土木工程中混凝土材料的耐久性探析

郭鹏程

摘 要：混凝土是土木工程建筑材料中用量最大、最广泛的建筑材料之一。当今，随着我国土木工程建筑迅猛的发展，对混凝土建筑材料的耐久性提出了更高的要求。对此，本文分析了影响混凝土耐久性的主要因素，同时也提出了几点提高混凝土耐久性的主要技术措施。仅供参考。

关键词：混凝土材料；耐久性；策略

1 干扰混凝土耐久性的要素

1.1混凝土的质地

通常讲的混凝土是用碎石、砂子、水等按照一定比例搅拌而成的，是土木建筑工程中应用极为广泛的原材料。砂、石等材料的质量好坏对后期混凝土的抗压强度和密度产生很大的影响。由此得出，为了得到耐久性优良的混凝土，必须使用高质量的原料。当前社会发展日新月异，土木工程等建筑行业的发展更是一日千里，在施工过程中却出现了质量把关问题，如对原料要求较松，只看重混凝土的抗压强度而忽略了密度等现象屡见不鲜。其后果十分严重，这些将直接造成建筑墙体开裂，威胁项目的安全性及可靠性。

1.2混凝土的密实度

除了混凝土的原料是影响其耐久性的因素之一，还有其他的因素便是其密实度，是由其内部缺陷造成的。在建筑实施过程中易受到其他方面的干扰和侵害，主要表现在以下方面：

第一，混凝土的抗渗性。混凝土的抗渗性指的就是混凝土在液体等的压力作用下抵抗液体渗透的能力。在施工过程中，当混凝土外部侵袭的液体，主要指水，流入到其内部时，需要跨越混凝土这层障碍，因此不易侵袭到其内部，这表明该混凝土具备很强大的抗渗性。简而言之，混凝土的耐久性与水等液体流进混凝土的多少及渗透的规模息息相关。因此，混凝土的抗渗性与其耐久性成正比，二者息息相关。如果混凝土受到水及其他液体的侵袭时，在抗压强度不够、密度不高的情况下，容易受到较为严重的侵蚀，并会对其耐久性造成不良后果。

第二，混凝土的冻融破坏。在严寒天气室外低温的状态下，因含水的空气进入到混凝土而冰冻，导致混凝土的体积急剧膨胀，就会使其内部成分和结构遭到侵害，称为冻融破坏。我们由此得知混凝土的抗冻能力的影响因素主要是其内部的气孔构造和气泡的数量，与之成反比，即，抗冻性差时，气孔大又多，破坏程度越大。并且除此之外，还有其他影响因素，如饱满率、水泥和石灰的比率、混凝土的时长、集料的孔隙率以及含水率等因素。混凝土的耐久性遭到破坏是由一连串的效应造成的，其作用流程如下：混凝土的抗压强度和密度均不高时，水等其他液体极容易渗入到内部，在低温条件下，渗入的水就会冰冻起来，然后導致体积膨胀并伴随巨大压强，其内部结构遭到严重破坏。

第三，混凝土的碳化。混凝土的碳化是一个逐步受到侵蚀和腐坏的过程。空气中的二氧化碳气体渗入到混凝土，发生漫长而复杂的化学反应后生成CaCO3和H2O，结果造成混凝土的碱度发生了变化，主要是碱度下降。混凝土碱度降低主要体现在其碱度的pH值由原来的11.5下降到后来的8.5-9.5之间。与此同时，混凝土对钢筋原来强大的保护作用也因为氢离子的数量增多而慢慢弱化了。当对其护卫程度弱化之后，在周围的水和空气影响下，势必会逐渐直至彻底丧失对钢筋的保护。此时产生的后果便是钢筋逐渐氧化，受到侵蚀的体积会越来越膨胀，严重到产生墙体开裂的现象。这一后果的严重性以及威胁性不言而喻，严重影响建筑项目的安全和可靠，并扰乱施工进度。

2 混凝土耐久性危机的表现与起因

2.1混凝土原材料方面

混凝土原材料方面，主要体现在两大方面：第一方面是混凝土中碱等物质的细度增大，加水搅拌后，热量释放加快，干燥收缩随之增大；第二方面是混凝土中的粗骨料，它的颗粒明显变小，使得混凝土需要搅拌时用的浆体量大大增加。

2.2混凝土生产与浇筑方面

混凝土生产与浇筑方面，主要体现在三大方面：第一方面是随着水泥的活性加大，配制出的混凝土的强度也会增加，但是我们的设计强度并没有因为这些而提高。施工过程中就只有采用增大水与灰的比例来解决，导致混凝土坍落度的增加；第二方面是施工单位为了缩短原有的工期，在搅拌过程中，增加了水泥的用量，使得墙体开裂；第三方面是施工单位请的施工人员并未具有专业的施工素质，操作不规范，养护也不到位。

2.3结构设计与使用环境方面

结构设计与使用环境方面，主要体现在三大方面：第一方面是现有的建筑物有向着越来越大型的趋势发展；第二方面是一些环境比较恶劣的地区，也开始了基础设施的建筑；第三方面是城市化、工业化的发展非常迅速，也由此带来了一些异常气候，比如说酸雨等现象。

这些混凝土由于结构发生了劣化，而出现了各种各样的问题，在我国也是非常普遍的现象。像我国的首都北京，有一座立交桥，从建成到交付使用还不到二十年，就出现了大面积断板、网状开裂等现象，不得不拆了重新建造。

3 提高混凝土耐久性的主要技术措施

3.1、掺入高效减水剂。掺入高效减水剂对于提高混凝土的抗渗性以及提高混凝土的抗冻性都起到了良好的作用，在特殊的情况下，还可以节省水泥的用量。

3.2、掺入高效活性矿物掺料。掺入高效活性矿物掺料之后的水泥结构更加密实，阻断了一些渗漏物质的路线。另外对于集料与水泥石的交界处有所改善，还能够改善交界面的性能，这些对于增加混凝土的耐久性都起着至关重要的作用。

3.3、在进行混凝土搅拌的过程中，要搅拌得均匀，按照施工程序进行，这样可以保证混凝土的施工质量，同时还能提高混凝土的耐久性能。

3.4、控制混凝土的水灰比及水泥用量。控制好水灰比是决定影响混凝土的强度以及密实度的关键要素，同时，控制好水灰比的大小也是影响混凝土的耐久性的要素。

结语

混凝土材料特性对其后期耐久性有直接的影响，所以要提升其耐久性，缓解其与能源、资源、环境之间的矛盾，就要通过有效的手段对其材料性能进行改变，使其成为建筑工程主要材料的同时满足环境、经济、社会发展各方面的要求。

参考文献

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