影响钢筋混凝土耐久性的因素及改善措施

影响钢筋混凝土耐久性的因素及改善措施

韩志贤

安徽水利开发有限公司 安徽蚌埠 233000

摘要：钢筋混凝土是现代工程施工中最重要的工程材料，其耐久性对建筑工程的施工质量起到了决定性作用。在实际使用过程中，由于各种因素的影响，会降低钢筋混凝土使用寿命和耐久性，这将给工程建设的可持续发展带来不利影响。基于此，文章阐述了钢筋混凝土耐久性，分析了钢筋混凝土耐久性的影响因素，并提出了相应的改进措施，希望能为未来中国工程建设水平的提高奠定坚实的基础。

关键词：钢筋混凝土；耐久性；影响因素；改善措施

前言：目前，在中国工程建设发展期间，钢筋混凝土是应用最普遍的结构材料。然而，由于混凝土结构的局限性和外界环境因素的干扰，大大降低了中国大多数工程的钢筋混凝土结构耐久性。尤其是在早期工程建设中，钢筋混凝土结构的老化程度非常严重。因此，深入研究与分析影响钢筋混凝土耐久性的因素，在一定程度上有益于促进我国工程建设的发展，更有利于提升工程建设的安全性、稳定性。

1钢筋混凝土耐久性

一般来说，钢筋混凝土结构在实际使用过程中受内部材料变化和外部环境影响而保持结构性能的能力，即钢筋混凝土结构的耐久性。钢筋混凝土内部材料变化对其性能的影响，重点涵盖减少钢筋保护作用引起的钢筋锈蚀、混凝土碳化收缩引起的结构变形等地下环境、海洋环境和大气环境对钢筋混凝土耐久性有不同的影响。钢筋混凝土结构性能下降的最突出表现在于承载力降低，承载力降低不仅会对构筑物的稳定性造成影响，慢慢降低其稳定性，更严重的是会潜藏安全隐患，威胁到人民生命，损害人民财产。

2相关CSFR性能研究

2.1相关SFRC抗拉性能

由于混凝土轴心抗拉试验较复杂困难，在实践工程中常常采用劈裂抗拉试验来代替轴心抗拉试验，通过换算得到轴心抗拉强度，现行的钢纤维混凝土试验仍然采用了相同的方法来研究其抗拉性能。试件采用边长为150mm的标准长方体试件，试验在万能材料试验机上进行。

实验表明，钢纤维混凝土的轴向抗拉强度与基体混凝土的纤维含量和抗拉强度有关。钢纤维混凝土的轴向拉伸强度与钢纤维含量的特征值具有良好的线性增长关系。同时，两端大头纤维对基体混凝土的轴向拉伸强度＞长球形钢纤维的增强作用。原因是前者增强了钢纤维与混凝土之间的锚固性能。

2.2相关SFRC抗冲击及抗震性能

混凝土中添加纤维凝固后，握裹水泥的高强纤维丝相粘联成为乱向分布、致密的网状增强系统，对微裂的产生和发展能够有效防止和控制，增强混凝土的韧性。同时因为泌水性得到了有效改善，十分有利于早期养护。实践表明，水泥固化早期，与普通混凝土相比，纤维混凝土可保持水分较多，水泥的水化反应更彻底，级配较均匀，骨科离析较少，其表面强度更强。纤维独特的表面处理工作可完美融合纤维与水泥集料，对混凝土的总体强度具有巨大的保持作用，混凝土受到冲击时纤维吸收了诸多能量，进而对集中应力的作用进行了有效降低，对混凝土中裂缝的进一步发展起到阻碍作用，增强了混凝土的抗震能力和抗冲击能力。这一特性对于受到冲击疲劳作用的部分混凝土结构是至关重要的，例如道路、停车场、车库地面等。

2.3相关SFRC抗冻性能

在混凝土中添加杜拉纤维，可以缓解温度变化而引起的混凝土内部应力的作用，防止微裂缝的扩展；同时混凝土抗渗能力的提升也有易于提升其抗冻能力。实践证明，杜拉纤维能够作为一种有效的混凝土温差补偿性抗裂方式。

2.4相关SFRC抗碳（酸）化性能

碳化的腐蚀原理是混凝土外界环境中的二氧化碳侵入到基体内部与骨料中的碱性物质发生一系列复杂的物理化学变化，会腐蚀混凝土内部钢筋，改变基体内部pH，直接影响混凝土的强度和耐久性。而掺入适量的纤维之后可以有效地减少基体内部的孔隙率，提高混凝土的密实度，进而可以减缓二氧化碳的侵入和腐蚀。

相关研究证明，混凝土碳化主要产生碳酸和碳酸钙。新拌的混凝土内部呈碱性pH为12左右，碳化的过程会不断地消耗混凝土内部的碱性物质，使混凝土的酸碱度降低到pH8.5左右。当混凝土中酸碱度降低之后，混凝土中保护钢筋的那层致密的钝化膜就会遭到破坏，当钢筋遇到酸性物质时就会发生锈蚀，导致结构破坏。

研究表明，混凝土在标准条件下养护28d后，纤维混凝土碳化腐蚀深度比普通混凝土小；并且聚丙烯纤维对提高混凝土抗碳化性能的效果(碳化深度减少33%)比钢纤维和耐碱玻璃纤维要好。

3钢筋混凝土结构耐久性改善策略

3.1提升混凝土结构的抗碳化能力

钢筋混凝土结构抗碳化能力的提升，最简单的方式就是提升钢筋混凝土保护层的厚度。同时，还可以通过对混凝土配比的调整，适当降低混凝土的水灰比，对于提升钢筋混凝土结构的抗碳化能力都有着显著的效果。除此之外，从碳化作用的原理上入手，可以通过防止大量CO2进入混凝土结构的方式来延缓碳化现象，从而提升钢筋混凝土结构的耐久性。

3.2对混凝土结构冻融现象进行处理

混凝土冻融现象一般出现在我国北部温度较低的建筑中。针对这一问题，一般来讲可以通过引气剂的使用或者降低混凝土的水灰比来减少混凝土施工过程中孔隙的出现以及混凝土内部结构中水分的残留。从而避免由于温度过低出现水分冻结现象。需要注意的是，一方面在对引气剂进行使用的过程中必须要结合钢筋混凝土结构施工的实际状况和需求进行，避免由于引气剂过度使用而造成混凝土结构强度下降的情况出现；另一方面，近些年来在我国建筑行业市场不断扩大的同时，由于缺乏有效监管，导致市场上的引气剂产品质量层次不齐。因此，在对引气剂进行采购的过程中，必须要保障产品的质量。

3.3提升钢筋混凝土结构抵抗氯离子侵蚀的能力

在钢筋混凝土结构实际使用的过程中，其耐久性的降低会受到氯离子侵袭作用的影响。因此，今后在对混凝土进行配比的过程中，一方面可以通过降低混凝土的水灰比来提升混凝土的密实度，减少氯离子的渗透；另一方面可以通过掺合料的使用来替代一部分水泥的用量。

3.4提升钢筋抗锈蚀的能力

对于钢筋锈蚀问题的解决，可以采用以下3种方式：首先，可以通过在钢筋的表面布置一层抗腐蚀性的涂层，从而增强钢筋的抗腐蚀能力；其次，可以提高混凝土结构的密实度，减少侵蚀性介质的渗入；最后，可以通过对钢筋阻锈剂的使用来对钢筋的电化学反应进行抑制，从而有效地避免由于钢筋锈蚀而对钢筋混凝土结构的耐久性造成的影响。

3.5对碱骨料反应的处理

在钢筋混凝土的实际使用过程中，碱骨料反应不但会对混凝土结构的性能造成严重的损害，而且也会为后期的混凝土结构维护造成困难。对于这一问题的处理，一方面可以通过对混凝土中碱含量的控制来对碱骨料反应进行避免；另一方面，在开展钢筋混凝土施工过程中，必须要对粉煤灰的用量进行严格的控制，一般不能低于10%。

结束语：

综上所述，不管是民用建筑、道桥建设、水利工程，还是国防工程，均需要积极应用和大量运用钢筋混凝土结构，钢筋混凝土结构在很大程度上直接干扰着工程质量，干扰着企业的经济效益。然而，从当前中国钢筋混凝土结构的实际运用现状不难发现，因为受到多种因素的影响，例如碳化、冻融、氯离子渗透以及碱骨料反应等，导致在实际运用钢筋混凝土结构的过程中往往产生耐久性降低的问题，这不但对工程稳定性以及安全性造成了严重影响，而且还非常不利于中国建设行业的高效、稳定发展。

参考文献：

[1]崔炫.钢筋混凝土结构耐久性及防护措施研究[J].山东工业技术,2017(6):114.

[2]韦华臣.大气污染对钢筋混凝土结构物耐久性影响分析[J].建材与装饰,2016(21):101-102.

[3]潘志鹏.影响钢筋混凝土结构耐久性因素分析与控制措施探讨[J].福建建材,2015(7):15-17.

[4]叶华东.浅谈影响钢筋混凝土耐久性的一些因素及预防措施[J].中华民居(下旬刊),2013(6):187.

[5]苟林峰.影响钢筋混凝土结构耐久性的因素和处置措施[J].国防交通工程与技术,2013,11(S1):85-87.

[6]苏丽丽.钢筋混凝土结构耐久性改善措施及质量监督之我见[J].民营科技,2013(2):154.