淺析鋼筋混凝土結構耐久性改善措施

摘要：隨著鋼筋混凝土結構規(guī)范要求越來越高，目前鋼筋混凝土耐久性問題已引起廣泛重視，影響鋼筋混凝土結構耐久性的因素是多方面的，因此應在鋼筋混凝土結構的設計、施工及維護的各個階段采取有效可行的措施來提高鋼筋混凝土結構的耐久性。

關鍵詞：鋼筋混凝土耐久性改善措施

一、前言

工程安全性與耐久性對我國當前土建工程建設具有重要探討意義，建設部近年所作的一項調查表明，國內大多數(shù)鋼筋混凝土建筑物在使用25~30年后即需大修，處于嚴酷環(huán)境下的鋼筋混凝土建筑物使用壽命僅15~20年。有一部分工程建成后幾年就出現(xiàn)鋼筋銹蝕、混凝土開裂。因混凝土順筋開裂和剝落，需要大修的屢見不鮮。從可持續(xù)發(fā)展的要求出發(fā)，這種現(xiàn)狀會導致資源、能源不合理的消耗，并因大量失效或毀壞的結構物拆除而形成大量的垃圾。西方先行的國家在此方面的經(jīng)歷證明，混凝土結構修補和加固的費用比新建的還要大得多。隨著生產的發(fā)展，一方面，處于嚴酷環(huán)境中的混凝土結構工程數(shù)量增多，另一方面水泥和混凝土材料的性能有了很大的變化，而現(xiàn)有關混凝土結構設計與施工的規(guī)范很少考慮這種情況。知識和觀念陳舊，對混凝土結構耐久性的認識不足，耐久性設計和施工的技術不成熟，增加了當前混凝土結構工程的隱患。

二、鋼筋混凝土結構的耐久性

所謂混凝土結構的耐久性是指該種結構在自然環(huán)境、使用環(huán)境及材料內部因素的作用下，保持其自身工作能力的性能。混凝土結構根據(jù)所處環(huán)境的不同可以劃分為一般大氣環(huán)境、海洋環(huán)境、土壤環(huán)境及工業(yè)環(huán)境等。混凝土結構材料內部因素的作用指的是材料的物理和化學作用，如混凝土的碳化、鋼筋的銹蝕等。由鋼筋混凝土耐久性引起的結構工作性能的改變包括混凝土結構件的承載能力降低，最終影響整個結構的安全性，其中建筑鋼筋混凝土結構較為普通。

因此，鋼筋混凝土結構耐久性失效的原因存在于結構的設計、施工及維護的各個環(huán)節(jié)。以往的乃至現(xiàn)在的結構工程設計中，普遍存在著重強度設計而輕耐久性設計的現(xiàn)象。我國頒布的混凝土結構設計規(guī)范中，除了一些保證混凝土結構耐久性構造措施之外，只是在正常使用極限狀態(tài)驗算中控制對結構耐久性設計并不起決定性的耐久性，常見的施工問題如混凝土質量不合格、鋼筋保護層厚度不足都有可能導致鋼筋提前銹蝕。另外，在結構的使用過程中，由于沒有合理的維護而造成的結構耐久性降低也是不容忽視的，如對結構的碰撞、磨損以及使用環(huán)境的劣化，這都會使混凝土結構無法達到預定的使用年限。

鋼筋混凝土結構是混凝土與鋼筋的復合體，它的腐蝕形態(tài)可分為兩種：一是由混凝土的耐久性不足，其本身被破壞，同時也由于鋼筋的裸露、腐蝕而導致整個結構的破壞；二是混凝土本身并未腐蝕，但由于外部介質的作用，導致混凝土本身化學性質的改變或引入了能激發(fā)鋼筋腐蝕的離子，從而使鋼筋表面的鈍化作用喪失，引起鋼筋的銹蝕。因此，應著重從改善混凝土本身性能及防止鋼筋銹蝕這兩方面出發(fā)提高鋼筋混凝土結構的耐久性。

三、鋼筋混凝土銹蝕破壞及防止措施

1.鋼筋混凝土銹蝕破壞

鋼筋銹蝕是引起混凝土結構耐久性下降的最主要和最直接因素，目前對影響鋼筋銹蝕的因素、銹蝕鋼筋材料性能的變化、鋼筋銹蝕的防護和檢測等各方面均有較多的研究。

混凝土中鋼筋的銹蝕破壞過程可分為三個階段：階段Ⅰ，從結構建成到鋼筋表面鈍化膜破壞；階段Ⅱ，鋼筋開始銹蝕，直到混凝土保護層出現(xiàn)順筋開裂；階段Ⅲ，鋼筋加速銹蝕直到構件喪失承載能力。

混凝土在一種或多種外界作用下，材料的耐久性能會發(fā)生衰退，而逐漸失去了對其內部鋼筋的保護作用。當鋼筋外面的混凝土中性化或出現(xiàn)開裂等情況，鋼筋失去了堿性混凝土的保護，鈍化膜破壞并開始銹蝕。銹蝕的鋼筋不但戴面積有所損失，材料的各項性能也會發(fā)生衰退，從而影響混凝土構件的承載能力和使用性能?；炷林械匿摻钿P蝕一般為電化學銹蝕。當二氧化碳、氯離子等腐蝕介質侵入時，混凝土的堿性降低，或者混凝土保護層受拉開裂等都將造成全部或局部鋼筋表面的鈍化狀態(tài)破壞，同時鋼筋表面的不同部位還會出現(xiàn)較大的電位差，形成陽極和陰極，在一定的環(huán)境條件下，鋼筋就開始銹蝕。銹蝕的形式一般為斑狀銹蝕，即銹蝕分面在較廣的表面面積上。

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