材料劣化对混凝土结构耐久性的影响

钢筋混凝土耐久性的影响因素及对策研究关键词：钢筋混凝土；耐久性；影响因素长期以来，混凝土作为土建工程中用途最广，用量最大的建筑材料之一，在近百年的发展中，其强度不断提高。

但是，在提出高强度的同时，混凝土结构的耐久性问题也愈来愈被人们所关注。

人们一直以为混凝土是非常耐久的材料，直到20世纪70年代末期，发达国家才逐渐发现原先建成的基础设施工程在一些环境下出现过早损坏。

美国许多城市的混凝土基础设施工程和港口工程建成后20~30年，甚至在更短的时期内就出现劣化。

我国建设部的一项调查表明，国内大多数工业建筑物在使用25~30年后即需大修，处于严酷环境下的建筑物使用寿命仅15~20年。

民用建筑和公共建筑的使用环境相对较好，一般可维持50 年以上，但室外的阳台、雨罩等露天构件的使用寿命通常仅有30~40年。

桥梁、港口等基础设施工程的耐久性问题更为严重，由于钢筋的混凝土保护层过薄且密实性差，许多工程建成后几年就出现钢筋锈蚀、混凝土开裂。

海港码头一般使用10年左右就因混凝土顺筋开裂和剥落，需要大修。

当前，我国的基础设施建设工程规模宏大，投入资金每年高达2万亿元人民币以上，约30~50 年后，这些工程将进入维修期，所需的维修费或重建费用将更为巨大。

有专家估计，我国“大干”基础设施工程建设的高潮还可延续20年，由于忽视耐久性问题，迎接我们的还会有“大修”20 年的高潮，这个高潮可能不用很久就将到来，其耗费将倍增于当初这些工程施工建设时的投资。

因此，提高混凝土耐久性，延长工程使用寿命，尽量减少维修重建费用是建筑行业实施可持续发展战略的关键。

1 影响钢筋混凝土耐久性的因素及其破坏机1.1 混凝土耐久性的概念混凝土耐久性是指混凝土在设计寿命周期内，在正常维护下，必须保持适合于使用，而不需要进行维修加固，即指混凝土在抵抗周围环境中各种物理和化学作用下，仍能保持原有性能的能力。

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，而且更多地体现在适用性上。

影响混凝土结构耐久性的因素和有效控制措施混凝土结构耐久性是指混凝土结构在使用环境条件下的长期保持稳定的性能，包括抗压强度、抗渗透性、抗化学侵蚀性、抗冻融性、抗炭化性等。

影响混凝土结构耐久性的因素主要包括以下几个方面：1. 混凝土材料的性质：混凝土的配合比、水灰比、砂浆含量、掺合料等对混凝土的耐久性有重要影响。

过高的水灰比会导致混凝土的强度降低，渗透性增加；掺入过多的矿物掺合料或外加剂可能会改变混凝土的性质，影响耐久性。

2. 结构设计与施工工艺：混凝土结构的设计应合理布置，并考虑到荷载、变形、温度等因素，以确保结构的稳定性和耐用性。

施工工艺应控制好混凝土浇筑、养护的过程，以确保混凝土的致密性和强度。

3. 外界环境条件：外界的环境条件如温度、湿度、酸雨等也会对混凝土结构的耐久性产生影响。

高温环境可能导致混凝土开裂，而湿度较大的环境可能会加速混凝土的腐蚀和破坏。

4. 使用和维护管理：使用阶段的不合理使用或不良维护管理也会影响混凝土结构的耐久性。

不合理的荷载施加、缺乏有效的防水措施、不及时的维修等可能导致混凝土的损坏或劣化。

1. 合理的混凝土配合比和外加剂的选择：根据具体工程要求，选用合适的水灰比、砂浆含量和掺合料，选择适合的外加剂来改善混凝土的性能。

3. 加强施工管理和质量控制：加强对混凝土施工过程的监测和管理，确保混凝土浇筑和养护的质量，防止施工质量问题导致混凝土的损坏。

4. 做好防护和维护工作：在混凝土结构使用阶段，要做好防水、防腐、防冻、防霉等工作。

定期检查混凝土结构的状况，及时进行维修和保养，防止混凝土的进一步破坏。

5. 合理的使用和维护管理：在使用混凝土结构时，要根据结构的特点和要求合理使用，避免超载和过度振动等不合理操作。

做好结构的日常维护管理，及时发现问题并采取相应措施修复，延长混凝土结构的使用寿命。

混凝土结构的耐久性受到多种因素的影响，只有在材料、结构设计、施工和维护等各个环节都加以合理控制和管理，才能最大程度地提高混凝土结构的耐久性。

混凝土材料的劣化标准一、引言混凝土是建筑工程中广泛使用的一种材料，具有良好的耐久性和强度。

但是，在长期的使用过程中，混凝土会因为多种原因而发生劣化，如外部环境、材料质量等因素。

因此，制定混凝土材料的劣化标准变得至关重要，这可以帮助人们更好地了解混凝土的状况，采取相应的措施进行维护和修复。

二、混凝土材料的劣化原因混凝土材料的劣化可能由多种原因导致，其中包括以下几个方面：1. 环境因素混凝土结构暴露在外界环境中，受到自然因素的影响，如紫外线、氧化气体、酸雨、海水、温度变化等。

这些因素会对混凝土结构造成不同程度的损害，导致混凝土的劣化。

2. 材料质量混凝土结构的质量是保证其使用寿命的重要因素。

如果混凝土原材料的质量低劣、掺杂有害物质或施工不当，将导致混凝土结构的劣化。

3. 使用年限混凝土结构经过长时间的使用和风吹雨打，混凝土表面会出现龟裂、脱落等现象，混凝土的强度和耐久性也会下降。

三、混凝土材料的主要劣化形式混凝土结构的劣化形式多种多样，主要包括以下几种：1. 表面龟裂表面龟裂是混凝土结构最常见的劣化形式之一，其产生原因通常为混凝土结构受到外界环境的影响，如温度变化、紫外线、酸雨等。

2. 混凝土表面起砂混凝土表面起砂是由于混凝土表面的水泥砂浆层与混凝土基层之间脱离导致。

其产生原因可能是因为混凝土结构所处的环境条件的变化，如气温、湿度等。

3. 混凝土表面脱落混凝土表面脱落是由于混凝土表面的水泥砂浆层与混凝土基层之间的粘结力不足导致。

其产生原因可能是因为混凝土结构的材料质量不佳或施工不当。

4. 钢筋锈蚀钢筋锈蚀是混凝土结构劣化的严重形式之一，主要是由于钢筋表面受到氧化、水蒸气、酸雨等外界因素影响，导致钢筋表面锈蚀。

钢筋锈蚀会导致钢筋的强度下降，从而影响混凝土结构的整体强度和稳定性。

四、混凝土材料的劣化标准为了判断混凝土结构是否出现劣化现象，需要制定相应的劣化标准。

混凝土结构的劣化标准可以从以下几个方面进行评估：1. 表面龟裂表面龟裂的劣化标准应根据龟裂的深度、宽度和数量进行评估。

混凝土耐久性的主要因素与其提高的措施混凝土耐久性是指混凝土构件在长期使用条件下抵抗各种破坏因素作用而保持其原有性能的性质。

近年来，随着混凝土技术的发展，高性能混凝土的研究与应用普遍得到人们的重视，混凝土耐久性的研究则是其核心的研究内容。

标签：混凝土耐久性；主要因素；提高措施1.影响混凝土耐久性的主要因素1.1混凝土的抗渗性混凝土的抗渗性是指混凝土在压力水的作用下抵抗渗透的能力。

如果混凝土的抗渗性不好、溶液性的物质能浸透混凝土、与混凝土的胶结材料发生化学反应而使混凝土的性能劣化。

在钢筋混凝土中、由于水分与空气的渗透、会引起钢筋的锈蚀。

钢筋的锈蚀导致其体积增大、造成钢筋周围的混凝土保护层的开裂与剥落、使钢筋混凝土结构失去其耐久性。

渗透性对混凝土的抗冻性也有重要的影响。

因为渗透性决定了混凝土可能为水饱和的程度。

渗透性高的混凝土、其内部孔隙为水分充满、在水的冰冻压力作用下、混凝土内部结构更易于产生损伤与破坏。

因此可以说、混凝土的抗渗性是其耐久性的第一道防线。

混凝土与其微观结构的劣化和侵蚀性介质的传输有关、混凝土的渗透性取决于其自身的微结构和饱和水程度、是决定混凝土性能劣化的关键因素。

因此可能通过检测混凝土的渗透性来评估其耐久性。

1.2混凝土的抗冻性混凝土的抗冻性决定于水泥石的抗冻性和骨料的抗冻性。

从冰冻对水泥石和骨料的作用可以看出诸多因素影响混凝土的抗冻性。

这些因素包括：水分迁移路径的距离、混凝土的孔结构、混凝土的饱和度、混凝土的抗拉强度以及冷却速度等。

提高混凝土的抗冻性可以采用以下措施；（1）引气：这是因为在水泥石受到冻融作用时、水分迁移所引起的压力、可以由引入的微细气泡得到释放。

一般说来、混凝土的抗冻性随着阴气量的增加而增加。

而当含气量一定时、气泡尺寸、气泡数量和气泡的间距都会影响混凝土的抗冻性能。

（2）控制水灰比：水泥石内的大孔隙量与水灰比和水化程度有关。

一般说来、水灰比小、水化程度高则水泥石中的孔隙越少。

影响混凝土耐久性的因素及控制措施探讨摘要：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。

提高混凝土的耐久性对于高层、大跨建筑、房屋建筑及桥梁、隧道有着重要的意义。

基于此，本文主要对影响混凝土耐久性的因素及控制措施进行了分析与探讨，以供同仁参考。

关键词：混凝土耐久性；影响因素；控制措施一、前言混凝土是目前用量最大的土木工程结构材料，具有成本低、可模性好、抗压强度大、适应性强、综合能耗低等优点。

然而，混凝土材料性能会随着时间不断劣化，逐渐不能满足预定功能，造成安全威胁和经济损失。

因此，加强混凝土结构耐久性研究、提高混凝土材料耐久性能、延长结构使用寿命是一个重要的课题。

基于此，本文主要对影响混凝土耐久性的因素及控制措施进行了分析与探讨，以供同仁参考。

二、影响混凝土耐久性的主要因素分析（1）钢筋锈蚀。

钢筋在外部介质作用下的带电反应过程，并逐渐形成氢氧化铁，体积将增加2-4倍。

混凝土通过肋条中的裂缝加强，这成为腐蚀性介质穿过钢筋的通道，加速了结构损坏。

氢氧化铁在强碱溶液中形成稳定的保护层，防止钢筋腐蚀，但当碱性环境被破坏或减弱时，这会导致钢的腐蚀。

（2）混凝土的抗冻融性。

混凝土的冻融破坏是由于表面首先被水饱和，从表面到内部，因为混凝土不致密，首先是由静水压力引起的大孔隙使得过冷却冰水蒸汽压差引起渗透压。

由于渗透压和水压的综合作用，混凝土的内部孔隙和细小裂缝继续扩大，从小到大，相互渗透，造成最终破坏。

混凝土冻融是物理和机械效应的综合反应，降低了混凝土的强度，从而影响了建筑物在使用过程中的安全性。

（3）混凝土的碳化因素。

混凝土长期暴露在空气中会受到碳化因数的影响，水泥石中的碱性物质会与空气中的二氧化碳发生反应，使其组织，成分及性能产生变化，最终破坏使用机能。

碳化后的混凝土其碱性降低，钢筋表面存在的钝化膜在遭到破坏。

同时，碳化作用还会是混凝土出现收缩现象，使其内部结构遭到破坏，裂缝便会产生。

交通科技与管理167工程技术1　桥梁结构耐久性影响因素1.1　材料劣化的影响桥梁结构材料由钢筋和混凝土组成，其耐久性损失通常是从材料劣化开始的。

钢筋和混凝土的劣化可由化学或物理作用引起，主要表现形式包括混凝土碳化、钢筋腐蚀等。

（1）混凝土碳化。

大气里CO 2含量高，CO 2先和外界环境各种水分发生化学作用产生碳酸性物质，再与桥梁结构中的碱性物质产生中和反应，降低混凝土的pH 值的现象称之为混凝土的碳化。

混凝土碳化反应产物是CaCO 3，而CaCO 3溶解性较差，且体积会增加17%左右，故混凝土凝胶孔隙可能被碳化物填充，使混凝土孔隙比降低。

碳化反应还会提高混凝土脆性，降低其延展性。

但是，混凝土碳化对桥梁结构耐久性影响的最关键原因是pH 值的降低，因为pH 值较小，容易使钢筋脱钝和锈蚀。

影响桥梁结构混凝土碳化程度原因包括混凝土本身特性和外部环境两方面，前者包括水灰比、水泥用量、骨料粒径、外掺剂等，其中混凝土碳化速度与水灰比和骨料粒径成正比，与水泥用量成反比；后者主要有相对湿度、CO 2浓度、温度、施工技术等，其中混凝土碳化速度与CO 2浓度的平方根和温度成正比。

同时，环境湿度在70%~80%时，混凝土碳化速度最快。

（2）钢筋锈蚀。

桥梁混凝土一般呈碱性，会在钢筋结构表面形成一层钝化膜保护钢筋不受腐蚀。

但是在足够的O 2与H 2O 环境中，钢筋容易失去电子出现如下各种电化学反应：①阳极：Fe →Fe 2++2e；②阴极：O 2+4H 2O+4e →4OH —；③阳极二次反应：Fe 2++4OH —→Fe（OH）2。

电化学反应会破坏钢筋表面的钝化膜，使钢筋处于一种“脱钝状态”，此时钢筋表面会出现大量红锈，使得氯离子慢慢渗进混凝土内部。

当处于游离状态的氯离子大于临界浓度时，会加速钢筋锈蚀，即混凝土中氯离子含量越高，钢筋的锈蚀速度越快。

1.2　裂缝的影响在混凝土桥梁运营期间，出现各种构造裂缝往往是难以避免的，且随着桥梁使用时间的增加，裂缝数量和宽度也会进一步扩展。