混凝土結(jié)構(gòu)耐久性能的概念

混凝土的耐久性是指結(jié)構(gòu)對(duì)氣候作用、化學(xué)侵蝕、物理作用或任何其他破壞過程的抵抗能力。耐久的混凝土結(jié)構(gòu)當(dāng)暴露于使用環(huán)境時(shí)，具有保持原有形狀，質(zhì)量和適用性的能力，不會(huì)由于保護(hù)層碳化或裂縫寬度過大而引起鋼筋腐蝕，不發(fā)生混凝土嚴(yán)重腐蝕而影響結(jié)構(gòu)的使用壽命而破壞。結(jié)構(gòu)的耐久性與結(jié)構(gòu)的使用壽命總是相的。結(jié)構(gòu)的耐久性越好，使用壽命越長。

影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性能的主要因素

影響混凝土耐久性能的因素很多，主要分為內(nèi)部和外部兩個(gè)方面。內(nèi)部因素有混凝土的強(qiáng)度、密實(shí)性、水泥用量、水灰比、氯離子及堿含量、外加劑用量，保護(hù)層厚度等；外部因素則主要是環(huán)境條件，包括溫度、濕度、CO2含量、侵蝕性介質(zhì)等。出現(xiàn)耐久性能下降的問題，往往是內(nèi)、外部因素綜合作用的結(jié)果。此外，設(shè)計(jì)不周、施工質(zhì)量差或使用中維修不當(dāng)?shù)纫矔?huì)影響耐久性能。

1、混凝土凍融破壞

混凝土水化硬結(jié)后內(nèi)部有很多毛細(xì)孔。在澆筑混凝土?xí)r，為了得到必要的和易性，往往會(huì)比水泥水化所需要的水要多些。這部分多余的水以游離水的形式滯留于混凝土毛細(xì)孔中。這些在毛細(xì)孔中的水遇到低溫就會(huì)結(jié)冰，結(jié)冰時(shí)體積膨脹約9%，引起混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞。經(jīng)多次反復(fù)、損傷積累到一定程度就引起結(jié)構(gòu)破壞。

綜上所述，要防止混凝土凍融循環(huán)破壞，主要措施是降低水灰比，減少混凝土中的自由游離水。另一方面是在澆筑混凝土?xí)r加入引氣劑，使混凝土中形成微細(xì)氣孔，這對(duì)提高抗凍性是很有作用的。

2、混凝土的堿集料反應(yīng)

混凝土集料中某些活動(dòng)礦物與混凝土微孔中的堿性溶液產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)稱為堿集料反應(yīng)，堿集料反應(yīng)產(chǎn)生堿—硅酸鹽凝膠，并吸水膨脹，體積可增大3至4倍，從而引起混凝土剝落，開裂，強(qiáng)度降低，甚至導(dǎo)致破壞。

引起堿骨料反應(yīng)的有3個(gè)

①混凝土凝膠中有堿性物質(zhì)。這種堿性物質(zhì)主要來自于水泥。若水泥中含堿量大于0.6%以上時(shí)則會(huì)很快析出到水溶液中，遇到活性骨料可產(chǎn)生反應(yīng)；

②骨料中有活性骨料。如蛋白石、黑硅石、燧石、玻璃質(zhì)火山石、安山巖等含SIO2的骨料；

③水分。堿集料反應(yīng)的充分條件是明水分，在干燥狀態(tài)下很難發(fā)生堿集料反應(yīng)。

堿集料反應(yīng)進(jìn)展緩慢，要有多年時(shí)間才造成破壞，故常列入耐久破壞之中。

防止堿集料反應(yīng)的主要措施是采用低堿水泥，或摻用粉煤灰等摻合料降低混凝土中的堿性。對(duì)含活性成分的骨料加以控制。

3、侵蝕性介質(zhì)的腐蝕