【文章內(nèi)容簡介】 品種和粒徑級(jí)配不同,其內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)差別很大,直接影響混凝土的密實(shí)性。其材質(zhì)致密堅(jiān)實(shí),級(jí)配好的骨料混凝土,其碳化的速度較慢。水灰比的角度,在水泥用量一定的條件下,增大水灰比,其混凝土的孔隙率增加,密實(shí)度降低,滲透性增大,空氣中的水分及有害物質(zhì)較多的侵入混凝土內(nèi)部,加快混凝土的碳化[4]。(2)環(huán)境條件:溫度對(duì)混凝土碳化表現(xiàn)在當(dāng)溫度下降較大時(shí),混凝土表面收縮產(chǎn)生拉力,一旦超過混凝土的抗拉強(qiáng)度,使得混凝土表面開裂,為二氧化碳和水分滲入創(chuàng)造條件,加速混凝土碳化。另外,溫度高時(shí),二氧化碳在空氣中的擴(kuò)散系數(shù)較大,為其余氫氧化鈣反應(yīng)提供了有利條件,陽光的照射加速了其反應(yīng)的碳化速度。另外,影響混凝土碳化程度的因素還有養(yǎng)護(hù)方法和齡期、混凝土強(qiáng)度、相對(duì)濕度、CO2濃度等等。 鋼筋銹蝕混凝土中水泥水化后，會(huì)生成堿性的氫氧化鈣，導(dǎo)致混凝土孔隙中的水分有很高的堿性，在鋼筋表面形成一層致密的鈍化膜。因此在正常情況下鋼筋不會(huì)銹蝕，但鈍化膜一旦破壞，在有足夠水和氧氣條件下會(huì)產(chǎn)生電化腐蝕?；炷林袖摻钜坏┌l(fā)生銹蝕，在鋼筋表面生成一層疏松的銹蝕產(chǎn)物，同時(shí)向周圍混凝土孔隙中擴(kuò)散?；炷林械匿摻钿P蝕后，一方面會(huì)使鋼筋有效截面減??；另一方面，銹蝕產(chǎn)物體積膨脹使混凝土保護(hù)層脹裂甚至脫落，鋼筋混凝土之間的粘結(jié)作用下降。 破壞原因混凝土中鋼筋銹蝕的實(shí)質(zhì)是電化學(xué)腐蝕。主要表現(xiàn)為鋼筋在外部介質(zhì)作用下發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，逐步生成氫氧化鐵，即鐵銹等。鐵銹的體積會(huì)比原金屬增大24倍，產(chǎn)生膨脹壓力，造成混凝土順筋裂縫，從而成為腐蝕介質(zhì)滲入鋼筋的通道，加快結(jié)構(gòu)的損壞。 影響因素鋼筋銹蝕的開始是從鋼筋周圍的鈍化膜破壞開始的，因此影響混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋銹蝕的因素主要有：（1）混凝土液相pH值：鋼筋銹蝕速度與混凝土液相pH值有密切關(guān)系。當(dāng)pH值大于10時(shí)，鋼筋銹蝕速度很小；而當(dāng)pH值小于4時(shí)，鋼筋銹蝕速度急劇增加[5]。 （2）混凝土密實(shí)度和保護(hù)層厚度：混凝土越密實(shí)，破壞性介質(zhì)越不容易進(jìn)入混凝土腐蝕鋼筋，保護(hù)層厚度對(duì)鋼筋銹蝕的影響呈線性關(guān)系。因此世界各國規(guī)范對(duì)保護(hù)層厚度都作了規(guī)定。（3）水泥品種和摻合料：粉煤灰等礦物摻合料能降低混凝土的堿性，從而影響鋼筋銹蝕破壞。 化學(xué)侵蝕一些侵蝕性介質(zhì)，比如酸、堿、硫酸鹽、壓力動(dòng)水等，侵入混凝土，可能會(huì)造成混凝土的化學(xué)腐蝕?；瘜W(xué)腐蝕主要有三類，分別為溶出性侵蝕、溶解性侵蝕和膨脹性侵蝕。 產(chǎn)生原因（1）溶出性侵蝕：對(duì)于一些密實(shí)性較差、滲透性較大的混凝土，在一定壓力的流動(dòng)水中，水化產(chǎn)物Ca（OH）2會(huì)不斷溶出并流失。Ca（OH）2的溶出使水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣失去穩(wěn)定性而水解、溶出，這些水化產(chǎn)物的溶出使混凝土的強(qiáng)度不斷降低。（2）溶解性侵蝕：溶解性侵蝕分為酸侵蝕和堿侵蝕兩類。，會(huì)對(duì)混凝土造成酸侵蝕，由于水泥的水化會(huì)生成堿性物質(zhì)，因此混凝土中呈堿性。當(dāng)堿在一定的濃度（15%以下），溫度（低于50℃）時(shí)，堿對(duì)混凝土的侵蝕作用很小，但是對(duì)于高濃度的堿溶液或者熔融狀堿會(huì)對(duì)混凝土產(chǎn)生侵蝕作用。 （3）膨脹性侵蝕：硫酸鹽與混凝土的水化產(chǎn)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，對(duì)混凝土產(chǎn)生膨脹破壞作用，是典型的膨脹性侵蝕。 影響因素結(jié)構(gòu)的密實(shí)程度和孔隙特征對(duì)混凝土化學(xué)侵蝕會(huì)有所影響。結(jié)構(gòu)密實(shí)和孔隙封閉的混凝土環(huán)境水不易侵入，故其抗侵蝕性較強(qiáng)。3 提高混凝土耐久性的措施混凝土在遭受壓力水、冰凍或侵蝕作用的破壞過程，雖然各不相同，但對(duì)提高混凝土的耐久性的措施來說，卻有很多共同之處。除原材料的選擇外，混凝土的密實(shí)度是提高混凝土耐久性的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。一般提高混凝土耐久性的措施有以下幾個(gè)方面：（1） 合理選擇水泥品種或膠凝材料組成。（2） 選用較好的砂、石骨料，技術(shù)條件合格的砂、石骨料，是保證混凝土耐久性的重要條件。改善粗細(xì)骨料的顆粒級(jí)配，在允許的最大粒徑范圍內(nèi)盡量選用較大粒徑的粗骨料，可減小骨料的空隙率和比表面積，也有助于提高混凝土的耐久性。（3） 摻用外加劑和礦物摻合料，摻用引水劑或堿水劑對(duì)提高抗?jié)B、抗凍等有良好的作用，摻用礦物摻合料可顯著改善抗?jié)B性、抗氯離子滲透性和抗侵蝕性，并能抑制堿骨料反應(yīng)，還能節(jié)約水泥。（4） 適當(dāng)控制混凝土的水灰比和水泥用量。水灰比的大小是決定混凝土密實(shí)性的重要因素，它不但影響混凝土的強(qiáng)度，而且也嚴(yán)重影響其耐久性，故必須嚴(yán)格控制水灰比。保證足夠的水泥用量，同樣可以起到提高混凝土密實(shí)性和耐久性的作用?！镀胀ɑ炷僚浜媳仍O(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ552000）對(duì)一般工業(yè)與民用建筑工程所用混凝土的最大水灰比及最小水泥用量作了規(guī)定，見表31。對(duì)于耐久性要求較高的混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土的水灰（膠）比及水泥（膠凝材料）應(yīng)符合《混凝土耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/T 504762008）的要求。（5） 加強(qiáng)混凝土質(zhì)量的生產(chǎn)控制。在混凝土施工中，應(yīng)保證攪拌均勻、澆灌和振搗密實(shí)及加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，以保證混凝土的施工質(zhì)量。從上述分析可知，混凝土的外部環(huán)境、原料、密實(shí)度和抗?jié)B性是混凝土耐久性能的重要因素。因此，工程中應(yīng)根據(jù)具體情況，有針對(duì)性地采取相應(yīng)措施，從混凝土的材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工程施工三個(gè)方面提高混凝土的耐久性。 混凝土材料 水泥水泥及水泥類材料的強(qiáng)度和工程性能，是通過水泥砂漿的凝結(jié)，硬化形成的，水泥石一旦受損，混凝土的耐久性就被破壞，因此水泥的選擇需注意水泥品種的具體性能。采用品質(zhì)穩(wěn)定、（摻合料僅為粉煤灰或磨細(xì)礦碴），禁止使用其它品種水泥。品質(zhì)應(yīng)符合GB1752007規(guī)定：水泥的比表面積不宜超過350m3/kg，%，%，水泥熟料中C3A的含量不宜超過8%，強(qiáng)腐蝕環(huán)境下不應(yīng)大于5%，C4AF含量小于7%、C3S、C2S含量宜在40%～45%之間的水泥。選擇堿含量小，水化熱低，干縮性小，耐熱性，抗水性，抗腐蝕性，抗凍性能好的水泥，并結(jié)合具體情況進(jìn)行選擇。 粗骨料選用質(zhì)地堅(jiān)硬、級(jí)配良好的石灰?guī)r、花崗巖、輝綠巖等球形、吸水率低、空隙率小的碎石，壓碎指標(biāo)不大于10%，母巖立方體抗壓強(qiáng)度與梁體混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度之比應(yīng)大于2，%，片狀顆粒含量不大于5%，針、顆粒盡量接近等徑狀。粗骨料粒徑宜為5～20mm，且分兩級(jí)儲(chǔ)存、運(yùn)輸、計(jì)量，5～10mm顆粒質(zhì)量占40177。5%，10～20mm顆粒質(zhì)量占60177。5%。選用無堿活性粗骨料，（因條件所限不得不采用堿—～%的活性骨料時(shí)，）。 細(xì)骨料細(xì)骨料應(yīng)選擇級(jí)配合理、質(zhì)地均勻堅(jiān)固的天然中粗砂，不宜使用機(jī)制砂和山砂，嚴(yán)禁使用海砂，～。嚴(yán)格控制云母和泥土的含量，%，%，選用無堿活性細(xì)骨料，（因條件所限不得不采用堿—～%的活性骨料時(shí)，）。礦物摻合料適當(dāng)摻用優(yōu)質(zhì)Ⅰ級(jí)粉煤灰、磨細(xì)礦渣、微硅粉等礦物摻合料或復(fù)合礦物摻合料，Ⅰ級(jí)粉煤灰和磨細(xì)礦渣粉分別應(yīng)符合GB1596和GB/T18046的規(guī)定，Ⅰ級(jí)粉煤灰需水量比不應(yīng)大于100%，磨細(xì)礦渣比表面積應(yīng)大于450m2/kg。礦物摻合料摻量不超過水泥用量的30%，粉煤灰與磨細(xì)礦渣復(fù)合使用時(shí)，兩者之比為1：1。 專用復(fù)合外劑專用復(fù)合外加劑采用具有高效減水、坍落度損失小、適當(dāng)引氣、能細(xì)化混凝土孔結(jié)構(gòu)、能明顯改善或提高混凝土耐久性能的專用復(fù)合外加劑，盡量降低拌和水用量，專用復(fù)合外加劑必須滿足專用復(fù)合外加劑的規(guī)定。拌合和養(yǎng)護(hù)用水混凝土拌合及養(yǎng)護(hù)用水，應(yīng)考慮其對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響。水灰比的大小很大程度影響混凝土強(qiáng)度值的大小。拌合水應(yīng)檢查其雜質(zhì)情況，防止影響砂漿及混凝土生成時(shí)雜質(zhì)影響其耐久性。海水中含有硫酸鹽、鎂鹽和氯化物，除了對(duì)水泥石有腐蝕作用外，對(duì)鋼筋的腐蝕也有影響，因此在腐蝕環(huán)境中的混凝土不宜采用海水拌制和養(yǎng)護(hù)。拌制和養(yǎng)護(hù)混凝土用水應(yīng)符合國家現(xiàn)行《混凝土拌和用水標(biāo)準(zhǔn)》的要求。凡符合飲用標(biāo)準(zhǔn)的水，即可使用。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 混凝土配合比　混凝土配比的設(shè)計(jì)在滿足混凝土強(qiáng)度，工作性的同時(shí)應(yīng)考慮盡量減少水泥用量和用水量，降低水化熱，減少收縮裂縫，提高密實(shí)度，采用合理的減水劑和引氣劑，改善混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)，摻入足量的混合料，提高混凝土耐久性能。 混凝土保護(hù)層混凝土結(jié)構(gòu)中，鋼筋混凝土是由鋼筋和混凝土兩種不同材料組成的復(fù)合材料，兩種材料具有良好的粘結(jié)性能是它們共同工作的基礎(chǔ)，從鋼筋粘結(jié)錨固角度對(duì)混凝土保護(hù)層提出要求，是為了保證鋼筋與其周圍混凝土能共同工作，并使鋼筋充分發(fā)揮計(jì)算所需強(qiáng)度?！　′摻盥懵对诖髿饣蛘咂渌橘|(zhì)中，容易受蝕生銹，使得鋼筋的有效截面減少，影響結(jié)構(gòu)受力，因此需要根據(jù)耐久性要求規(guī)定不同使用環(huán)境的混凝土保護(hù)層最小厚度，以保證構(gòu)件在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)鋼筋不發(fā)生降低結(jié)構(gòu)可靠度的銹蝕。針對(duì)不同的腐蝕環(huán)境應(yīng)設(shè)計(jì)不同的保護(hù)層厚度。如一類環(huán)境（室內(nèi)正常環(huán)境），設(shè)計(jì)使用年限為100年的結(jié)構(gòu)混凝土應(yīng)符合下列規(guī)定：混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)按規(guī)范的規(guī)定增加40％；當(dāng)采取有效的表面防護(hù)措施時(shí)，混凝土保護(hù)層厚7度可適當(dāng)減少?；炷两Y(jié)構(gòu)及構(gòu)件宜整體澆筑，不宜留施工縫。當(dāng)必須有施工縫時(shí)，其位置及構(gòu)造不得有