一、混凝土結(jié)構(gòu)耐久性問題的分析

混凝土耐久性問題，是指結(jié)構(gòu)在所使用的環(huán)境下，由于內(nèi)部原因或外部原因引起結(jié)構(gòu)的長期演變，最終使混凝土喪失使用能力。即所為的耐久性失效，耐久性失效的原因很多，有抗凍失效，堿一集料反應(yīng)失效，化學(xué)腐蝕失效，鋼筋銹蝕造成結(jié)構(gòu)破壞等。下面作具體分析。

1、混凝士的凍融破壞。結(jié)構(gòu)處于冰點(diǎn)以下環(huán)境時，部分混凝土內(nèi)孔隙中的水將結(jié)冰，產(chǎn)生體積膨脹，過冷的水發(fā)生遷移，形成各種壓力，當(dāng)壓力達(dá)到一定程度時，導(dǎo)致混凝土的破壞�；炷�土發(fā)生凍融破壞的最顯著的特征是表面剝落，嚴(yán)重時可以露出石子�；炷�土的抗凍性能與混凝土內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu)和氣泡含量多少密切相關(guān)。孔越少越小，破壞作用越小，封閉氣泡越多，抗凍性越好。影響混凝土抗凍性的因素，除了孔結(jié)構(gòu)和含氣量外，還包括：混凝土的飽和度，水灰比，混凝土的齡期，集料的孔隙率及其間的含水率等。

2、混凝土的堿一集料反應(yīng)。混凝土的堿一集料反應(yīng)，是指混凝土中的堿與集料中活性組分發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，引起混凝土的膨脹，開裂，甚至破壞。因反應(yīng)的因素在混凝土內(nèi)部，其危害作用往往是不能根冶的，是混凝土工程中的一大隱患。許多國家因堿集料反應(yīng)不得不拆除大壩，橋梁，海堤和學(xué)校，造成巨大損失，國內(nèi)工程中也有堿一集料反應(yīng)損害的類似報道，一些立交橋，鐵道軌枕等發(fā)生不同程度的膨脹破壞。混凝土堿一集料反應(yīng)需具備三個條件，即有相當(dāng)數(shù)量的堿，相應(yīng)的活性集料，水份。反應(yīng)通常有三種類型：堿一硅酸反應(yīng)，堿一碳酸鹽反應(yīng)，慢膨脹型堿～硅酸鹽反應(yīng)，避免堿一集料反應(yīng)的方法可采用：①盡量避免采用活性集料；②限制混凝土的堿含量；⑨摻用混合材。

3、化學(xué)侵蝕。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)處在有侵蝕性介質(zhì)作用的環(huán)境時，會引起水泥石發(fā)生一系列化學(xué)，物理與物化變化，而逐步受到侵蝕，嚴(yán)重的使水泥石強(qiáng)度降低，以至破壞。常見的化學(xué)侵蝕可分為淡水腐蝕，一般酸性水腐蝕，碳酸腐蝕，硫酸鹽腐蝕，鎂鹽腐蝕五類。淡水的沖刷，會溶解水泥石中的組分，使水泥石孔隙增加，密實(shí)度降低，從而進(jìn)一步造成對水泥石的破壞；研究表明，當(dāng)水泥石中的氧化鈣溶出5％時，強(qiáng)度下降7％，當(dāng)溶出24％時，強(qiáng)度下降29％，因此，淡水沖刷會對水工建筑有一定影響；而當(dāng)水中溶有一些酸類時，水泥石就受到溶浙和化學(xué)溶解雙重作用，腐蝕明顯加速，這類侵蝕常發(fā)生在化工碳酸對混凝土的影響主要為：在溶淅水泥石的同時，破壞混凝土內(nèi)的堿環(huán)境，降低水泥水化產(chǎn)物的穩(wěn)定性，影響水泥石的致密度，造成對混凝土的侵蝕；硫酸鹽的腐蝕則表現(xiàn)為S042離子深入混凝~t~Jk泥組分反應(yīng)，生成物體積膨脹開裂造成損壞；海水中由于存在多種離子，侵蝕形式較為復(fù)雜，但主要是由于鎂鹽使硬化水泥石的結(jié)構(gòu)組分分解，同時硫酸鹽作用會造成對水泥石的損壞，而氧化鎂沉淀會堵塞混凝土孔隙，會使海水侵蝕有所緩和。

4、鋼筋的銹蝕。鋼筋的銹蝕，其一表現(xiàn)為鋼筋在外部介質(zhì)作用下發(fā)生電化反應(yīng)，逐步生成氫氧化鐵等即鐵銹，其體積比原金屬增大2-4倍，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。氫氧化鐵在強(qiáng)堿溶液中會形成穩(wěn)定的保護(hù)層，阻止鋼筋的銹蝕，但堿環(huán)境被破壞或減弱，則會造成鋼筋的銹蝕，如混凝土的碳化或中性化。造成混凝土碳化和中性化的原因，主要是混凝土的密實(shí)度即抗?jié)B性不足，酸性氣體(~nco，，s0，，H，s，HCL，NO，)滲入混凝土內(nèi)與氫氧化鈣作用；其二，氯離子對鋼筋表面鈍化膜有特殊的破壞作用，當(dāng)混凝土中氯含量超過標(biāo)準(zhǔn)時，鋼筋會銹蝕，而水和氧的存在是鋼筋被腐蝕的必要條件，因此，若混凝土開裂，造成水和氧的通道，則鋼筋銹蝕加速，促成混凝土裂縫進(jìn)一步開展，混凝土保護(hù)層剝落，最終使構(gòu)件失去承載力。

5、使用方面的因素。有些舊建筑物已經(jīng)使用好幾十年了，已滿足不了現(xiàn)代發(fā)展的使用要求，這些建筑物經(jīng)常處于超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)中，由于費(fèi)用等因素的影響使用單位往往忽視對建筑物早期的防腐處理和必要的維修加固，縮短了建筑物的使用壽命。

二、提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的主要技術(shù)措施

1、合理選擇混凝土結(jié)構(gòu)的組成材料�；炷�土各組成材料及鋼筋的選用應(yīng)滿足材料的耐久性質(zhì)量要求，應(yīng)按規(guī)范規(guī)定對進(jìn)場原材料進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)。同時合理改善顆粒級配，提高混凝土的密實(shí)性。從而提高耐久性。

2、提高混凝土的密實(shí)性�？刂苹炷�土的最大水灰比和最小水泥用量，改善混凝：f的施工工藝，攪拌均勻、充分振搗，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。除了選擇及配良好的集料和精心施工保證混凝土充分搗實(shí)和水泥亢分水化外，水灰比是影響混凝土密實(shí)性的最重要的條件，故《橋規(guī)》(JTGD62)中規(guī)定了各類環(huán)境條件下滿足混凝土耐久性要求的最大水灰比和最小水泥用量值。同時適當(dāng)摻用外加劑，如摻用減水劑或引氣劑，可改善混凝土的孔隙結(jié)構(gòu)，提高混凝土的密實(shí)性。

3、改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)的選型、布置和構(gòu)造應(yīng)有利于減輕環(huán)境因素對結(jié)構(gòu)的作用。采用具有防腐保護(hù)的鋼筋(例如，體外預(yù)應(yīng)力筋，無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，環(huán)氧涂層鋼筋等)；加強(qiáng)構(gòu)造配筋，控制裂縫發(fā)展；加大混凝土保護(hù)層厚度等。Ⅸ橋規(guī)》(JTGD62-2004)與舊橋規(guī)相比，構(gòu)造鋼筋用量增多，混凝士保護(hù)層加大，構(gòu)造不合理的地方進(jìn)行了調(diào)整。

4、采用高強(qiáng)混凝士以提高結(jié)構(gòu)物的耐久性。高強(qiáng)度混凝土(50MPa以上)的配制特點(diǎn)就是低水灰比，加外加劑，摻用超細(xì)活性摻合料，它的研制和應(yīng)用解決的核心問題之一就是保證耐久性。由于高強(qiáng)混凝土的密實(shí)性能好，抗?jié)B、抗凍性能均優(yōu)于普通混凝土，因此不但適用于高層和大跨度結(jié)構(gòu)物，對干海洋和港I：1工程，其抗?jié)B和耐腐蝕性能均大大優(yōu)于普通混凝士。

5、加強(qiáng)橋面排水和防水層設(shè)計(jì)，改善橋梁的環(huán)境作用條件。

6、加強(qiáng)結(jié)構(gòu)使用階段的維護(hù)與檢測，提高混凝土的耐久性。

三．總結(jié)

混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性是一個涉及環(huán)境、材料、設(shè)計(jì)、施工等多種因素的復(fù)雜問題，要解決好這個問題需要進(jìn)行多方面的工作。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性應(yīng)由正確的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選擇以及嚴(yán)格的施工質(zhì)量來保證，同時應(yīng)注意對其在使用階段實(shí)行必要的管理和維護(hù)。只有這樣，才能保證和提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，才能保證我國建筑事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。