氯离子、硫酸根离子耦合环境下混凝土结构耐久性研究

王恺源

中核四0四有限公司 甘肃嘉峪关 735100

新世纪以来，我国基础设施建设取得了举世瞩目的成就。在这一进程中项目工程的体量不断被刷新，已成为推动社会经济快速发展的重要推手。值得关注的是，我国幅员辽阔，不同的地区的环境条件存在的较大的差异。建筑施工的过程中，若未能根据当地的地质环境在施工的过程中进行合理的技术干预，将会给项目工程的维护及后期整体的使用寿命带来较大的挑战。氯离子、硫酸根离子在施工环境中大量存在。建筑施工中，一般将含量超过7000Mmg/l的氯离子地区成为高氯离子含量区；将含量超过6000Mmg/l的硫离子地区成为高硫离子含量区[1]。这两种离子在耦合环境下对建筑体的危害不容小觑。

1 氯离子、硫酸根离子耦合环境下增强混凝土结构耐久性的预防措施

1.1 硫酸根离子预防措施

针对硫酸根离子对混凝土结构耐久性造成的影响，可采用两种方式来进行预防，第一种方式是用高抗硫酸盐的水泥来替代普通水泥，但这一方法有一个弊端就是高抗硫酸盐的水泥相对于普通水泥的价格较高，这就导致工程成本会有所上升。第二种方式是采用水灰比的控制来实现。通过实验可以发现，改变混凝土的配合比时，能够得到较好的预防效果。但水灰比控制在0.45，效果最佳。其中所选用的水泥为普通的硅酸盐水泥，掺料为矿渣粉（可选用S75）。在这一配比系数下，经过在28d、60d、90d的测验，混凝土结构的抗侵蚀实验数据较为理想。其抗腐蚀系数在1.10-1.20之间[2]。

1.2 氯离子的预防措施

针对建筑施工过程中的氯离子对混凝土结构耐久性的造成的影响，可采用外堵方式来进行，对建筑体的基础部分先采用浇筑式沥青混凝土的方式，而后再沥青胶封闭；对于建筑体的侧面可以采用直接刷沥青封闭的方式来进行。经过对比试验可以发现能够收到较好的效果。其中沥青混凝土中的沥青可采用重交通石油沥青；矿粉可选用石灰石粉（也可采用低标号水泥）。沥青和矿粉的指标见下表1、表2。在配比中，可参照《水泥混凝土施工》的规范要求对粗、细骨料进行优选。

表1 沥青性能指标数据

表2 矿粉技术指标数据

2 沥青混凝土施工及沥青胶封层施工办法

2.1 沥青混凝土施工办法

沥青混凝土的施工过程中，应首先对原材料进行加热处理。不仅要对沥青进行加热，也要对矿粉、骨料等进行加热。经加热处理之后，便要开始对施工用材料进行拌和。在拌和中要严格控制拌和的比例，避免因比例不当造成沥青混凝土不达标[3]。在配比中，可采用称重法进行配料。待加热温度达到各种原材料的配比温度时，按照先碎石后砂、矿料粉、最后沥青的顺序来进行，需注意的是将碎石、砂、矿料粉干搅拌均匀后方可加入沥青。避免沥青过早加入导致沥青混凝土不均性。搅拌机械的选择可根据工程的设备情况来选择。一般采用的是0.35m3的搅拌机，在搅拌前可采用对滚筒预加热的方式避免原料加入后产生热损而降低沥青混凝土的质量。搅拌时间可进行合理控制，一般以不出现花白料，搅拌均匀即可。搅拌好的沥青混凝土的温度控制在150摄氏度上下。而后便可出料，由施工人员用专用器械拉至施工现场[4]。

2.2 沥青胶封层施工办法

沥青胶的配比原料主要是沥青和矿粉。沥青也采用重交通石油沥青；矿粉可选用石灰石生料粉。在矿粉和沥青的选择中去指标可参照沥青混凝土的指标。二者在配比的过程中可采用沥青和矿粉1:0.4的比例进行配比。需注意的是，沥青的软化点不稳，应在实际的配比前进行试验，以确定矿粉的用量，矿粉用量可适当浮动。以在满足粘附条件的同时防止沥青胶在建筑物立面的流淌。沥青胶的施工过程中需要严控以下几点：首先，在施工中要保证沥青胶施工的封闭连续性，以确保建筑物主体不受到硫酸盐、氯酸盐的侵蚀。其次，沥青胶在施工的过程中极易受到环境气温波动的影响，因此在施工中应指派专人负责对沥青胶的调试，再次，在沥青胶的施工中应保持对沥青胶成料的不断搅拌，从而保证成料的均匀。最后，在沥青胶的刮涂中，要确保混凝土的干燥，必要时进行热风吹干等方式进行处理。

3 结语

综上所述，随着建筑施工项目的持续进行，不同的工况环境给建筑施工的从业者带来的不同的挑战。在这一过程中，建筑从业者应在对施工环境全面分析的基础上，有效地采用预防措施来实现对建筑业耐久性等层面的提升。为降低氯离子、硫酸根离子耦合环境下混凝土结构耐久性的影响，可采用浇筑式沥青混凝土、沥青胶水封闭等方面进行预防性的施工，进而有效防范这一问题。