解析钢筋混凝土结构的耐久性

李文侠

（兰州现代职业学院城市建设学院，甘肃兰州 730000）

一般情况下，我国的建筑工程规模相对较大，但是实际上很多工程建筑都没能发挥出其全部的作用，满足实际的需求，这就造成很多资源浪费的现象，也给人们的安全生活埋下隐患。在建筑工程建设的过程中，钢筋混凝土是非常基础的结构，其质量对建筑的施工质量来说有着非常直接的关联。因此，加强建筑钢筋混凝土结构的耐久性设计有着非常现实的意义，也值得我们进行深入的研究。

1 钢筋混凝土结构耐久性概述

钢筋混凝土结构的大面积使用为我国建筑领域的发展做出极大的贡献，但是在该结构的实际应用后，我们却发现一系列问题，这些问题的产生对建筑工程的质量产生很大的影响。钢筋混凝土结构的耐久性指的是在各种环境因素的影响下，该结构还能否保障相对良好的耐久性。如果在受各种外在因素的影响下依然能保障较好的耐久，就能让建筑物的使用年限得到一定程度的提高[1]。反之，若钢筋混凝土结构的耐久性较差，就会导致老化、锈蚀等多种质量问题的产生，以至于严重危害整个建筑物的稳定性与安全性。

2 破坏钢筋混凝土结构耐久性的因素

对一般的自然环境来说，钢筋混凝土结构会因为两方面因素导致耐久性降低，这两方面分别是混凝土碳化以及钢筋腐蚀问题，导致其耐久性下降。钢筋腐蚀是造成钢筋混凝土结构被破坏的主要原因，下文将对上述两方面进行详细阐述。

2.1 钢筋腐蚀

钢筋腐蚀现象产生的主要原因是含有负氯离子。负氯离子属于一种功效较强的去钝化剂，可以加快钢筋的阳极反应，从而在一些不均匀质地的混凝土中，破坏钢筋表面的钝化膜，最终导致其表面发生局部的腐蚀现象。钢筋混凝土中负氯离子含量越高，就会越容易产生钢筋腐蚀问题。另外，氯化物不仅对钢筋有着严重的负面影响，对混凝土也有着一定程度的侵蚀作用。由于钢筋腐蚀问题造成钢筋混凝土结构耐久性低下，可见图1[2]。

图1 钢筋锈蚀引起的混凝土结构性能退化

2.2 混凝土碳化

大气环境中存在的二氧化碳元素会与混凝土材质产生一系列的中和反应，这也是导致其出现碳化现象的主要原因。碳化问题对不含有钢筋的单纯混凝土没有特别大的影响，甚至还可以在一定程度上提高混凝土的强度[3]。但是对含有钢筋的混合型混凝土来说，有非常严重的危害，主要体现在混凝土中的碱性元素会被碳化作用而影响，导致钢筋表面的保护膜受到破坏，最终引起钢筋腐蚀、膨胀、产生裂缝等问题，让整个钢筋混凝土结构的承载力大幅降低，影响其耐久性。

3 研究进程与应用现状

3.1 传统修补法

钢筋混凝土结构一经受到环境因素的影响和破坏，很容易导致钢筋出现腐蚀、裂缝等问题，国内外采取的传统修复手段是先将损坏的混凝土保护层去除，然后采取特定方式对钢筋进行完善的除锈和防锈处理[4]。一旦发现已经出现腐蚀现象的钢筋，就要及时进行更换和焊补，之后在采取除锈和防锈处理，最后用环丙砂浆等材料对去除的混凝土部位进行填补。这种方式在一段时间内可以有效解决钢筋混凝土出现腐蚀现象的缺陷，但是其耐久程度较低，尤其是处于海洋等水域环境附近的结构，一旦受到含氯元素的影响，即使是采取上述手段加以修复，钢筋和混凝土内部也会存有大量的氯离子，并在修补的位置与混凝土交界处产生电位差，最终还会在此处发生腐蚀现象。例如美国的多拱大桥内部出现腐蚀问题之后，采取的就是上述的传统修复方式，但是我们通过调查可以发现，在对其进行修复之后不久，该桥再次出现了锈蚀现象，甚至比修复之前更加严重了。

3.2 电化学修复法

3.2.1 再碱化法

20 世纪80 年代初期，欧洲一些国家开始使用电化学再碱化法修复腐蚀的钢筋混凝土，这种方式不会产生损伤，是一种通过直流电的方式提高碳化混凝土表层的酸碱度，保持其表面的钝化膜不被破坏。经过对该方式的研究可以发现，再碱化法对各种碳化的混凝土都有着非常良好的防锈蚀作用，不管之前的腐蚀问题多么严重都可以用此方式加以解决[5]。

3.2.2 电沉积修复法

混凝土的内部呈现多孔状态，使用电沉积修复法对其进行通电，将出现裂缝问题的部分作为阳极，以海水环境或其中的矿物质元素作为电解质，从而分解出沉积物，这些电解沉积物产生于钢筋混凝土结构的缝隙中，可以有效修复其裂缝或出现孔洞的现象。该修复方式是在日本首先推出的，尤其适用于海水腐蚀钢筋的情况中，主要原因是海水自身就是比较适合的电解质溶液。掌握了这种电沉积修复法之后，我国也对其进行了一系列的分析，也从中得出了硫酸锌、氯化镁等溶液都可以用于电沉积修复法中。

3.2.3 电化学除氯法

电化学除氯法是在20 世纪70 年代于欧洲首先产生，其原理主要是将电解液保护层添加到钢筋混凝土表面作为阴极，并添加进金属片作为阳极，通过通电的手段让其中的氯离子发生转移，使其存在于电解质溶液当中，从而去除混凝土中的氯离子[6]。这种方式虽然对钢筋混凝土除氯工作来说有非常良好的效果，但是在其发生电化学反应的过程中，会造成大量氢离子生成，进而导致其结构出现氢脆现象。除此之外，电化学除氯法只能去掉钢筋混凝土表面存在的氯离子，而其结构内部的氯离子无法得到有效去除。

4 钢筋混凝土结构耐久性控制

对传统的钢筋混凝土结构耐久性提升技术来说，很多企业都更加重视对其强度的控制问题，往往忽略了对其施工过程的把控，事实上对钢筋混凝土施工至进行严格的控制需要更高的设计要求，科学、合理的结构设计是提升钢筋混凝土结构耐久性的关键途径。结合以往的建筑工程施工经验来说，如今对钢筋混凝土结构施工过程中的耐久性控制提出如下策略，首先是需要对钢筋混凝土的运输、浇筑时间、环境等因素加以掌控，其次是对其性能以及施工缝的划分等问题制定出严格的策略，对浇筑的高度进行严格的控制。最后是建立完善的养护制度，以此来保障钢筋混凝土的耐久性[7]。而具体的控制措施可以从以下四个方面展开，首先是对钢筋混凝土的结构尽量只用一次浇筑成型，以此来减少施工缝的数量，避免其对整个结构的耐久度等性能产生影响。其次是需要对浇筑时间和浇筑速度提高重视，避免由于停留时间过长或者混凝土掉落高度过大而影响其质量。再次是注重钢筋的绑扎，务必要按照设计的定位进行准确且牢固的绑扎，以免在浇筑或者振捣过程中出现移位现象。最后，施工方一定要注意不同的自然环境下与不同的钢筋混凝土相匹配，并需要在后期采取相对应的养护方式，其中主要涵盖了养护的方法、时间等要求，例如在天气相对炎热干燥的环境下，需要对新浇筑的混凝土表面进行洒水等养护措施，并用一些覆盖物对其进行遮盖，以此来保证水分不会太快流失。

5 结束语

综上所述，想要有效提高建筑工程的施工质量，就一定要对其中钢筋混凝土结构的耐久性提高加以重视，尤其是在一些会对其稳定性产生影响的恶劣环境中，更要采取先进的手段对钢筋混凝土的耐久性进行控制，由于不同的环境中所产生的钢筋混凝土质量影响问题各有不同，因此采取单一的是手段无法有效提升其耐久性。根据不同的建筑环境采取不同的混凝土耐久性提高方式，以此才能有效提高钢筋混凝土的耐久程度，提高建筑物的质量。