混凝土耐久性问题分析及其提高办法
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引言
混凝土结构耐久性分析与评估是关系到结构可靠性与合理性的重要课题，是当前混凝土结构理论研究的一个热门话题，它涉及到混凝土材料耐久腐蚀理论、建筑结构可靠度设计准则、混凝土结构维修加固等诸多方面知识，其分析与应用方法的研究对实际工程建设起着关键作用。规范采用了宏观控制的方法，即根据结构设计使用年限和环境类别对结构混凝土提出相应的限制和要求，以保证其耐久性。这种方法概念清楚，设计简单。规范规定设计人员在设计图纸上应标明建筑结构的使用年限，为此，设计人员应结合已有的设计经验和当地工程建设实践认真进行结构的耐久性设计，以保证和提高混凝土结构的耐久性。
耐久性：Durability 冻融破坏：Freeze and absorb damage
集料反应：Set material response 化学侵蚀：Chemical erosion
一、混凝土耐久性问题分析
（一）混凝土耐久性的概念
混凝土耐久性是指结构在规定的使用年限内，在各种环境条件作用下，不需要额外的费用加固处理而保持其安全性、正常使用和可接受的外观能力。现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）中，明确规定混凝土结构设计采用极限状态设计方法。但现行设计规范只划分成两个极限状态，即承载能力极限状态和正常使用极限状态，而将耐久性能的要求列入正常使用极限状态之中。且以构造要求为主。混凝土的耐久性与工程的使用寿命相联系，是使用期内结构保持正常功能的能力，这一正常功能不仅包括结构的安全性，而且更多地体现在适用性上。
（二）耐久性等级
根据混凝土结构在使用过程中需要维修的程度可划分不同耐久性等级:
1、1级耐久性:一般针对室内干燥环境下的住宅、办公楼等室内构件。仅需一般性的粉刷或油漆防护，即可满足在规定的使用年限内所要求的年限。
1、2级耐久性:针对露天环境或高温高湿环境下的构件，在规定
的使用年限内偶尔需要进行维修的情况。维修的方法可能是修补或更替个别构件。
1、3 级耐久性:在沿海地带或受冻融作用的环境以及使用除冰盐的结构。在规定的使用年限内需要经常维修的情况。
（三）混凝土耐久性的影响因素
1、混凝土的冻融破坏。当结构处于冰点以下环境时,混凝土内孔隙中的水将结冰,产生体积膨胀形成各种压力,当压力达到一定程度时,导致混凝土的破坏.混凝土发生冻融破坏的最显著的特征是表面剥落,严重时可以露出石子。混凝土的抗冻性能与混凝土内部的孔结构和气泡含量多少密切相关。孔越少越小,破坏作用越小,封闭气泡越多,抗冻性越好。
混凝土的抗冻性是混凝土受到物理作用（干湿变化、温度变化、冻融变化等）后反映混凝土耐久性的重要指标之一。混凝土冻融作用破坏机理是混凝土在其冻融的过程中，遭受的破坏应力主要由两部分组成。其一是当混凝土中的毛细孔水在某负温下发生物态变化，由水转变成冰，体积膨胀9%，因受毛细孔壁约束形成膨胀压力，从而在孔周围的微观结构中产生拉应力；其二是当毛细孔水结成冰时，由凝胶孔中过冷水在混凝土微观结构中迁移和重分布引起的渗管压。由于表面张力的作用，混凝土毛细孔隙中的水的冰点随着孔径的减小而降低。当胶凝孔水形成冰核的温度在-78℃以下时，由冰与过冷水的饱和蒸汽压差和过冷水之间的盐分浓度差引起水分迁移而形成渗透压。另外胶凝不断增大，形成更大膨胀压力，当混凝土受冻时，这两种压
力会损伤混凝土内部微观结构，当经过反复多次的冻融循环以后，损伤逐步积累不断扩大。发展成互相连通的裂缝，使混凝土的强度逐步降低，最后甚至完全丧失。
影响混凝土抗冻性的因素,除了孔结构和含气量外,还包括:混凝土的饱和度,水灰比,混凝土的龄期,集料的孔隙率及其间的含水率等。
2、混凝土的碱-集料反应。混凝土的碱-集料反应,是指混凝土中的碱与集料中活性组分发生的化学反应,引起混凝土的膨胀,开裂,甚至破坏。国内外因碱-集料反应不得不拆除大坝,桥梁,海堤和学校的事件并不在少数。混凝土碱-集料反应需具备三个条件,即有相当数量的碱,相应的活性集料,水分,避免碱-集料反应的方法可采用:尽量避免采用活性集料;限制混凝土的碱含量;掺用混合材。
3、化学侵蚀。当混凝土结构处在有侵蚀性介质作用的环境时,会引起水泥石发生一系列化学,物理与物化变化,而逐步受到侵蚀,严重的使水泥石强度降低,以至破坏.常见的化学侵蚀可分为淡水腐蚀,一般酸性水腐蚀,碳酸腐蚀,硫酸盐腐蚀,镁盐腐蚀等几类.淡水的冲刷,会溶解水泥石中的组分,使水泥石孔隙增加,密实度降低,从而进一步造成对水泥石的破坏;当水中溶有一些酸类时,水泥石就受到溶淅和化学溶解双重作用,腐蚀明显加速;碳酸在溶淅水泥石的同时,破坏混凝土内的碱环境,降低水泥水化产物的稳定性,影响水泥石的致密度;硫酸盐SO42-离子深入混凝土内与水泥组分反应,生成物体积膨胀开裂造成损坏。
4、钢筋的锈蚀。钢筋的锈蚀表现为钢筋在外部介质作用下发生电化反应,逐步生成氢氧化铁等即铁锈,造成混凝土顺筋裂缝,从而成为腐蚀介质渗入钢筋的通道,加快结构的损坏.混凝土碳化和中性化主要是由于混凝土的密实度即抗渗性不足,酸性气体渗入混凝土内与氢氧化钙作用;其二,氯离子对钢筋表面钝化膜有特殊的破坏作用;其三,钢筋在拉应力和腐蚀性介质共同作用下形成的脆性断裂;其四,钢筋的氢脆现象,即预应力筋在酸性与微碱性的介质中发生脆性断裂,钢筋在腐蚀过程中会产生少量氢气,当钢筋内部存在缺陷,会产生很大压力,出现鼓泡现象,使钢筋脆化。3. 提高混凝土结构耐久性的措施
5、原材料的选择。水泥类材料的强度和工程性能,是通过水泥砂浆的凝结,硬化形成的,水泥石一旦受损,混凝土的耐久性就被破坏,因此水泥的选择需注意水泥品种的具体性能,选择碱含量小,水化热低,干缩性小,耐热性,抗水性,抗腐蚀性,抗冻性能好的水泥,并结合具体情况进行选择。集料的选择应考虑其碱活性,耐蚀性和吸水性,同时选择合理的级配,改善混凝土拌合物的和易性,提高混凝土密实度;掺混合材混凝土,是提高混凝土耐久性的有效措施.即近年来发展的高性能混凝土。
6、控制施工质量。控制施工质量主要从混凝土结构保护层的厚度控制、混凝土结构各种孔隙的控制以及水灰比控制等几个方面进行。针对不同的腐蚀环境应设计不同的保护层厚度。如一类环境(室内正常环境),设计使用年限为100年的结构混凝土应保护层厚度应按规范的规定增加40%;混凝土结构及构件宜整体浇筑,不宜留施工缝。
可以通过掺加高效减水剂,在保证混凝土拌和物所需流动性的同时,降低用水量,减小水灰比,使混凝土的总孔隙率大幅度降低。
7、结构的日常维护。结构在使用阶段,应注意检测,维护和修理,对处于露天和恶劣环境下的基础设施工程更应如此,建立检测和评估体系,及时发现,及时修理,确保混凝土结构的正常使用。在使用中,应尽量避免结构承受超重荷载、接触腐蚀性物质,并尽量减少冻融环境的影响。同时在结构建成后定期检查,在结构破坏超过一定的界限后,就需要详查破坏原因并评估是否需要维修或加固。
（四）混凝土缺陷检测
1、声发射法。声发射法是利用材料或结构受力时发出瞬态振动现象的原理，在混凝土构件表面的不同部位上放置声传感器，并将传感器与信号放大器、信号调节器和磁带记录仪等组成测量系统。当混凝土构件受力产生的应变超过其弹性极限点时就会产生小振幅弹性波，波向构件表面传播，会被放置在构件表面上的传感器探测到，根据不同探测位置上的应力波到达时间差可以确定变形点的位置，即混凝土构件由于受力而发生损伤的位置。用声发射法可以检测结构遭受损伤的程度。但是，该方法只能在结构变形和应力增加时才能应用，在静荷载下不能单独测量混凝土的损伤或破坏。
2、雷达法。雷达法是利用频率为100～1200MHz的电磁波扫描混凝土构件表面，当混凝土构件存在孔洞、裂缝、分层等缺陷时，雷达扫描波形图会发生改变，根据雷达扫描波形图，即可分析混凝土的缺陷。
3、红外线热谱法。红外线热谱法又称红外扫描，是通过测量和记录混凝土结构热发射来分析判断混凝土构件缺陷的方法。当混凝土中存在裂缝或不连续时，扫描仪上将显示完好和有缺陷混凝土热发射的差异。
二、提高混凝土结构耐久性的设计
我国的结构设计规范长期没有设计使用年限的要求,在近几年修订颁布的《建筑结构设计规范》中才明确规定将建筑结构的设计年限分为四类,但这对提高混凝土结构的耐久性起不到太大的作用,虽然结构的使用年限可以通过维修延长,但结构中的个别部件不一定能够达到设计使用年限,这在桥梁等结构中尤为明显。例如设计使用30年的拉索往往不到20年就要更换,这无疑会大大缩短结构的使用寿命,应该在设计时加以考虑。
另外,由于我国的国情限制,我国的混凝土结构往往达不到发达国家的设计与施工水平。随着改革开放的进行,我国的结构设计水平已经逐渐与国际接轨,但不可否认的是,我国的科技水平仍然无法与发达国家相比,在设计中也就难免有这样那样的问题。我国的劳动力素质普遍低下,建筑施工大多还是粗放型的建造方式,施工质量难以保证。同时,我国的建筑材料与国外也有不小的差距,例如我国的水泥质量一般要比欧洲差,随着龄期的发展其后期性能提高可能相对较少,因此在龄期系数的取值上宜偏低取用。而这些也就使我国的混凝土结构耐久性低于国外水平。
（一）提高混凝土结构耐久性的措施。
1．、划分混凝土结构的环境类别
混凝土结构耐久性与结构的工作环境条件有密切的关系。同一结构在强腐蚀环境中要比一般大气环境中使用寿命短。对结构所处的环境划分类别可使设计者针对不同的环境采用相应的对策。第一类环境类别为：室内正常环境；第二类环境类别为：室内潮湿环境；非严寒和非寒冷地区的露天环境、与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境。这部分主要是考虑基础、地下室、人防工程等在浸水情况下的耐久性；第二类环境类别为：严寒和非寒冷地区的露天环境、与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境；第三类环境类别为：使用除冰盐的环境；严寒和寒冷地区冬季水位变动的环境；滨海室外环境。这类环境在空气中含有大量的氯离子，氯离子有很强的活性，日长月久极易破坏钢筋表面的钝化膜而引起钢筋锈蚀；水位变动的环境加上严寒和寒冷地区冬季的反复冻融，往往对混凝土造成很大的损伤；第四类环境类别为：海水环境。如港口码头，灯塔、海岛高脚屋等；第五类环境类别为：受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境。由于耐久性与环境条件密切相关，不同的环境条件，应有不同的控制要求。对此设计者应根据具体工程情况具体分析。
2、控制混凝土保护层厚度
混凝土保护层厚度的大小及保护层的密实性是决定结构的设计使用年限的根本因素。环境条件及保护层厚度又是从钢筋开始锈蚀到出现沿钢筋的纵向裂缝的时间的决定因素。因此，《结构规范》根据混凝土结构所处的环境条件类别，规定了混凝土保护层的最小厚度。
要求设计人员应根据已有的经验和当地工程实践来适当增加钢筋混凝土保护层厚度。
3、控制裂缝等级和限值
裂缝的出现加快了混凝土的碳化，也是钢筋开始锈蚀的主要条件。因此，《结构规范》根据钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构所处的环境类别和构件受力特征，规定了裂缝控制等级和最大裂缝宽度限值。
（二）混凝土的基本要求
根据结构的环境类别，合理地选择混凝土原材料，控制混凝土的氯离子含量和碱含量，防止碱集料反应。改善混凝土的级配，控制最大水灰比、最小水泥用量和最低混凝土强度等级，提高混凝土的抗渗性能和密实度。选择合适的混凝土抗渗等级和抗冻等级。对抗冻混凝土必须掺加引气剂。有抗渗要求的混凝土结构，混凝土的抗渗等级应符合有关标准的要求；严寒及寒冷地区的潮湿环境中，结构混凝土应满足抗冻要求，混凝土抗冻等级应符合有关标准的要求。混凝土表面喷涂或涂刷聚合物水泥砂浆、沥青及环氧树酯等防腐层。必要时在结构表面设置专门的防渗面层。对于二类和三类环境中，设计年限为100年的混凝土结构，应采用专门有效措施。采用耐腐蚀钢筋。暴露在侵蚀环境中的结构构件，其受力钢筋宜采用环氧树酯涂层带肋钢筋；为防氯盐的腐蚀，采用各种钢筋阻锈剂或对钢筋采用阴极防护法。对预应力钢筋、锚具及连接器，应采取专门防护措施。
（三）耐久性设计原则
在进行混凝土耐久性设计时，设计人员应首先明确该结构耐久性目标是什么，即预期设计使用寿命是多少;其次是要清楚耐久性失效标准是什么。对于拟建结构的预期使用寿命已明确将结构设计使用年限划分为4类;对于耐久性失效标准的定义，目前尚没有一致的看法，对于一般的钢筋混凝土结构，多数的观点认为有两种耐久性失效标志:一种是结构由于耐久性能退化导致结构的变形不能满足正常使用的要求，多数以钢筋锈蚀发展到出现混凝土沿顺筋开裂作为正常使用耐久性失效标准;另一种是以结构性能退化导致结构承载能力降低到承载能力极限状态，称为承载能力耐久性失效标准。
（四）耐久性设计内容与要求
1、耐久性材料的选择：
(1)根据使用环境条件、设计使用年限和耐久性等级的要求，选择混凝土原材料和配合比，并选用不同强度等级的混凝土、水灰比和水泥用量。环境侵蚀作用轻微时，混凝土强度等级可用C25，水灰比可以是0.6左右，水泥用量在260kg/m3左右;而当环境侵蚀作用严酷时，混凝土强度等级C40，水灰比可以是0.6左右，最低水泥用量在380kg/m3左右。
(2) 对用于冻融环境下的混凝土，可根据平均冻融次数的不同，掺入不同数量的引气剂，占水泥重量的4.5%-7%。
(3) 对有氯盐侵蚀的环境(海岸周围或使用除冰盐时)要控制混凝土中的氯离子含量，应0. 1%的水泥重量。
(4) 有严重化学侵蚀作用的环境，受力钢筋可考虑采用环氧涂
层钢筋或耐腐蚀的合金钢材。
2、结构构造设计：
(1)要区别普通混凝土和预应力混凝土，分别针对不同的侵蚀环境和设计使用年限，取用不同的混凝上保护层厚度，少则20mm，多则70mm。
(2) 构件处于可能遭受严重锈蚀环境时，应控制受力钢筋最小直径为16mm。
(3)合理地选择结构构件截面的几何形状，使其不能形成侵蚀性物质的停留区，构件的截面积与表面积应具有适当的比例。
(4) 室外构件宜设滴水沟，防止雨水从构件侧面流向底面。
(5)混凝土墙板在侵蚀环境中承受温度和湿度作用时，应注意通风，避免过高的局部潮湿和水气聚积。
(6)用离心法制作的混凝土结构构件可达到有效的密实度，用于架空输电线路的离心法混凝土电杆，在严寒气候条件下具有较高的抗蚀性。
(7) 混凝土构件的配筋布置要保证足够钢筋间距，避免保护层不足引起钢筋过早锈蚀或混凝土保护层剥落。
(8) 构件的设计应避免出现过大裂缝，在荷载作用下，混凝土表面裂缝计算宽度0.2mm，对有氯离子侵蚀的环境和预应力混凝土构件，其宽度0.1mm。
(9)构件中的应力状态和大小，在很大程度上会影响混凝土的渗透性及其与活性介质相互作用的速度，在弹性应变范围内，材料的受
压和受拉都会引起结构的孔隙、毛细管和裂缝发生可逆变化，在弹塑性区也影响材料的显微结构和多孔结构，所以要加强混凝土的密实性。在任何情况下，张拉都会加大混凝土的渗透性，降低其抗腐蚀性。
3、裂缝宽度的限制：
(1) 现行《混凝土结构设计规范》(GB50010-052)给出不同环境类别下裂缝宽度限制值，如裂缝控制等级为三级(允许出现裂缝构件)的最大裂缝宽度限值，室内正常环境下的受弯构件，最大裂缝宽度可放宽到0.4mm，对处于露天干湿交替环境下的构件，允许的裂缝宽度可放宽到0.2mm，对处于氯离子侵蚀环境下的钢筋混凝土构件，建议裂缝宽度0.1 mm。
(2)对一类环境下的预应力混凝土屋面梁、托梁、屋架、托架、屋面板和楼板，应按二类裂缝控制等级进行验算，在一类和二类环境下，对需作疲劳验算的预应力混凝土吊车梁，应按一级裂缝控制等级进行验算。
4、施工要求：
(1) 混凝土结构及构件宜整体浇筑，不宜留施工缝。当必须有施工缝时，其位置及构造不得有损于结构的耐久性。
(2) 拌合的混凝土应尽快入模，应以适当的速度浇筑混凝土，混凝土自由下落的高度不宜大于1.5m。
(3) 混凝土应充分振捣;分层浇筑时，连接部位的混凝土应重点振捣。
(4)在寒冷条件下浇筑混凝土时，混凝土材料、钢筋、模板及与
混凝土接触的堆料地面都不得温度过低。混凝土材料可适当加温后搅拌，使混凝土保持适当的硬化温度。
(5)不宜将与混凝土起化学作用或与钢筋起电解作用的设备套管等预埋入结构构件内;当必须这样做时，应在其外涂刷或覆盖有效的防护膜。
(6)钢筋应在模板内正确定位，绑扎牢固，浇筑和振捣混凝土时不得移位，宜采用抗锈的钢丝绑扎钢筋，钢丝的头不得伸进混凝土保护层内。
(7)垫块的厚度应在保证钢筋混凝土保护层正确，宜采用水灰比小于0.4的水泥浆或细石混凝土制作。水平钢筋的垫块每平方米不得少于少不4块;竖向钢筋的垫块每平方米不得少于少不2块。
(8) 模板应有足够的强度和致密性，浇筑和振捣混凝土时模板不得移位、变形和漏浆。1、2级结构构件的模板内宜衬无纺布。不得将模板的金属连接件残留在混凝土保护层内。
5、对结构使用的要求：
(1)要明确结构构件正常工作使用的界限，结构物是由多种部件组成的，各构件暴露的环境有别，其耐久寿命也有区别，相对而言，房屋结构中的屋面、阳台、女儿墙要比室内梁、柱使用寿命短;桥梁结构中的防水层、伸缩缝、护栏要比梁、桥墩更易于损害，为此，耐久性设计应明确提出结构使用期内需要维修和更换部件的内容及预期更换的时间。
(2)对于特别重要的结构物或处于严重侵蚀环境下的结构物或已
有损伤的结构物，应提出使用期内需要定期检测的内容和要求，如不均匀沉降的速率和倾斜的趋势，裂缝开裂和构件变形程度等。
结束语
混凝土结构的耐久性是一个涉及环境、材料、设计、施工等多种因素的复杂问题，要解决好这个问题需要进行多方面的工作。钢筋混凝土结构耐久性应由正确的结构设计、材料选择以及严格的施工质量来保证，同时应注意对其在使用阶段实行必要的管理和维护。只有这样，才能保证和提高混凝土结构的耐久性，才能保证我国建筑事业的可持续发展。
参考文献
【1】中华人民共和国行业标准. 公路勘测规范（JTG C10-2007). 北京：人名交通出版社，2007.
【2】中华人民共和国行业标准. 公路工程技术标准（JTG B01-2003) [S]. 北京：人民交通出版社，2004
【3】
提高混凝土耐久性的技术措施 提高混凝土耐久性的技术措施 中图分类号：TU528文献标识码： A 文章编号： 混凝土耐久性是指结构在规定的使用年限内，在各种环境条件作用下，不需要额外的费用加固处理而保持其安全性、正常使用和可接受的外观能力。混凝土耐久性与诸多因素有关，但在很大程度上取决于施工过程中的质量控制和质量保证以及结构使用过程中的正确维 修与例行检测。就本文而言，重在从施工过程控制的方面来保证混凝土的耐久性，即根据混凝土结构所处的环境作用等级进行混凝土原材料选择、配合比选配，并加强施工工艺控制，特别是混凝土养护的温度、湿度控制等。 1原材料选用 1.1水泥 采用品质稳定、强度等级不低于P.O42.5级的低碱硅酸盐水泥或低碱普通硅酸盐水泥(掺合料仅为粉煤灰或磨细矿碴)，禁止使用其它品种水泥。品质应符合GB175-2007规定：水泥的比表面积不宜超过350m2/kg，碱含量不应超过0.60%，游离氧化钙含量不应超过1.5%，水泥熟料中C3A的含量不宜超过8%(强腐蚀环境下不应大于5%)，C4AF 含量小于7%、C3S、C2S含量宜在40%～45%之间的水泥。 1.2粗骨料 选用质地坚硬、级配良好的石灰岩、花岗岩、辉绿岩等球形、吸水率低、空隙率小的碎石，压碎指标不大于10%，母岩立方体抗压强度与梁体混凝土设计强度之比应大于2，含泥量小于0.5%，针、片状颗粒含量不大于5%，颗粒尽量接近等径状。粗骨料粒径宜为5～20mm，且分两级储存、运输、计量，5～10mm颗粒质量占(40±5)%，10～20mm 颗粒质量占(60±5)%。选用无碱活性粗骨料(因条件所限不得不采用碱―硅酸反应砂浆棒膨胀率为0.10～0.20%的活性骨料时，由各种原材料带入混凝土中的总碱量不应超过3.0kg/m3)。 1.3细骨料
混凝土技术发展的一个终极目标是最大限度地延长其使 用寿命，也即耐用性（Ｓｅｒｖｉｃｅａｂｉｌｉｔｙ）问题。这就对混凝土的长期性能特别是耐久性提出了更高的要求。另外一个很重要的问题是混凝土技术的可持续发展，其目标就是要使混凝土技术的发展与资源、环境等实现良性循环，尽量减少造成修补或拆除的浪费和建筑垃圾，大量利用优质的工业废弃物和矿石，尽量减少自然资源和能源的消耗，减少对环境的污染［１］。 １混凝土的耐久性 混凝土的耐久性可定义为“在使用过程中经受气候变化、化学侵蚀、磨蚀等各种破坏因素的作用而能保持其使用功能 的能力”［２－３］ 。一般混凝土建筑物的使用寿命要求在５０年以上，很多国家对桥梁、水电站大坝、海底隧道、海上采油平台、核反应堆等重要结构的混凝土耐久性要求在１００年以上。气候条件适中的陆上建筑物，应要求混凝土在２００年内安全使用。我国ＧＢ５００１０—２００２《混凝土结构设计规范》规定，混凝土的耐久性设计应按照环境类别和设计使用年限进行，分为５０年和１００年２个耐久性预期目标，对于重大、重要工程应按照１００年寿命来设计混凝土。近几年来，我国已有不少工程的混凝土设计寿命达到１００年，这些工程大都结合环境条件和特点，采取专门有效的措施，以充分保证混凝土工程的耐久 性设计要求。比较著名的百年工程有三峡大坝、东海大桥、南 京地铁１号线、崇明越江通道北港桥梁、重庆朝天门大桥空心桥墩、杭州湾大桥等［４］。 但是近几十年以来，混凝土构筑物因材质劣化造成失效以至破坏崩塌的事故在国内外也是屡见不鲜，并有愈演愈烈之势。 国际上混凝土的大量使用始于２０世纪３０年代，到五六十年代达到高峰［１］。许多发达国家每年用于建筑维修的费用都超过新建的费用。 过去，除了大型水利工程外，我国混凝土工程的耐久性问题长期不受重视，混凝土结构没有达到预期的使用寿命，受环境作用过早破坏的实例很多，由此造成的经济损失也很大。由于许多工程设计只满足荷载要求，而没有提出耐久性的要求，使已建成的混凝土构筑物存在耐久性隐患。我国在５０年代兴建的水电站大坝有很多已经成为“病坝”，我国的混凝土工程量在改革开放３０多年来突飞猛进，可以预见，耐久性不佳的混凝土工程的劣化问题将会日趋严重。因此，混凝土耐久性问题越来越受到人们的重视。１．１混凝土的耐久性破坏 混凝土耐久性涉及到混凝土性能的方方面面，是影响混凝土使用寿命的首要因素。造成混凝土耐久性不佳的原因多种多样，主要可分为：（１）物理破坏：由温度变化引起的收缩膨胀裂缝（这是由于混凝土内骨料和硬化水泥浆体不同的温度膨胀系数而引起），如冻融循环、除冰盐分对混凝土的剥蚀等；（２）化学破坏：由混凝土内部材料引起的碱骨料反应以及外部侵蚀性离子（Ｃｌ－）引起的诸如钢筋锈蚀、硫酸盐侵蚀（ＳＯ４２－）以 混凝土的耐久性和可持续发展问题述评 周维１，朱惠英２ （１．广西建筑工程质量检测中心，广西南宁 ５３００１１； ２．广西建筑科学研究设计院，广西南宁５３００１１） 摘要：从提高混凝土耐久性和混凝土技术可持续发展方面概述现代混凝土技术的发展趋势和发展方向。混凝土技术发展的根 本方向是坚持可持续发展战略，在与地球资源环境和谐共生的发展基础上，最大限度地改善混凝土的耐久性，提高其使用寿命。 关键词：混凝土；耐久性；可持续发展中图分类号：ＴＵ５２８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－７０２Ｘ（２００７）０９－００７７－０５ Ｒｅｖｉｅｗｏｆｄｕｒａｂｉｌｉｔｙａｎｄｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅ ＺＨＯＵＷｅｉ１，ＺＨＵＨｕｉｙｉｎｇ２ （１．ＧｕａｎｇｘｉＢｕｉｌｄｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＱｕａｌｉｔｙＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎＣｅｎｔｅｒ，Ｎａｎｎｉｎｇ５３００１１，Ｇｕａｎｇｘｉ，Ｃｈｉｎａ；２．ＧｕａｎｇｘｉＢｕｉｌｄｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅＲｅｓｅａｒｃｈ＆ＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｎａｎｎｉｎｇ５３００１１，Ｇｕａｎｇｘｉ，Ｃｈｉｎａ） 收稿日期：２００７－０５－１２ 作者简介：周维，男，１９６５年生，广西柳州人，高级工程师。通迅联系 人： 朱惠英。 全国中文核心期刊
混凝土浇筑工程 混凝土是有胶凝材料、水和粗骨料、细骨料按照一定的比例配置，经过均匀拌合、浇筑密实，并且在一定的温度和适度条件之下养护硬化而成的人工石材，有的时候为了增加混凝土某些特性方面的要求，在施工的过程中通常会采用各种外加剂。浇筑作为当前混凝土施工过程中的施工重点，是当前人们关注的主要问题所在。 一、准备工作 1、人员、机械设备的到位情况。 2、原材料的检测及配合比报告。 A、检验批抽检。 细骨料：以同产地和同规格，不超过600t或者400m3为一批，不足以一批论。从不同部位抽取大致等量的砂8份组成一组样品，取样重量为5kg；UWIoTt6。 粗骨料：以同产地和同规格，不超过600t或者400m3为一批，不足以一批论。在料堆的顶部、中部和底部取大致等量的石子15份组成一组样品，取样重量为20kg；TOR9eCD。 水泥：以同厂家、同批号、同品种、同出厂日期和同强度等级且连续进场的散装水泥每500t（袋装水泥每200t）为一批，不足以一批论。⑴袋装水泥一般可以从20个以上的不同部位或20袋中取等量样品，总数至少12kg，拌和均匀后分成两等份，一份由试验室按标准进行试验，一份密封保存备校验用。⑵散装水泥从不少于3个车罐中各采取等量水泥，经混拌均匀后，再从中称取不少于12kg水泥作检验试样。当水泥存放超过三个月需重新取样检测，检验合格才能使用。pKbKfne。 钢筋：以同厂别、同炉号、同规格、同一交货状态、同一进场时间每60t为一验收批，不足60t时，亦按一验收批计算。每一验收批中取试样一组（2根拉力、2根冷弯、1根化学），试件应从两根钢筋中截取，在每根钢筋距端头不小于500mm处截取。5xFZ8K1。
提高混凝土结构耐久性的技术措施 混凝土结构的设计寿命要求一般为40~50年，有的要求上百年。而现实中，处于腐蚀环境中的混凝土远远达不到设计寿命要求，有的在15~20年就出现了钢筋锈蚀破坏，甚至不足五年就开始修复。此方面的花费是惊人的，已经是一个重大经济问题。因此，提高混凝土结构耐久性的意义是不言而喻的。 提高混凝土结构耐久性措施主要包括两大类：基本措施和补充措施。基本措施的基本内容是：通过仔细设计与施工，最大限度地提高混凝土本身的耐久性，在使用中保持低渗透性，以限制环境侵蚀介质渗透混凝土，从而预防钢筋锈蚀。 ①最大限度地改善混凝土本身性能，是提高混凝土结构耐久性的许多措施中最经济合理的。 （1）结构采用耐久性设计。 （2）提高混凝土保护层厚度和质量。 （3）采用高性能混凝土。 ②补充措施是指：环境侵蚀作用特别严重时，或设计、施工不当，单靠上述基本措施还不能保护混凝土结构必要的耐久性时，需要另外增加的其他防护措施。有以下几方面： （1）采用耐腐蚀钢筋。 （2）对混凝土进行表面处理。 （3）混凝土中掺加阻锈剂。 （4）电化学保护
结构设计 1、结构选型和细部设计 频繁地干温交替会加剧钢筋锈蚀，所以在结构选型和细部设计时，应昼限制混凝土表面、接缝和密封处积水，加强排水，尽量减少受潮和溅湿的表面积。 由于环境侵蚀介质在构件棱角或突出部分可以同时从多方面侵入混凝土，而凹入部分易积存侵蚀介质、应力异常，因此从提高混凝土结构耐久性角度出发，混凝土构件选型应力戒单薄、复杂和多棱角。预计腐蚀破坏严重的构件应便于检测、维护和更换。 2、控制裂缝 不可控制的裂缝包括混凝土塑性收缩、沉降或过载造成的裂缝，常为较宽的裂缝，应针对成因采取措施预防开裂，即使难以预料也应加以引导，使其发生于次要部位或便于处理的位置。 可控制裂缝是靠传统的结构设计知识，按结构几何尺寸与荷载可以合理预防和控制的裂缝。 七、提高海工混凝土耐久性的技术措施 国内外相关科研成果和长期工程实践调研显示，当前较为成熟的提高海洋钢筋混凝土工程耐久性的主要技术措施有： （1）高性能海工混凝土 其技术途径是采用优质混凝土矿物掺和料和新型高效减水剂复合，配以与之相适应的水泥和级配良好的粗细骨料，形成低水胶比，低缺陷，高密实、高耐久的混凝土材料。高性能海工混凝土较高的抗
提高混凝土耐久性的方法 混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土原材料易得、经济、便于施工、耐久、环境友好,是应用最为广泛的建筑工程材料。所谓混凝土的耐久性,是指结构在要求的目标使用期限内,不需要花费大量资金加固处理而能保证其安全性和适用性的能力;通俗来讲,也就是建(构)筑物的使用年限。在土建工程中，混凝土是用途最广、用量最大的建筑材料之一，所以提高混凝土的耐久性意义重大。 那么影响混凝土耐久性的因素有哪些呢？下面作几点阐述； 一、混凝土抗渗性，指混凝土抵抗压力水渗透的能力。混凝土阻碍液体向其内部流动的能力越好，混凝土的抗渗性越好。混凝土的耐久性与水和其它有害化学液体流入其内部的数量、范围等有关，因此抗渗性能高的混凝土，其耐久性就高 二、混凝土冻融破坏，当结构处于冰点以下环境时，部分混凝土内空隙中的水将结冰，产生体积膨胀，过冷的水发生迁移，形成各种压力，当压力达到一定程度时，导致混凝土的破坏。混凝土的抗冻性能与混凝土内部的气孔结构和气泡含量多少密切相关。气孔越少越小，破坏作用就越小，封闭气泡越多，抗冻性就越好。影响混凝土抗冻性的因素，除了气孔结构和含气量外，还与混凝土的饱和度、水灰比、混凝土的龄期、集料的空隙率及其间的含水率有关。 三、混凝土碳化，混凝土的碳化，是指混凝土中的Ca(OH)2与空气中的CO2起化学反应，生成中性的碳酸盐CaCO3。未碳化的混凝土
呈碱性。碳化使混凝土的碳度降低，同时，增加混凝土孔隙溶液中氢离子数量，使混凝土对钢筋的保护作用减弱。当碳化超过混凝土的保护层时，在水与空气存在的条件下，就会使混凝土失去对钢筋的保护作用，钢筋开始生锈。钢筋锈蚀后，锈蚀产生的体积比原来膨胀，从而对周围混凝土产生膨胀应力，锈蚀越严重，铁锈越多，膨胀力越大，最后导致混凝土开裂形成顺筋裂缝。裂缝的产生使水和CO2得以顺利的进入混凝土内，从而加速了碳化和钢筋的锈蚀。 四、钢筋的锈蚀，钢筋的锈蚀表现为钢筋在外部介质作用下发生电化反应，造成混凝土顺筋裂缝，从而成为腐蚀介质渗入钢筋的通道，加快结构的损坏。 根据对影响混凝土耐久性的主要因素的分析，就可以找出提高混凝土耐久性的主要技术途径,目前提高混凝土耐久性基本有以下几种方法： 一、掺入高效减水剂：在保证混凝土拌和物所需流动性的同时，尽可能降低用水量，减少水灰比，使混凝土的总孔隙，特别是毛细管孔隙率大幅度降低。水泥在加水搅拌后，会产生一种絮凝状结构。在这些絮凝状结构中，包裹着许多拌和水，从而降低了新拌混凝土的工作性。施工中为了保持混凝土拌和物所需的工作性，就必须在拌和时相应地增加用水量，这样就会促使水泥石结构中形成过多的孔隙。当加入减水剂的定向排列，使水泥质点表面均带有相同电荷。在电性斥力的作用下，不但使水泥体系处于相对稳定的悬浮状态，还在水泥颗粒表面形成一层溶剂化水膜，同时使水泥絮凝体内的游离水释放出
提高混凝土耐久性的技术措施 前言 混凝土耐久性是指结构在规定的使用年限内，在各种环境条件作用下，不需要额外的费用加固处理而保持其安全性、正常使用和可接受的外观能力。现行国家标准《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)中，明确规定混凝土结构设计采用极限状态设计方法。混凝土耐久性与诸多因素有关，但在很大程度上取决于施工过程中的质量控制和质量保证以及结构使用过程中的正确维修与例行检测。就本文而言，重在从施工过程控制的方面来保证混凝土的耐久性，即根据混凝土结构所处的环境作用等级进行混凝土原材料选择、配合比选配，并加强施工工艺控制，特别是混凝土养护的温度、湿度控制等。 1 原材料选用 水泥 采用品质稳定、强度等级不低于级的低碱硅酸盐水泥或低碱普通硅酸盐水泥(掺合料仅为粉煤灰或磨细矿碴)，禁止使用其它品种水泥。品质应符合GB175-2007规定：水泥的比表面积不宜超过350m2/kg，碱含量不应超过%，游离氧化钙含量不应超过%，水泥熟料中C3A 的含量不宜超过8%(强腐蚀环境下不应大于5%)，C4AF含量小于7%、C3S、C2S含量宜在40%～45%之间的水泥。 粗骨料 选用质地坚硬、级配良好的石灰岩、花岗岩、辉绿岩等球形、吸水率低、空隙率小的碎石，压碎指标不大于10%，母岩立方体抗压强度与梁体混凝土设计强度之比应大于2，含泥量小于%，针、片状颗粒含量不大于5%，颗粒尽量接近等径状。粗骨料粒径宜为5～20mm，且分两级储存、运输、计量，5～10mm颗粒质量占(40±5)%，10～20mm颗粒质量占(60±5)%。选用无碱活性粗骨料(因条件所限不得不采用碱—硅酸反应砂浆棒膨胀率为～%的活性骨料时，由各种原材料带入混凝土中的总碱量不应超过3.0kg/m3)。 细骨料 细骨料应选择级配合理、质地均匀坚固的天然中粗砂(不宜使用机制砂和山砂，严禁使用海砂)，细度模数～。严格控制云母和泥土的含量，砂的含泥量应不大于%，泥块含量应不大于%，选用无碱活性细骨料(因条件所限不得不采用碱—硅酸反应砂浆棒膨胀率为～%的活性骨料时，由各种原材料带入混凝土中的总碱量不应超过3.0kg/m3)。 矿物掺合料 适当掺用优质Ⅰ级粉煤灰、磨细矿渣、微硅粉等矿物掺合料或复合矿物掺合料，Ⅰ级粉
网络教育学院 本科生毕业论文（设计） 题目：混凝土结构耐久性浅谈 学习中心： 层次：专科起点本科 专业：土木工程 年级： 学号： 学生： 指导教师： 完成日期： 2013年 11 月 14 日
内容摘要 混凝土由于其具有经济、耐久、节能等众多优点,而成为重要的建筑材料,其应用范围十分广泛。作为目前世界最大宗的人造建筑材料,其在给人类带来巨大文明进步的同时,也面临由此造成的严峻的资源、能源和环境问题。传统意义上的混凝土由于自身结构材料和使用环境的特点,还存在着严重的耐久性问题,已不能满足混凝土行业的绿色可持续发展的要求。因此,提高混凝土的耐久性是实现混凝土环保化、节约化的积极有效措施。本文综述了耐久性对混凝土的重要意义,并着重分析了影响混凝土耐久性的主要因素。最后介绍了目前世界上提高混凝土的耐久性的研究结果以及目前国际上对混凝土的耐久性设计要求。 关键词：耐久性；混凝土；影响因素
目录 内容摘要 ........................................................................................................................... I 引言 . (1) 1 绪论 (2) 1.1 混凝土耐久性问题的提出 (2) 1.2 混凝土耐久性的概念 (2) 2 混凝土结构耐久性问题的分析 (3) 2.1 混凝土冻融破坏 (3) 2.1.1 破坏机理 (3) 2.1.2 影响因素 (4) 2.2 混凝土渗透破坏 (4) 2.2.1 破坏原因 (4) 2.2.2 影响因素 (5) 2.3 碱骨料反应 (5) 2.3.1 破坏原因 (5) 2.3.2 影响因素 (6) 2.4 混凝土的碳化 (6) 2.4.1 破坏原因 (6) 2.4.2 影响因素 (7) 2.5 钢筋锈蚀 (7) 2.5.1 破坏原因 (7) 2.5.2 影响因素 (8) 2.6 化学侵蚀 (8) 2.6.1 产生原因 (8) 2.6.2 影响因素 (9) 3 提高混凝土耐久性的措施 (10) 4 案例分析 (12) 5 结论与展望 (17)
混凝土浇筑工艺是非常重要的，工艺的重要性不言而喻，只有深入了解工艺才能更好的处理 施工过程中的每个细节。建筑网小编就混凝土浇筑工程和大家介绍一下。 混凝土是有胶凝材料、水和粗骨料、细骨料按照一定的比例配置，经过均匀拌合、浇筑密实，并且在一定的温度和适度条件之下养护硬化而成的人工石材，有的时候为了增加混凝土某些 特性方面的要求，在施工的过程中通常会采用各种外加剂。浇筑作为当前混凝土施工过程中 的施工重点，是当前人们关注的主要问题所在。 一、准备工作1、浇筑前模板的轴线位置、截面尺寸是否与施工图一致。模板的支撑体系稳 定性是否符合当前设计者要求。 2、钢筋的规格型号、数量、搭接长度是否符合设计要求，并且做好隐蔽工程的验收记录。 3、浇筑之前应当把模板内掉入的杂物；钢筋上的各种污渍和油渍等清理干净，对模板的板 缝隙进和空洞进行严格的堵严；对模板应当使用水进行浇湿。 4、现场拌制、现场运输的混凝土应当在楼面搭接好运输通道，用钢管架子搭设、噶度为版 面的30～50cm，搭设的线路应当根据浇筑的程序进行确定，若为泵送，则应当以浇筑程序的先后，把输送管架至浇筑的区域。 二、混凝土浇筑1、浇筑混凝土的时候，为了避免发生离析现象，混凝土自高处倾落的自由 高度，自由下落高度应当不吃超过2m，自由下落高度较大的时候，应当使用溜槽或者串筒，以防止混凝土产生离析，溜槽一般用木板制作，表面包薄钢板，使用的时候其水平倾角不能 够超过30°，串筒用薄钢板制成，媒介桶长700mm左右，采用钩环连结，筒内设置有缓冲板。 2、由于振捣工具的性能因素混凝土的厚度太大的时候需要分层浇筑，，每次浇筑所允许的 铺混凝土厚度为掺入是振捣其振动的时候，允许铺的厚度为振捣器作用部分长度的1.25倍。 一般约为50cm，用平板振动器，则允许铺厚度为200mm，若是有些地区实在没有振捣器， 而用人工振捣的，则一般铺200mm左右，根据钢筋的疏密程度来确定。 3、浇筑竖向结构的混凝土时候，在新浇筑的混凝土与员混凝土结合处应当现在底部浇筑与 混凝土砂浆成分相同的。 三、浇筑要求1、防止离析，保证混凝土的均匀性浇筑中，当混凝土自由倾落高度较大时， 易产生离析现象，若混凝土自由下落高度超过2m，要沿溜槽或串筒下落；当混凝土浇筑深 度超过8m时，则应采用带节管的振动串筒，即在串筒上每隔2～3节管装一台振动器。 2、分层浇筑，分层捣实。混凝土进行分层浇筑时，分层厚度可按相关的规定。混凝土分层 浇筑的间隔时间超过混凝土初凝时，会出现冷缝，使混凝土层间的抗渗、抗剪能力明显下降，严重影响混凝土的整体质量。在施工过程中，其允许间隔时间要符合规范要求。 3、正确留置。施工缝是新浇筑混凝土与已经凝固混凝土的结合面，它是结构的薄弱环节。 为保证结构的整体性，混凝土一般应连续浇筑，如因技术或组织上的原因不能连续浇筑，且 停歇时间有可能超过混凝土的初凝时间时，则应预先确定在适当的位置留置施工缝。施工缝 宜留在剪力较小处且便于施工的部位。 四、混凝土浇筑时应注意的事项。 1、在混凝土浇筑中出现下列情况之一应停止浇筑。 ①混凝土初凝并超过允许面积；②混凝土平均浇筑气温超过允许偏差值，并在1小时内无法 调整至允许温度内；③在浇筑过程中出现大雨或暴雨天气。 2、在施工过程中出现下列情况之一，应凿出已浇筑的混凝土并重新浇筑。 ①不能保证混凝土振捣密实或对建筑物带来不利影响的级配错误的混凝土料；②长时间凝固、超过规定时间的混凝土料；③下到高等级混凝土浇筑部位的低等级混凝土料； 3、浇筑完的混凝土必须遮盖来保温或者防雨。
耐久性混凝土质量保证措施 制定关键工序的质量控制措施：搅拌工序、运输工序、浇筑工序、振捣工序、养护工序。 耐久混凝土施工前，事先确定并培训专门从事耐久混凝土关键工序过程施工的操作人员和记录人员。 混凝土搅拌过程中，每一工作班正式称量前，对计量设备进行零点校核。定期或随时（雨天）测定骨料的含水率，每一工作班不少于二次。当含水率有显著变化时，增加测定次数，并依据检测结果及时调整用水量和骨料用量。搅拌耐久混凝土时，先向搅拌机中投入细骨料、水泥和矿物掺和料，搅拌均匀后，加水并将其搅拌成砂浆，再向搅拌机投入外加剂，充分搅拌后，再投入粗骨料，并继续搅拌均匀为止。上述每一投料阶段的搅拌时间不少于30s，总搅拌时间不少于3min。原材料的投放顺序及混凝土的搅拌时间严格执行，不无故更改，未经批准不得任意延长和缩短搅拌时间。 耐久混凝土运输设备能确保浇筑工作连续进行，其运输能力与搅拌设备的搅拌能力配合适宜。确保运输设备不漏浆和不渗水。在运输混凝土过程中，保持混凝土的均匀性，做到不分层、不离析、不漏浆。泵送施工根据施工进度安排，加强组织和调度工作，确保连续均匀供料。 浇筑前，仔细检查保护层垫块的位置、数量及其紧固程度，并指定专人作重复性检查。保护层垫块的尺寸保证钢筋混凝土保护层厚度的准确性，其形状（工字形或锥形）有利于钢筋的定位。混凝土的入模温度视气温而调整，一般不超过25℃。对于构件最小断面尺寸在300mm以上的结构，尽可能降低混凝土的入模温度。负温气候条件下施工时，混凝土的入模温度不低于12℃。控制新浇混凝土
与邻接的己硬化混凝土介质间的温差不大于20℃。 预应力混凝土梁体采用快速、稳定、连续、可靠的浇筑方式一次浇筑成型。 采用插入式高频振捣器时，采用垂直点振方式振捣。每点的振捣时间以表面泛浆或不冒大气泡为准，一般不超过30s，避免过振。振捣按规定的工艺设计路线和方式进行，防止随意加密振点和漏振及任意延长同一振点的振捣时间。 混凝土振捣完毕后，立即对暴露面混凝土进行覆盖，并及时采取适当的保温保湿养护措施对混凝土进行养护。 对采用带模养护的混凝土结构，保证模板按接缝处混凝土不失水干燥。新浇立面混凝土振捣24～48h后且强度发展至对结构安全性无不利影响时，可略微松开模板，并浇水养护7d以上。对于具有大面积暴露面的结构，振捣结束后，立即将暴露面混凝土抹平，再用土工布、草帘等覆盖后，及时采取洒水喷雾等保湿措施养护14d以上，以减少混凝土的暴露时间，防止表面水分过分蒸发。混凝土拆模后，迅速采用土工布、草帘等将暴露面混凝土进行覆盖，并采取切实措施，保证混凝土表面保持潮湿状态，然后再用塑料布将土工布、草帘等保湿材料包裹完好，进一步对混凝土进行养护28d以上。保护覆盖物完好无损，且彼此搭接完好，其内表面具有凝结水珠。混凝土养护期间，选择有代表性的结构进行温度监控，定时测定混凝土芯部温度、表层温度以及环境气温、相对湿度、风速等环境参数，并根据混凝土温度和环境参数的变化情况及时调整养护制度，严格控制混凝土内外温差满足规范的要求。
提高混凝土耐久性的措施 在土建工程中，商品混凝土是用途最广、用量最大的建筑材料之一。近百年来，商品混凝土强度不断的提高成为它主要的发展趋势。发达国家越来越多的使用50MPa以上的高强商品混凝土。有些远见卓识的专家考虑到某些工程的需要， 在提出高强度的同时，也提出耐久性和施工和易性的要求，尤其是近5年，在很多重要工程中都成功地采用高性能商品混凝土。 高性能商品混凝土具有丰富的技术内容，尽管同业对高性能商品混凝土有不同的定义和解释，但彼此均认为高性能商品混凝土的基本特征是按耐久性进行设计， 保证拌和物易于浇筑和密实成型，不发生或尽量少发生由温度和收缩产生的裂缝，硬化后有足够的强度，内部孔隙结构合理而有低渗透性和高抗化学侵蚀。 基于上述特点，高性能商品混凝土成为我国近期商品混凝土技术的主要发展方向。高性能商品混凝土的核心是保证耐久性。耐久性对工程量浩大的商品混凝土工程来说意义非常重要，若耐久性不足，将会产生极严重的后果，甚至对未来社会造成极为沉重的负担。据美国一项调查显示，美国的商品混凝土基础设施工程总价值约为6万亿美元，每年所需维修费或重建费约为3千亿美元。美国50万座公路桥梁中20万座已有损坏，平均每年有150-200座桥梁部分或完全坍塌，寿命不足20年；美国共建有商品混凝土水坝3000座，平均寿命30年，其中32%的水坝年久失修；而对二战前后兴建的商品混凝土工程，在使用30-50年后进行加固维修所投入的费用，约占建设总投资的40%-50%以上。回看中国，我国50年代所建设的商品混凝土工程已使用40余年。如果平均寿命按30-50年计，那么在今后的10-30年间，为了维修这些建国以来所建的基础设施，耗资必将是极其
混凝土浇筑正确施工做法 1 混凝土长时间未入模 造成混凝土长时间未入模第一个原因就是，工地混凝土搅拌车堵车。 根据GB 50164－2011 《混凝土质量控制标准》中6.6.14 条规定：混凝土拌合物从搅拌机卸出后到浇筑完毕的延续时间不宜超过表6.6.14 的规定。即当气温≤25℃ 时，延续时间不宜超过150 分钟；当气温＞25℃ 时，延续时间不宜超过120分钟。第二个原因，混凝土浇筑时间过长，工人疲劳。而在工地浇筑构造柱或二次结构时，往往都超过180min，更有甚者会超过300min。特别是在夏季时，超过3h的混凝土就已经不容易浇筑，若用外加剂调稀再行浇筑，这算是较好的；有些工地就直接加水调稀后继续浇筑，这样势必造成混凝土强度的不足。 2 混凝土未分层施工 第一种常见错误情况，浇筑混凝土一次性到顶。第2种情况，浇筑混凝土分层过高。在GB 50164－2011《混凝土质量控制标准》中的6.6.9 条中明确规定“浇筑竖向尺寸较大的结构物时，应分层浇筑，每层浇筑厚度宜控制在300～350mm；并可多安排振捣棒，应边浇筑混凝土边振捣，宜连续成型”。超高浇筑容易造成胀模，如果不能随浇筑随振捣，就很容易出现振捣不实形成空洞、露筋和蜂窝麻面。浇筑3 米以内的墙体时，可以分两层，若泵送混凝土的和易性较好，容易振捣密实，可以把分层高度提高到1000～150mm。当振捣速度跟不上浇筑速度时，应马上叫停浇筑，待振捣人员跟上来时再开始浇。 3混凝土现场加水 常见错误，往地泵中加水。在GB/T 14902－2012《预拌混凝土》标准中的7.5.2 条明确规定：“搅拌运输车在装料前应将搅拌罐内的积水排尽，装料后严禁向搅拌罐内的混凝土加水”。有些施工人员无视这一规定，为了方便泵送，减轻摊平的阻力，就私自用水管向泵斗或罐筒内加水；更有甚者，不看来料的干稀，先放上水管边加水边浇筑。向混凝土拌合物内加水，会加大混凝土的水胶比，水胶比越大，混凝土的最终强度越低，若加水过多，就会导致混凝土的强度达不到设计要求，不能通过验收，最后通过加固补强来补救，严重者甚至是推倒重来。这就给施工企业造成很大损失。因此，国家标准明确规定，严禁向混凝土拌合物内加水，当混凝土拌合物的坍落度偏小时，可以请罐车驾驶员按照其公司的技术交底加入适量的外加剂调整坍落度，以便于泵送施工。 4 混凝土收面加水 最常见的错误做法就是收面前加水。施工现场工人为了方便收面，洒生水现象也司空见惯，施工现场技术人员也不予制止，严重影响了混凝土的质量。向混凝土洒生水收面，增大了混凝土表面的水灰比，增加了硬化浆体的空隙，使混凝土表面疏松，降低了混凝土表面的强度和抗碳化的能力，造成了混凝土表面起灰、返砂和开裂。 5 混凝土坍落度太大 6 擅自处理混凝土的质量缺陷 在施工过程中，常因思想和技术上的缺陷，使得施工单位对混凝土构件产生各种缺陷。如蜂窝、麻面、裂缝、露筋、孔洞等任意修补，却未经加固补强，将造成混凝土工程的终身缺陷而影响建筑的使用寿命，且对混凝土实体检测时，影响对混凝土性能的真实判断。 7 混凝土过早拆模 墙面模板拆除过早。因为混凝土强度低，混凝土与钢筋共同工作能力差，在构件自重、施工荷载和其他振动作用下，易引起钢筋在混凝土内滑动，从而降低钢筋的握裹力；过早拆模，导致混凝土表面过早失水，加速混凝土表面碳化使混凝土耐久性能下降，板面模板拆除过早。混凝土强度低于拆模强度而过早拆模，易在受拉区出现裂缝，甚至受压区也破坏，造成安全
关于混凝土长期性与耐久性问题分析与研究 摘要：混凝土是当今世界用量最大的建筑材料。本文主要从混凝土原材料的选择、混凝土配合比的合理确定、混凝土施工管理及养护等方面分析探讨了对混凝土耐久性的影响,然后介绍了提高混凝土耐久性的技术策略,从而保证混凝土结构质量。望能为此类工程提供一定的参考价值。 关键词：混凝土耐久性；原材料；配合比； Abstract: the concrete is the world’s largest amount of building materials. This article mainly from the concrete the choosing of raw materials, the reasonable determination of the mixing proportion of concrete, concrete construction management and maintenance analyses and discusses the influence of the durability of concrete, and then introduced the enhance the durability of concrete’s technology strategy, so as to ensure the quality of concrete structure. Hope for such project to provide certain reference value. Keywords: durability of concrete; Raw materials; Mix; 中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号： 前言 混凝土是当今世界用量最大的建筑材料。我国混凝土使用量居全球之冠，为适应经济快速发展发挥了极其重要的作用。混凝土的应用过程中暴露出许多问题，其中尤为突出的是耐久性问题。如不少工程在使用10～20 年后，有的甚至在使用几年之后即需维修。混凝土工程大多是永久性的，工程量大、耗资多，若耐久性不良将会给未来社会造成极为沉重的负担。因此，从资金节约、资源的有效利用及环境保护等方面综合考虑，必须深入研究混凝土的耐久性问题。虽然混凝土在遭受压力水, 冰冻或侵蚀等作用时的破坏过程, 各不相同, 但对提高混凝土的耐久性的措施来说, 几乎都是为提高混凝土的密实性为目的。提高混凝土的耐久性措施有: 1) 合理选择水泥品种; 2) 选用较好的砂、石骨料; 3) 合理确定混凝土配合比; 4) 掺用减水剂、矿物掺合料及引气剂; 5) 加强施工质量管理, 严格控制混凝土质量。 一、混凝土原材料选择问题分析 1、水泥。实际应用时, 应根据混凝土工程特点或所处环境条件, 选用合适的水泥。水泥是混凝土中的活性组分, 其强度的大小直接影响着混凝土强度的高低。在我国, 混凝土的质量验收习惯上以混凝土的强度指标为单一的衡量标准, 从而导致水泥工业对水泥强度的不适当追求, 使水泥细度增加, 早强的矿物成分比例提高, 而这一切都不利于混凝土的耐久性, 所以不是所有早强和高标号的水泥就是好的。
混凝土浇筑工程混凝土是有胶凝材料、水和粗骨料、细骨料按照一定的比例配 置，经过均匀拌合、浇有的时候为了增加混筑密实，并且在一定的温度和适度条件之下养护硬化而成的人工石材，浇筑作为当前混凝土施在施工的过程中通常会采用各种外加剂。凝土某些特性方面的要求，工过程中的施工重点，是当前人们关注的主要问题所在。 一、准备工作 1、人员、机械设备的到位情况。 2、原材料的检测及配合比报告。 A、检验批抽检。 400m 细骨料：以同产地和同规格，不超过600t从不 5kg；同部3为一批，不足以一批论。或者 位抽取大致等量的砂8份组成一组样品，取样重量为3为一批，不足以一批论。在料400m粗骨料：以同产地和同规格，不超过600t或者份组成一组样品，取样重量为20kg；堆的顶部、中部和底部取大致等量的石子15水泥：以同厂家、同批号、同品种、同出厂日期和同强度等级且连续进场的散装水个以上的）为一批，不足以一批论。⑴袋装水泥一般可以从20泥每500t（袋装水泥每200t，拌和均匀后分成两等份，一份由试验室按12kg不同部位或20袋中取等量样品，总数至少个车罐中各采取等量水泥，⑵散装水泥从不少于一份密封保存备校验用。 3标准进行试验，水泥作检验试样。当水泥存放超过三个月需重新取经混拌均匀后，再从中称取不少于12kg 样检测，检验合格才能使用。为一验收60t钢筋：以同厂别、同炉号、同规格、同一交货状态、同一进场时间每1根冷弯、2260t批，不足时，亦按一验收批计算。每一验收批中取试样一组（根拉力、处截取。500mm根化学），试件应从两根钢筋中截取，在每根钢筋距端头不小于 配合比：应根据设计的砼强度等级和质量检验以及砼施工和易性要求确定。(对有抗渗要求的砼，应符合有关的专门规定)。砼配合比应按《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55—2000进行设计确定。 B、粗细骨料含泥量控制。细骨料（砂）分为山砂、河砂、机制砂，混凝土强度等级大于等于C60，含泥量小于等于2.0%；C55--C30时，含泥量不大于3.0%；强度等级小于C30时，含泥量不大于5.0%；粗集料（碎石或卵石）的含泥量：C60以上，小于0.5%；C55--C30为不大于1.0%；强度等级小于C30时，含泥量不大于2.0%。 C、若采用现场拌制，需对原材料质量控制（即抽样检测）和原材料的储存量进行检查已满足规范和浇筑要求；若采用商品混凝土，浇筑前需对混凝土强度和混凝土准备量进行复核，以及如何保证混凝土在浇筑过程中浇筑连续性是否符合要求。 3、浇筑前模板的轴线位置、截面尺寸和标高是否与施工图一致。模板的支撑体系稳定性是否符合当前设计者要求。 4、钢筋的规格型号、数量、搭接长度是否符合设计要求，并且做好隐蔽工程的验收记录。 5、浇筑之前应当把模板内掉入的杂物；钢筋上的各种污渍和油渍等清理干净，对模板的板缝隙和空洞进行严格的堵严，模板应当涂刷脱模剂。 6、现场拌制、现场运输的混凝土应当在楼面搭接好运输通道，用钢管架子搭设，搭设的线路应当根据浇筑的程序进行确定，；若为泵送商品混凝土，则应当以浇筑程序的先后，把输送管架至
提高混凝土耐久性的措施 班级：1033118 学号：1103300337 姓名：李世祥 摘要：随着混凝土技术的发展，其用量越来越大，耐久性不仅影响其承载力，也影响其美观。本文通过对混凝土破坏机理及影响因素的分析，提出相应的改善提高混凝土耐久性的 一些可能措施。 关键字：混凝土耐久性破坏机理改善措施 一、影响混凝土耐久性的因素 （一）钢筋锈蚀 钢筋在有水的环境中与氧和氮离子产生化学反应，钢筋表面的铁不断失去电子 而锈蚀，产生Fe（OH）3 锈蚀物，使钢筋表面产生锈蚀。 （二）碳化 所谓碳化，就是大气中的CO2渗入混凝土内，与具有碱性的物质Ca（OH）2 的反应。混凝土的碳化是同时在气相、液相和固相中进行，降低混凝土的碱度，当降低至pH<1 时，钢筋表面钝化膜将受到破坏，产生“去钝”，造成钢筋的锈蚀;此外，混凝土的碳化会加剧混凝土的收缩，也会导致混凝土的开裂和结构的破坏，对钢筋混凝土结构的耐久性产生较大破坏。 （三）混凝土的抗冻融性 冰的分离层理论；充水系数理论；渗透压力理论；水压力理论；冰融临界饱水值理论；孔结构理论。以上各种理论，总的都认为混凝土冻融破坏是由于 表面先饱水，由表及里，因混凝土不密实先从大的孔隙中造成静水压力，使过 冷的水迁移，冰水蒸汽压差造成渗透压力，当压力超过混凝土能承受的强度时，也就是破坏力大于抵杭力时，混凝土内部孔隙及微细裂缝不断扩展，由小变大，相互贯通。由于渗透压及水压力的作用，造成最后破坏。 （四）侵蚀性介质腐性 在酸、碱性溶液作用下的环境，侵蚀性介质将对混凝土产生腐蚀，主要是 由氯盐产生的“盐害”。
（五）混凝土碱集料反应（AAR） 混凝土碱- 骨料反应是指混凝土骨料中某些活性矿物与混凝土微孔中的碱溶液产生的化学反应，生成碱- 硅酸凝胶并吸水产生膨胀压力，致使混凝土开裂。 二、提高混凝土耐久性的措施 （一）预防钢筋的锈蚀 常用的方法有环氧涂层钢筋，采用静电喷涂环氧树脂粉末工艺在钢筋表面形成一定厚度的环氧树脂防腐涂层。此外，在混凝土表面涂层也是简便有效的方法，但涂料应是耐碱、耐老化和与钢筋表面有良好附着性的材料。还可掺加高效减水剂，在保证混凝土拌和物所需流动性的同时，尽可能降低用水量，减小水灰比，使混凝土的总孔隙率，特别是毛细孔隙率大幅度降低。还可研究新技术，开发新产品，如耐锈钢筋、阻锈钢筋等。 （二）避免或减轻碱集料反应 严格控制混凝土中的总碱含量以保证混凝土的耐久性。此外，外加剂特别是早强剂带来高含量的碱，为预防碱集料反应，在设计上应对外掺剂的使用提出要求。 （三）加强施工管理 严格控制施工配合比，搅拌必须均匀，振捣必须到位，要严格遵守养护制度，可以用表面养护剂来改善养护条件，提高保水性，加速表面硬化。混凝土构件的侵蚀病害都是从表面开始的，在混凝土终凝前做好原浆抹面压光，增强表面密实度，也可采用表面浸渍和表面涂覆的手段来降低混凝土表面渗透性。（四）防止混凝土的冻融破坏 混凝土的组成、配合比、养护条件和密实度决定了其在饱水状态下抵抗冻融破坏的能力，目前只有加气混凝土才能有效提高混凝土的抗冻性。引气是提高混凝土抗冻性的主要参数。一般引气量4%~8%，同时，应避免采用吸水率较高的集料，加强排水以免混凝土结构被水饱和。 （五）拌合及养护用水
建筑材料小论文 题目：影响混凝土耐久性 的因素及其应对措施 班级：建筑与艺术设计学院城市规划091班 姓名：苏永帅 学号：092839 日期：2011/5/7
目录 摘要…………………………………………………………………………………I 绪论…………………………………………………………………………………I 一、耐久性问题的提出………………………………………………………………I 二、耐久性的重要性…………………………………………………………………I 三、影响混凝土结构耐久性的主要因素 1．环境因素………………………………………………………………………I 2．材料因素………………………………………………………………………I 3．设计因素………………………………………………………………………I 4．施工因素………………………………………………………………………I 四、提高混凝土耐久性的措施………………………………………………………I 1．渗透性…………………………………………………………………………I 2．抗冻融性………………………………………………………………………I 3．抗侵蚀性………………………………………………………………………I 4．碱－集料反应…………………………………………………………………I 结论…………………………………………………………………………………I
摘要：混凝土结构是应用非常广泛的一种结构形式，但是由于其结构自身和使用环境的特点，使得混凝土存在严重的耐久性问题。本文通过提出混凝土耐久性问题，说明其重要性，然后重点分析了其影响因素及其预防措施。 关键字：混凝土耐久性、影响因素、性能、抗渗、抗冻、抗侵蚀、)碱—集料反应 绪论：混凝土的工程应用至今已有一百多年的历史，是当今世界上最广泛使用的建筑材料。鉴于经济能源和资源等因素，高耐久性一直是人们不断追求的目标。混凝土结构物建成后，随其使用时间的延长，其各项物理性能逐渐降低，这种质量的劣变通常称之为老化，混凝土抵抗老化的能力称为耐久性，一般认为是混凝土在环境介质的作用下保持其使用功能的能力，或混凝土抵抗随时间引起的性能与状态改变的能力[1]。混凝土工程的耐久性与工程的使用寿命相联系，是使用期内结构保持正常功能的能力，这一正常功能不仅仅包括结构的安全性和结构的适用性，而且更多地体现在适用性上。 混凝土耐久性主要包括以下几方面：(1)抗渗性：混凝土抵抗水、油等液体在压力作用下渗透的性能。(2)抗冻性：是指混凝土在饱水状态下，经受多次抵抗冻融循环作用，能保持强度和外观性的能力。(3)抗侵蚀性：混凝土暴露在有化学物的环境和介质中，有可能遭受化学侵蚀而破坏。(4)碱—集料反应：某些含有活性组分的骨料与水泥水化析出的KOH和NaOH相互作用，对混凝土产生破坏性膨胀，是影响混凝土耐久性最主要的因素之一[2]。 一、耐久性问题的提出 本世纪建造的混凝土结构物由于种种原因，例如温变收缩、干缩、冻融循环、钢筋锈蚀、碱骨料反应和硫酸盐侵蚀等，据估计使用寿命达不到 100年。而自 40 年代以来，通过硅酸盐水泥成分的变化以及混凝土技术的快速进步，混凝土的强度显著提高，但从钢筋保护和混凝土耐冻、耐腐蚀角度看则与强度并不匹配。也就是说，当今更多的混凝土结构，比 50 年前更不耐久[3]。据综合估计，我国的某些混凝土结构，例如混凝土坝的平均寿命仅约为 30 年~50 年[4]。相反，某些 2 000 多年前用火山灰和石灰作为水硬性胶凝材料建造的罗马古建筑现在仍呈现完好状态。为什么混凝土技术大大进步了，混凝土的强度普遍提高了而混凝土的耐久性问题却变得日益突出，甚至变得更为严重了呢？这不能不成为一个值得人们深刻思考的问题。 二、耐久性的重要性 混凝土工程因其工程量浩大，将会因耐久性不足对未来社会造成极为沉重的负担。我国 20 世纪 50 年代所建设的混凝土工程已使用 40 余年，如果我国混凝土工程的平均寿命按 30 年~50 年计，在今后的 10 年~30 年内，为了维修建国以来所建基础设施的费用，将是极其巨大的。目前，我国的基础设施建设工作规模宏大，每年投资高达 20 000 亿元人民币以上，那么，约在 30 年~50 年后，这些工程也将进入维修期，所需的维修费或重建费，将更为巨大。作为 21 世纪的混凝土，高性能混凝土，更要从提高混凝土耐久性即超耐久入手，免除巨额的维修和重建费用[5]。 三、影响混凝土结构耐久性的主要因素 混凝土结构耐久性是指混凝土结构在自然环境、使用环境及材料内部因素的