混凝土结构耐久性施工期控制

混凝土结构耐久性施工期控制

郭可

(重庆建工第七建设工程有限责任公司重庆400039)

混凝土是使用最广泛的建筑材料，但是混凝土结构往往会在施工或者使用阶段，容易受到环境中的有害介质的侵害，引起许多耐久性病害。本文首先陈述了影响混凝土耐久性的主要因素，然后强调了混凝土结构耐久性施工期的重要性，最后结合重庆市某工程提出提高混凝土结构耐久性的控制措施。

混凝土；耐久性；施工期；控制措施

引言

混凝土结构耐久性是指结构或构件在预定设计工作寿命期内，在正常维护条件下，不需要进行大修即可满足正常使用和安全性功能要求的能力。在我国，对于一般混凝土结构，设计工作寿命为50年，重要的建筑物为100年，但由于各种因素的作用和影响，经常使建筑物达不到设计的工作年限，不仅减低建筑物的安全性，而且还阻碍经济的发展，同时也浪费资源、加速破坏环境。

1 影响混凝土结构耐久性主要因素

近年来的研究表明，影响混凝土结构耐久性的主要原因有以下几个方面：

1.1 渗透作用

液体和气体在混凝土中的渗透，主要经由其内部的毛细孔道，渗透性的强弱主要取决于混凝土的孔结构和空隙率，过量的渗透将使混凝土材料和结构的耐久性劣化。

1.2 冻融作用

混凝土凝固硬化后遗存的游离水和通过空隙渗透进入的水都存留在内部的各种空隙中，当混凝土环境温度周期性的降低和升高，使内部的水冻成冰，冰融成水，反复循环，每次循环使混凝土内部结构损伤不断积累，裂缝继续扩展延伸并相互贯通，破裂现象从混凝土的表层逐渐向深层发展，促使混凝土的强度下降。

1.3 碱—骨料反应

混凝土骨料中的某些活性矿物质与混凝土空隙中的碱性溶液(KOH，NaOH)之间发生化学反应，体积膨胀，在内部产生膨胀应力，导致混凝土开裂和强度下降，减低混凝土结构耐久性。

1.4 碳化

混凝土中水泥完全水化，约有35%的Ca(OH)2被游离出来，使混凝土呈碱性，钢筋在此环境中表面形成钝化膜，阻止了钢筋的锈蚀。但混凝土结构周界的环境介质(空气、水、土壤)中所含的酸性物质，如CO2，SO2，HCl等与混凝土接触并通过各种空隙渗透到内部与水泥石的碱性物质发生的化学反应，称为混凝土的碳化，又称为混凝土的中性化。一旦碳化深度深及钢筋表面，将破坏其表面的钝化膜而使钢筋生锈。而且，碳化的混凝土加剧了收缩变形，导致裂缝出现、粘结力下降，甚至使钢筋保护层剥落。

1.5 化学腐蚀

与混凝土相接触的周围介质，如空气、水(海水)、土壤中含有不同浓度的酸、盐和碱类侵蚀性物质时，当它们渗透进入混凝土内部与相关成分发生物理作用或化学反应后，使混凝土遭受腐蚀，逐渐的发生膨胀和剥落，进而引起钢筋的腐蚀以至结构失效。

1.6 钢筋锈蚀

锈蚀的钢筋不但截面积有所损失，材料的各项性能也会发生衰退，从而影响混凝土构件的承载能力和使用性能，钢筋锈蚀是引起混凝土结构耐久性下降的最主要和最直接因素。

2 混凝土结构耐久性施工期的概念及重要性

2.1 混凝土结构耐久性施工期概念

混凝土的耐久性贯穿混凝土结构设计、材料选择、施工和运行管理的全过程，施工质量是影响混凝土结构耐久性的重要因素之一。混凝土结构耐久性施工期，就是指由于混凝土结构在施工阶段的施工管理不当，从而引起的混凝土结构耐久性的问题。

2.2 混凝土结构的耐久性施工期的重要性

混凝土结构耐久性施工期的控制可在从原材料优选和配合比的优化、过程控制、施工监控及加强施工管理等方面综合采取措施，不能忽略其中任何一个方面。只要其中一个环节没有做好，其他环节做得再好，也可能导致裂缝或影响混凝土密实度，最终影响混凝土耐久性。所有控制措施也最终集中反映在现场施工阶段，施工阶段质量控制的好坏直接决定着工程完成质量高低，直接关系着混凝土结构的耐久性。

3 混凝土结构耐久性施工期控制措施及工程应用

3.1 工程概况

重庆某集团有限公司综合办公楼工程，总建筑面积约为71964㎡，地下4层，地上4层裙房，裙房高23.4m，由A、B两栋塔楼组成，A栋共23层，建筑高度113.7m，为框架—核心筒结构；B栋区16层，建筑高度75.6m，为框架剪力墙结构，设计年限50年。

3.2 混凝土结构耐久性施工期的控制措施

3.2.1 精心选材

混凝土各组成材料及钢筋的选用应满足材料的耐久性质量要求，应按规范规定对进场原材料进行严格的质量检验，同时注意改善砂石颗粒级配，提高混凝土的密实性，从而提高耐久性。

优先选用低水化热、低碱含量品种的水泥，水泥不宜磨得过细；集料要求级配合理、质地均匀、有机物和有害物质含量符合要求；选用适量掺合料以提高混凝土的抗裂性、抗渗性、抗冻性及抗侵蚀性，避免碱骨料反应；选用具有减水率高、坍落度损失小、能明显改善或提高混凝土耐久性、与水泥有良好的适应性好的外加剂。

3.2.2 加强施工过程控制及监测

首先应该充分理解设计意图和具体的设计要求，在施工过程中应注重控制各个施工阶段的施工工艺，使耐久性混凝土真正能够达到抗冻性、抗渗性、耐腐蚀性和体积稳定性的要求，是混凝土结构耐久性施工期控制的关键。

（1）结合构造及结构优化设计的内容，在编制施工组织设计、专项施工方案及进行技术交底时，明确控制混凝土裂缝，提高结构耐久性的技术措施。

（2）合理确定混凝土施工性能指标，加强施工组织，合理控制坍落度等施工性能指标。加强混凝土浇筑、振捣的施工组织、管理工作，确保混凝土的高密度，增加混凝土与钢筋的粘结力，增加混凝土材质的连续性和整体性，提高混凝土的抗裂性能。

（3）浇筑混凝土前，根据不同的结构断面尺寸、施工环境、施工条件做好浇筑方案，包括浇筑起点、浇筑进展方向和浇筑厚度、振捣器具布置等。混凝土浇筑过程中，严格按事先确定的浇筑方案施工。浇筑混凝土前，指定专人仔细检查钢筋保护层垫块的位置、数量及其紧固程度，在浇筑过程中，严格控制混凝土的均匀性和密实性。

（4）保证保护层的厚度能够满足设计要求。宜选用工厂定型生产的钢筋定位垫块或定位夹，提高钢筋施工安装的定位精度，保证钢筋的保护层厚度。确保模板刚度和支撑牢固，避免混凝土在浇捣过程中由于振动而引起模板变形，导致结构保护层厚薄不均。

（5）加强混凝土振捣。混凝土必须分层分段振捣，有效排除混凝土内的泌水，消除混凝土内部孔隙，确保混凝土的高密度，增加混凝土与钢筋的粘结力，增加混凝土材质的连续性和整体性，提高混凝土的强度，尤其要提高混凝土的抗拉强度。

（6）及时和充分养护。养护条件可以改变混凝土孔隙率、浸透性、吸水性、碳化性能及强度等与耐久性密切相关的材料性能，其中关键是可以有效的改善混凝土的孔结构，这对混凝土强度的发展及其他耐久性能的提高有很大的帮助。

（7）从混凝土初凝至达到设计强度期间，应避免受到缺水养护、较大温差、冻结、振动等损害，防止混凝土结构受到破坏而无法补救。

（8）加强施工监测。可进行混凝土温度、湿度、收缩变形及现场温度、湿度、风速、日照等数据的监测，及时反馈，指导施工。

3.3 应用效果

在整个项目的施工过程中，严格按照上述措施施工，改善控制混凝土结构耐久性，经相关部门的检查，完全达到了设计中该工程对耐久性的要求。

4 结论

改善混凝土结构耐久性，延长结构使用寿命的关键，是要根据工程所处的环境条件，从混凝土选择原材料和配合比优化，以及生产和加工过程，包括搅拌、运送、浇筑、振捣、抹面、养护以及拆模各个环节，赋予混凝土早期具有“健康的基因”——坚实、匀质的基体，或者说尽量小的内应力，并且应重视使用阶段的维护和管理。

[1]金伟良，赵羽习．混凝土结构耐久性研究的回顾与展望[J]．浙江大学学报，2002,（4）：371-380,403．

[2]程云虹，刘斌．混凝土结构耐久性研究现状及趋势[J]．东北大学学报，2003,（6）：600-605．

[3]石开展．关于混凝土结构耐久性的探讨[J]．四川建筑科学研究，2006,（4）：82-85．

[4]陈健文．对普通混凝土耐久性设计的一些探讨[J]．混凝土，2009（12）：114-116.

[5]BG/T 50082-2009,混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准[S]．

责任编辑：余咏梅

Construction Period Control over Concrete Structure Durability

Concrete is the most commonly used building material,though;its structure is easily invaded by destructive media in certain construction or application by the environment elements which cause durable damages.This article first stated the main factors that affect the durability of concrete,then stressed the importance of durability of concrete structure under construction period and finally puts forward the control measures to improve the durability of concrete structure by citing an example of a certain project in Chongqing.

concrete;durability;construction period;control measures

TU528

A

1671-9107（2011）07-0047-03

10.3969／j.issn.1671-9107.2011.07.047

2011-06-09

郭可（1970-），重庆人，高级工程师，重庆建工第七建筑工程有限责任公司总经理，主要从事建筑施工管理。