透的性能?？?jié)B性對商品混凝土的耐久性起著重要的作用，因為抗?jié)B性控制著水分滲入的速率，這些水可能含有侵蝕性的化合物，同時控制商品混凝土受熱或受冷時水的移動。二是抗凍性。商品混凝土的抗凍性是指商品混凝土在飽水狀態(tài)下，經(jīng)受多次抵抗凍融循環(huán)作用，能保持強度和外觀性的能力。在寒冷地區(qū)，尤其是在接觸水又受凍的環(huán)境下的商品混凝土，要求具有較高的抗凍性能。三是抗侵蝕性。商品混凝土暴露在有化學物質(zhì)的環(huán)境和介質(zhì)中，有可能遭受化學侵蝕而破壞。一般的化學侵蝕有水泥漿體組分的浸出、硫酸鹽侵蝕、氯化物侵蝕、碳化等。四是堿集料反應。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，對商品混凝土產(chǎn)生破壞性膨脹，是影響商品混凝土耐久性最主要的因素之一。鋼筋混凝土耐久性的影響因素及對策全文共3頁，當前為第3頁。1.2影響商品混凝土耐久性的主要因素鋼筋混凝土耐久性的影響因素及對策全文共3頁，當前為第3頁。一般商品混凝土工程的使用年限約為50~100年，但實際中有不少工程在使用10~20年，有的甚至在使用幾年后即需要維修，這就是由于商品混凝土耐久性低（不足）造成的。影響商品混凝土耐久性的原因錯綜復雜，除去社會因素、人為因素外，技術(shù)方面的主要因素有以下幾點。1.2.1商品混凝土的碳化商品混凝土的碳化又稱為商品混凝土的中性化，幾乎所有商品混凝土表面都處在碳化過程中。它是空氣中二氧化碳與水泥石中的堿性物質(zhì)相互作用，使其成分、組織和性能發(fā)生變化，使用機能下降的一種很復雜的物理化學過程。商品混凝土碳化本身對商品混凝土并無破壞使用，其主要危害是由于商品混凝土堿性降低使鋼筋表面在高堿環(huán)境下形成的對鋼筋起保護作用的致密氧化膜8鈍化膜9遭到破壞，使商品混凝土失去對鋼筋的保護作用，使商品混凝土中鋼筋銹蝕，同時，商品混凝土的碳化還會加劇商品混凝土的收縮，這些都可能導致商品混凝土的裂縫和結(jié)構(gòu)的破壞。所以說，商品混凝土的碳化與商品混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性密切相關，是衡量鋼筋商品混凝土結(jié)構(gòu)可靠度的重要指標。1.2.2商品混凝土的凍融破壞商品混凝土是由水泥砂漿和粗骨料組成的毛細孔多孔體。在拌制商品混凝土時，為了得到必要的和易性，加入的拌和用水總要多于水泥的水化水，這部分多余的水便以游離水的形式滯留于商品混凝土中形成連通的毛細孔，并占有一定的體積，另外，還有一些水泥水化后形成的膠凝孔。這種毛細孔的自由水就是導致商品混凝土遭受凍害的主要因素，因為水遇冷凍結(jié)成冰后會發(fā)生體積膨脹，引起商品混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞。當商品混凝土處于飽水狀態(tài)時，毛細孔中的水結(jié)冰，鋼筋混凝土耐久性的影響因素及對策全文共4頁，當前為第4頁。膠凝孔中的水處于過冷狀態(tài)，這樣使得膠凝孔中的水向毛細孔中冰的界面處滲透，于是在毛細孔中又產(chǎn)生一種滲透壓力。此外，膠凝孔向毛細孔滲透的結(jié)果必然使毛細孔中冰的體積進一步膨脹。由此可見，處于飽水狀態(tài)的商品混凝土受凍時，其毛細孔壁同時承受膨脹和滲透兩種壓力。當這兩種壓力超過商品混凝土的抗拉強度時，商品混凝土就會開裂。在反復凍融循環(huán)后，商品混凝土中的裂縫會互相貫通，其強度也會逐漸減低，最后甚至完全喪失，使商品混凝土由表及里遭受破壞。鋼筋混凝土耐久性的影響因素及對策全文共4頁，當前為第4頁。1.2.3侵蝕性介質(zhì)的腐蝕在各種侵蝕性介質(zhì)如酸、堿溶液等作用的環(huán)境下，侵蝕性介質(zhì)對商品混凝土產(chǎn)生腐蝕，最終可能導致結(jié)構(gòu)破壞。在冬季，為保證公路交通的暢通，道路養(yǎng)護人員向道路、橋梁及城市立交橋等撒鹽或鹽水，以化雪和放冰，這使得氯離子進入商品混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。在商品混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命期間可能遇到的各種暴露條件中，氯化物是最危險的侵蝕介質(zhì)，應引起高度重視。氯離子侵入商品混凝土腐蝕鋼筋的機理，一是破壞鈍化膜，氯離子進入商品混凝土到達鋼筋表面，吸附于局部鈍化膜處時，使該處呈酸性，從而破壞了鋼筋表面的鈍化膜；二是形成腐蝕電池，腐蝕電池作用的結(jié)果使得鋼筋表面產(chǎn)生蝕坑，且蝕坑發(fā)展十分迅速；三是去極化作用，氯離子不僅促成了鋼筋表面的腐蝕電池，而且加速了電池的作用，即凡是進入商品混凝土中的氯離子，會周而復始地起到破壞作用，這也是氯離子危害的特點之一。1.2.4商品混凝土堿集料反應商品混凝土堿集料反應被許多專家稱為商品混凝土的“癌癥”。堿集料反應是指商品混凝土集料中某些活性礦物與商品混凝土微孔中的堿溶液產(chǎn)生的化學鋼筋混凝土耐久性的影響因素及對策全文共5頁，當前為第5頁。反應。堿主要來源于水泥熟料、外加劑，集料中活性材料主要是SiO2和硅酸鹽、碳酸鹽等。商品混凝土堿集料反應分為3種：堿—硅反應，堿—碳酸鹽反應和堿—硅酸鹽反應。其中堿—硅反應最為常見。堿集料反應產(chǎn)生的堿—硅酸鹽等凝膠遇水膨脹，將在商品混凝土內(nèi)部產(chǎn)生較大的膨脹應力，從而引起商品混凝土開裂。商品混凝土集料在商品混凝土中呈均勻分布，故裂縫首先在商品混凝土表面無序、大量產(chǎn)生，隨后將加速其他因素的破壞作用而使商品混凝土耐久性迅速降低。引起堿集料反應的3個條件中有2個來自商品混凝土內(nèi)部，一是商品混凝土中摻入了一定數(shù)量的堿性物質(zhì)，或者商品混凝土處于有利于堿滲入的環(huán)境；二是集料中有一定數(shù)量的堿活性骨料（如含SiO2的骨料）；三是潮濕環(huán)境，可以提供反應物吸水膨脹所需要的水分。在干燥條件下堿集料反應難以發(fā)生。商品混凝土發(fā)生堿集料反應破壞的特征：外觀上主要是表面裂縫、變形和滲出物；而內(nèi)部特征主要有內(nèi)部凝膠、反應環(huán)、活性堿—集料、內(nèi)部裂縫、堿含量等。商品混凝土結(jié)構(gòu)一旦發(fā)生堿集料反應出現(xiàn)裂縫后，會加速商品混凝土的其他破壞，空氣、水、二氧化碳等侵入，會使商品混凝土碳化和鋼筋銹蝕速度加快，而鋼筋銹蝕產(chǎn)物鐵銹的體積遠大于鋼筋原來的體積，又會使裂縫擴大。若在寒冷地區(qū)，商品混凝土出現(xiàn)裂縫后又會使凍融破壞加速，這樣就造成了商品混凝土工程的綜合性破壞。鋼筋混凝土耐久性的影響因素及對策全文共5頁，當前為第5頁。1.2.5鋼筋銹蝕商品混凝土在一種或多種外界作用下，材料的耐久性能會發(fā)生衰退，逐漸降低了對其內(nèi)部鋼筋的保護作用。當鋼筋外面的商品混凝土中性化或出現(xiàn)開裂等情況時，鋼筋失去了堿性商品混凝土的保護，鈍化膜破壞并開始銹蝕。銹蝕的鋼筋不但截面積有所損失，材料的各項性能也會發(fā)生衰退，從而影響商品混凝土構(gòu)件的承載能力和使用性能。鋼筋銹蝕也是引起商品混凝土結(jié)構(gòu)耐鋼筋混凝土耐久性的影響因素及對策全文共6頁，當前為第6頁。久性下降的最主要和最直接的因素。商品混凝土中的鋼筋銹蝕一般是電化學銹蝕。電化反應的必要條件是鋼筋表面呈活化狀態(tài)且同時存在水和CL-。商品混凝土保護層碳化導致堿度降低是使鋼筋表面活化的主要因素，CL-侵入也可使鋼筋表面鈍化膜迅速破壞。根據(jù)鋼筋銹蝕區(qū)的分布將鋼筋銹蝕分為兩類：其一，裂縫處銹蝕。構(gòu)件商品混凝土表面可能由于荷載作用產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性裂縫，或因干縮、濕度應力、碳化、堿集料反應等產(chǎn)生非結(jié)構(gòu)性裂縫。當環(huán)境中的水、氧、CL-沿裂縫侵入時，造成裂縫處的鋼筋產(chǎn)生銹蝕。其二，普遍銹蝕。當商品混凝土碳化至鋼筋表面時，一旦存在水、氧、CL-等條件時，首先在裂縫處出現(xiàn)鋼筋坑蝕，進而發(fā)展為鋼筋橫向的環(huán)狀銹蝕，最終沿鋼筋縱向擴展為片狀銹蝕。成片的銹蝕因其體積膨脹導致商品混凝土沿鋼筋布置方向發(fā)生商品混凝土保護層裂縫。2提高商品混凝土耐久性的措施如前分析，不論是上述哪一種因素主導著商品混凝土的劣化過程，其共同點是商品混凝土內(nèi)有充足的水分和其他有害物質(zhì)的侵入。要提高商品混凝土耐久性，滿足耐久性要求，必須降低商品混凝土的孔隙率，特別是降低毛細管孔隙率，即商品混凝土必須有足夠的密實性并且不出現(xiàn)有害裂縫，從而能夠抵抗水分和侵蝕性介質(zhì)的滲入。針對影響商品混凝土耐久性的因素，采取的措施多種多樣，歸納起來主要有以下幾點：（1）提高商品混凝土抗碳化能力。碳化對商品混凝土結(jié)構(gòu)耐久性影響主要是使商品混凝土堿度降低，進而鋼筋脫鈍、銹蝕。為此必須減小、延緩商品混凝土的碳化。鋼筋外留下足夠的商品混凝土保護層厚度是簡單有效的方法；商品混凝土配合比將影響碳化速度，足夠的水泥用量、降低水灰比、采用減水劑都可減緩碳化速度。此外，提高商品混凝土密實性、增強抗?jié)B性、對商品混凝土采用覆蓋面層等措施可減緩或隔離CO2向商品混凝土內(nèi)部滲透，大大提高商品混凝土抗碳化能力。（2）防止商品混鋼筋混凝土耐久性的影響因素及對策全文共7頁，當前為第7頁。凝土的凍融破壞。凍融破壞在我國北方寒冷地區(qū)大量出現(xiàn)。防止凍融破壞主要措施是降低水灰比、使用引氣技術(shù)（加引氣劑）。但是，由于引入空氣微泡會降低商品混凝土強度，加之市場上引氣劑品種繁多，質(zhì)量參差不齊，故在工程使用時應慎重選用。（3）預防侵蝕性介質(zhì)的腐蝕。在我國侵蝕性介質(zhì)對商品混凝土結(jié)構(gòu)危害最嚴重的應是氯鹽的影響。提高商品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堿度，摻入適量優(yōu)質(zhì)摻和料（粉煤灰、磨細礦渣、硅灰）等。（4）減輕商品混凝土堿集料反應。商品混凝土堿集料反應危害很大，而且一旦發(fā)生很難修復。但在我國由于堿集料反應引起開裂的實例很少見。這是因為我國商品混凝土強度等級較國外低，水泥用量少，總堿量低。另外，我國水泥中普遍摻有15%以上碎礦渣、粉煤灰、沸石粉等混合料，有效抑制了可能發(fā)生的堿集料反應。但隨著商品混凝土強度提高，水泥用量增加，同時水泥生產(chǎn)工藝的改變，商品混凝土含堿量已在明顯提高。由于大量基建項目的興建，骨料來源減少，劣質(zhì)骨料可能被采用，施工隊伍素質(zhì)等問題也將提高堿集料反應幾率，故應采取有效預防措施。當商品混凝土使用有堿活性反應的骨料時，配合比必須控制商品混凝土中的總堿含量以保證商品混凝土的耐久性；粉煤灰能抑制堿集料反應，但是如摻量小于10%，有時反而會增加膨脹。外加劑特別是早強劑帶來高含量的堿。我國目前僅外加劑提供的堿量有時竟高于國外限制商品混凝土總堿量，如復合早強劑（硫酸鈉、氧化鈉、氧化鈣、亞硝酸鈉為主要成分）帶入商品混凝土的堿為3．13kg/m3~6．80kg/m3，早強減水劑（硫酸鈉、木質(zhì)素為主要成分）帶入堿為1．31kg/m3~3．93kg/m3。目前，商品混凝土施工常因工期要求摻入早強劑等外加劑，為預防堿集料反應，在設計上應對外摻劑的使用提出要求。（5）鋼筋銹蝕的預防。對鋼筋銹蝕問題，可以采用的表面保護鋼筋混凝土耐久性的影響因素及對策全文共8頁，當前為第8頁。措施有：環(huán)氧涂層鋼筋，采用靜電噴涂環(huán)氧樹脂粉末工藝在鋼筋表面形成一定厚度的環(huán)氧樹脂防腐涂層，這種鋼筋