一、混凝土耐久性的概念

混凝土耐久性是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的使用年限內(nèi)，在各種環(huán)境條件作用下，不需要額外的費(fèi)用加固處理而保持其安全性、正常使用和可接受的外觀能力。現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2002)中，明確規(guī)定混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法。但現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范只劃分成兩個(gè)極限狀態(tài)，即承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)，而將耐久性能的要求列入正常使用極限狀態(tài)之中。且以構(gòu)造要求為主?；炷恋哪途眯耘c工程的使用壽命相聯(lián)系，是使用期內(nèi)結(jié)構(gòu)保持正常功能的能力，這一正常功能不僅包括結(jié)構(gòu)的安全性，而且更多地體現(xiàn)在適用性上。

二、混凝土凍融作用破壞機(jī)理分析

混凝土的抗凍性是混凝土受到物理作用(干濕變化、溫度變化、凍融變化等)后反映混凝土耐久性的重要指標(biāo)之一?；炷羶鋈谧饔闷茐臋C(jī)理是混凝土在其凍融的過程中，遭受的破壞應(yīng)力主要由兩部分組成。其一是當(dāng)混凝土中的毛細(xì)孔水在某負(fù)溫下發(fā)生物態(tài)變化，由水轉(zhuǎn)變成冰，體積膨脹9%，因受毛細(xì)孔壁約束形成膨脹壓力，從而在孔周圍的微觀結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生拉應(yīng)力；其二是當(dāng)毛細(xì)孔水結(jié)成冰時(shí)，由凝膠孔中過冷水在混凝土微觀結(jié)構(gòu)中遷移和重分布引起的滲管壓。由于表面張力的作用，混凝土毛細(xì)孔隙中的水的冰點(diǎn)隨著孔徑的減小而降低。當(dāng)膠凝孔水形成冰核的溫度在-78℃以下時(shí)，由冰與過冷水的飽和蒸汽壓差和過冷水之間的鹽分濃度差引起水分遷移而形成滲透壓。另外膠凝不斷增大，形成更大膨脹壓力，當(dāng)混凝土受凍時(shí)，這兩種壓力會(huì)損傷混凝土內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)，當(dāng)經(jīng)過反復(fù)多次的凍融循環(huán)以后，損傷逐步積累不斷擴(kuò)大。發(fā)展成互相連通的裂縫，使混凝土的強(qiáng)度逐步降低，最后甚至完全喪失。

三、混凝土缺陷檢測(cè)

（一）聲發(fā)射法。聲發(fā)射法是利用材料或結(jié)構(gòu)受力時(shí)發(fā)出瞬態(tài)振動(dòng)現(xiàn)象的原理，在混凝土構(gòu)件表面的不同部位上放置聲傳感器，并將傳感器與信號(hào)放大器、信號(hào)調(diào)節(jié)器和磁帶記錄儀等組成測(cè)量系統(tǒng)。當(dāng)混凝土構(gòu)件受力產(chǎn)生的應(yīng)變超過其彈性極限點(diǎn)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生小振幅彈性波，波向構(gòu)件表面?zhèn)鞑?，?huì)被放置在構(gòu)件表面上的傳感器探測(cè)到，根據(jù)不同探測(cè)位置上的應(yīng)力波到達(dá)時(shí)間差可以確定變形點(diǎn)的位置，即混凝土構(gòu)件由于受力而發(fā)生損傷的位置。用聲發(fā)射法可以檢測(cè)結(jié)構(gòu)遭受損傷的程度。但是，該方法只能在結(jié)構(gòu)變形和應(yīng)力增加時(shí)才能應(yīng)用，在靜荷載下不能單獨(dú)測(cè)量混凝土的損傷或破壞。

1混凝土工程中的耐久性問題

我國人口眾多，過去為及時(shí)解決居住需要和促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)，建造過不少質(zhì)量不高的民用房屋和工業(yè)廠房。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)雖然采用可靠度理論計(jì)算，實(shí)質(zhì)上僅能滿足安全可靠指標(biāo)的要求，而對(duì)耐久性要求考慮不足，且由于忽視維修保養(yǎng)，現(xiàn)有建筑物老化現(xiàn)象相當(dāng)嚴(yán)重。

2混凝土結(jié)構(gòu)耐久性問題的分析

混凝土耐久性問題，是指結(jié)構(gòu)在所使用的環(huán)境下，由于內(nèi)部原因或外部原因引起結(jié)構(gòu)的長期演變，最終使混凝土喪失使用能力。即所為的耐久性失效，耐久性失效的原因很多，有抗凍失效，堿-集料反應(yīng)失效，化學(xué)腐蝕失效，鋼筋銹蝕造成結(jié)構(gòu)破壞等。下面作具體分析。

2.1混凝土的凍融破壞結(jié)構(gòu)處于冰點(diǎn)以下環(huán)境時(shí)，部分混凝土內(nèi)孔隙中的水將結(jié)冰，產(chǎn)生體積膨脹，過冷的水發(fā)生遷移，形成各種壓力，當(dāng)壓力達(dá)到一定程度時(shí)，導(dǎo)致混凝土的破壞?；炷涟l(fā)生凍融破壞的最顯著的特征是表面剝落，嚴(yán)重時(shí)可以露出石子?；炷恋目箖鲂阅芘c混凝土內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu)和氣泡含量多少密切相關(guān)?？自缴僭叫?，破壞作用越小，封閉氣泡越多，抗凍性越好。影響混凝土抗凍性的因素，除了孔結(jié)構(gòu)和含氣量外，還包括:混凝土的飽和度，水灰比，混凝土的齡期，集料的孔隙率及其間的含水率等。

2.2混凝土的堿-集料反應(yīng)混凝土的堿-集料反應(yīng)，是指混凝土中的堿與集料中活性組分發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，引起混凝土的膨脹，開裂，甚至破壞。因反應(yīng)的因素在混凝土內(nèi)部，其危害作用往往是不能根冶的，是混凝土工程中的一大隱患。許多國家因堿-集料反應(yīng)不得不拆除大壩，橋梁，海堤和學(xué)校，造成巨大損失，國內(nèi)工程中也有堿-集料反應(yīng)損害的類似報(bào)道，一些立交橋，鐵道軌枕等發(fā)生不同程度的膨脹破壞?；炷翂A-集料反應(yīng)需具備三個(gè)條件，即有相當(dāng)數(shù)量的堿，相應(yīng)的活性集料，水份。反應(yīng)通常有三種類型：堿-硅酸反應(yīng)，堿-碳酸鹽反應(yīng)，慢膨脹型堿-硅酸鹽反應(yīng)，避免堿-集料反應(yīng)的方法可采用：①盡量避免采用活性集料；②限制混凝土的堿含量；③摻用混合材。

摘要：在國內(nèi)海水環(huán)境下增強(qiáng)混凝土耐久性措施大致有五種：預(yù)應(yīng)力混凝土、高性能混凝土、內(nèi)摻鋼筋阻銹劑、涂料涂裝保護(hù)、涂層鋼筋等。針對(duì)這五種措施增強(qiáng)混凝土耐久性措施，結(jié)合工程應(yīng)用實(shí)例對(duì)其原理進(jìn)行了分析，總結(jié)出其技術(shù)特點(diǎn)，為工程應(yīng)用提供指導(dǎo)和幫助。

關(guān)鍵詞：海水環(huán)境混凝土耐久性措施

一、前言

隨著水運(yùn)工程技術(shù)的不斷發(fā)展，海水環(huán)境中碼頭的耐久性問題越來越受到研究人員的重視和關(guān)注。在海港環(huán)境中，砼腐蝕破壞主要表現(xiàn)為cl–的滲透導(dǎo)致鋼筋銹脹，進(jìn)而引起砼開裂加速鋼筋銹蝕。因此，如何提高砼的抗氯離子滲透性，減小砼電通量，已經(jīng)成為提高砼抗腐蝕能力的關(guān)鍵問題[1],[2]。

二、增強(qiáng)混凝土耐久性措施

1．預(yù)應(yīng)力混凝土

一、混凝土耐久性的概念

混凝土耐久性是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的使用年限內(nèi)，在各種環(huán)境條件作用下，不需要額外的費(fèi)用加固處理而保持其安全性、正常使用和可接受的外觀能力?，F(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2002)中，明確規(guī)定混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法。但現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范只劃分成兩個(gè)極限狀態(tài)，即承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)，而將耐久性能的要求列入正常使用極限狀態(tài)之中。且以構(gòu)造要求為主?；炷恋哪途眯耘c工程的使用壽命相聯(lián)系，是使用期內(nèi)結(jié)構(gòu)保持正常功能的能力，這一正常功能不僅包括結(jié)構(gòu)的安全性，而且更多地體現(xiàn)在適用性上。

二、混凝土凍融作用破壞機(jī)理分析

混凝土的抗凍性是混凝土受到物理作用(干濕變化、溫度變化、凍融變化等)后反映混凝土耐久性的重要指標(biāo)之一?；炷羶鋈谧饔闷茐臋C(jī)理是混凝土在其凍融的過程中，遭受的破壞應(yīng)力主要由兩部分組成。其一是當(dāng)混凝土中的毛細(xì)孔水在某負(fù)溫下發(fā)生物態(tài)變化，由水轉(zhuǎn)變成冰，體積膨脹9%，因受毛細(xì)孔壁約束形成膨脹壓力，從而在孔周圍的微觀結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生拉應(yīng)力；其二是當(dāng)毛細(xì)孔水結(jié)成冰時(shí)，由凝膠孔中過冷水在混凝土微觀結(jié)構(gòu)中遷移和重分布引起的滲管壓。由于表面張力的作用，混凝土毛細(xì)孔隙中的水的冰點(diǎn)隨著孔徑的減小而降低。當(dāng)膠凝孔水形成冰核的溫度在-78℃以下時(shí)，由冰與過冷水的飽和蒸汽壓差和過冷水之間的鹽分濃度差引起水分遷移而形成滲透壓。另外膠凝不斷增大，形成更大膨脹壓力，當(dāng)混凝土受凍時(shí)，這兩種壓力會(huì)損傷混凝土內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)，當(dāng)經(jīng)過反復(fù)多次的凍融循環(huán)以后，損傷逐步積累不斷擴(kuò)大。發(fā)展成互相連通的裂縫，使混凝土的強(qiáng)度逐步降低，最后甚至完全喪失。

三、混凝土缺陷檢測(cè)

（一）聲發(fā)射法。聲發(fā)射法是利用材料或結(jié)構(gòu)受力時(shí)發(fā)出瞬態(tài)振動(dòng)現(xiàn)象的原理，在混凝土構(gòu)件表面的不同部位上放置聲傳感器，并將傳感器與信號(hào)放大器、信號(hào)調(diào)節(jié)器和磁帶記錄儀等組成測(cè)量系統(tǒng)。當(dāng)混凝土構(gòu)件受力產(chǎn)生的應(yīng)變超過其彈性極限點(diǎn)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生小振幅彈性波，波向構(gòu)件表面?zhèn)鞑ィ瑫?huì)被放置在構(gòu)件表面上的傳感器探測(cè)到，根據(jù)不同探測(cè)位置上的應(yīng)力波到達(dá)時(shí)間差可以確定變形點(diǎn)的位置，即混凝土構(gòu)件由于受力而發(fā)生損傷的位置。用聲發(fā)射法可以檢測(cè)結(jié)構(gòu)遭受損傷的程度。但是，該方法只能在結(jié)構(gòu)變形和應(yīng)力增加時(shí)才能應(yīng)用，在靜荷載下不能單獨(dú)測(cè)量混凝土的損傷或破壞。

摘要摘要：本文針對(duì)北方嚴(yán)寒地區(qū)混凝土凍融破壞新問題，扼要綜述了國內(nèi)外混凝土抗凍耐久性技術(shù)的探究動(dòng)態(tài)，敘述了利用礦物摻合料和復(fù)合摻入混合料是改善混凝土抗凍耐久性的有效辦法。

摘要：混凝土耐久性凍融破壞礦物摻合料

1前言

混凝土的耐久性是混凝土反抗氣候變化、化學(xué)侵蝕、磨損或任何其它破壞過程的能力，當(dāng)在暴露的環(huán)境中，能耐久的混凝土應(yīng)保持其形態(tài)、質(zhì)量和使用功能?；炷恋哪途眯蕴骄?jī)?nèi)容包括摘要:鋼筋銹蝕、化學(xué)腐蝕、凍融破壞、堿集料破壞?；炷恋目箖鲂宰鳛榛炷聊途眯缘囊粋€(gè)重要內(nèi)容，在北方嚴(yán)寒地區(qū)工程中是急待解決的重要新問題之一。

我國地域遼闊，有相當(dāng)大的部分處于嚴(yán)寒地帶，致使不少水工建筑物發(fā)生了凍融破壞現(xiàn)象。根據(jù)全國水工建筑物耐久性調(diào)查資料[1，在32座大型混凝土壩工程、40余座中小型工程中，22%的大壩和21%的中小型水工建筑物存在凍融破壞新問題，大壩混凝土的凍融破壞主要集中在東北、華北、西北地區(qū)。尤其在東北嚴(yán)寒地區(qū)，興建的水工混凝土建筑物，幾乎100%工程局部或大面積地遭受不同程度的凍融破壞。除三北地區(qū)普遍發(fā)現(xiàn)混凝土的凍融破壞現(xiàn)象外，地處較為暖和的華東地區(qū)的混凝土建筑物也發(fā)現(xiàn)有凍融現(xiàn)象。

因此，混凝土的凍融破壞是我國建筑物老化病害的主要新問題之一，嚴(yán)重影響了建筑物的長期使用和平安運(yùn)行，為使這些工程繼續(xù)發(fā)揮功能和效益，各部門每年都耗費(fèi)巨額的維修費(fèi)用，而這些維修費(fèi)用為建設(shè)費(fèi)用的1～3倍。美國投入混凝土基建工程的總造價(jià)為16萬億美元，據(jù)估計(jì)今后每年用于混凝土工程維修和重建的費(fèi)用估計(jì)達(dá)3000億美元[2。

由中國工程院土木水利建筑學(xué)部發(fā)起，并會(huì)同國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局、國家工業(yè)建筑診斷與改造工程技術(shù)中心、國家自然科學(xué)基金委員會(huì)工程與材料學(xué)部共同主辦，清華大學(xué)結(jié)構(gòu)工程與振動(dòng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室承辦的“土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性”科技論壇，于2001年11月17~18日在清華大學(xué)舉行。論壇的宗旨是：分析我國土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性現(xiàn)狀，交流近年來這一領(lǐng)域的研究成果，探討亟待解決的重大問題與應(yīng)對(duì)途徑，并積極提出建議為政府有關(guān)部門制定或修訂相關(guān)的技術(shù)政策或技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提供參考依據(jù)，以期土建工程結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性能夠更好地適應(yīng)我國現(xiàn)代化建設(shè)的需求，適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型后面向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需求。

會(huì)議收到論文報(bào)告58篇并印發(fā)了文集，有140人參加會(huì)議，在第一天的大會(huì)和第二天的分組會(huì)上分別有17位和26位專家作了報(bào)告，另外還安排了半天時(shí)間進(jìn)行自由發(fā)言和討論。會(huì)議氣氛熱烈，取得了預(yù)期的效果，不同觀點(diǎn)之間也進(jìn)行了較為充分的交流。

鑒于這一會(huì)議的論壇性質(zhì)，以下僅就會(huì)上提出的一些問題及建議作一歸納，提交與會(huì)專家考慮并審議。



一、土建結(jié)構(gòu)工程的安全性

結(jié)構(gòu)安全性是結(jié)構(gòu)防止破壞倒塌的能力，是結(jié)構(gòu)工程最重要的質(zhì)量指標(biāo)。結(jié)構(gòu)工程的安全性主要決定于結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工水準(zhǔn)，也與結(jié)構(gòu)的正確使用（維護(hù)、檢測(cè)）有關(guān)，而這些又與土建工程法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（規(guī)范、規(guī)程、條例等）的合理設(shè)置及運(yùn)用相關(guān)聯(lián)。

1

混凝土結(jié)構(gòu)以其整體性好、耐久性好、可塑性強(qiáng)、維修費(fèi)用少等優(yōu)點(diǎn)廣泛使用于整個(gè)20世紀(jì)，發(fā)現(xiàn)混凝土的耐久性問題則是在60至70年代。一些發(fā)達(dá)國家的混凝土橋使用了三四十年后，紛紛進(jìn)入老化期。人們始料不及的是混凝土材料在不利的環(huán)境、運(yùn)用條件下，出現(xiàn)了一系列影響結(jié)構(gòu)耐久性的物理、化學(xué)現(xiàn)象，如結(jié)構(gòu)混凝土的碳化、保護(hù)層剝落、裂縫的發(fā)展、鋼筋銹蝕、滲透凍融破壞、混凝土集料的化學(xué)腐蝕等等。我國七十年代后期建造的混凝土橋梁亦發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重的開裂現(xiàn)象。因而混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題已成為結(jié)構(gòu)工程師們不容忽視的一個(gè)問題。

混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性概括起來是指混凝土抵抗周圍不利因素長期作用的性能。結(jié)構(gòu)耐久性問題主要表現(xiàn)為：混凝土損傷；鋼筋的銹蝕、脆化、疲勞、應(yīng)力腐蝕；以及鋼筋與混凝土之間粘結(jié)錨固作用的消弱等三個(gè)方面。從短期效果而言，這些問題影響結(jié)構(gòu)的外觀和使用功能；從長遠(yuǎn)看，則為降低結(jié)構(gòu)安全度，成為發(fā)生事故的隱患，影響結(jié)構(gòu)的使用壽命。下面從影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的主要因素和提高耐久性的技術(shù)措施兩個(gè)方面來探討混凝土的耐久性問題。

2影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的主要因素

（1）混凝土的材質(zhì)。

混凝土是碎石、砂、水泥和水拌合后凝硬而成。這些材料的優(yōu)劣直接影響到硬化后混凝土的質(zhì)量(包括密實(shí)度和強(qiáng)度等)，好質(zhì)量的材料將為工程使用期混凝土的耐久性打下良好的基礎(chǔ)。近年來由于基本建設(shè)的迅猛發(fā)展，施工中往往忽略對(duì)材質(zhì)的要求，工地上只檢查混凝土試件的強(qiáng)度作為材質(zhì)的唯一標(biāo)準(zhǔn)。豈知不合規(guī)格的材料，將導(dǎo)致混凝土收縮徐變量大大增加，初始裂縫大量產(chǎn)生，這對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)安全將是一嚴(yán)重隱患。

摘要：隨著城鄉(xiāng)建設(shè)的不斷發(fā)展，城市橋梁和公路橋梁的負(fù)荷越來越重，造成混凝土結(jié)構(gòu)橋梁的不同程度的損壞；在設(shè)計(jì)和施工過程中不注重細(xì)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也是造成橋梁耐久性的一個(gè)很重要的因素，這些問題的存在嚴(yán)重影響了橋梁的使用壽命，因而從多方面對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)的分析和研究是非常必要的。

關(guān)鍵詞：橋梁負(fù)荷；使用壽命；混凝土結(jié)構(gòu)；耐久性設(shè)計(jì)；橋梁細(xì)部構(gòu)造

1混凝土結(jié)構(gòu)耐久性不足的主要原因

1.1工程設(shè)計(jì)的耐久性標(biāo)準(zhǔn)低結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范主要考慮荷載作用下的結(jié)構(gòu)安全性，環(huán)境作用下的耐久性設(shè)計(jì)處于次要的地位，有很多指標(biāo)都是定性的規(guī)定，在一些細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)方面存在一定的漏洞。規(guī)范中沒有設(shè)計(jì)壽命和耐久性設(shè)計(jì)的明確要求。規(guī)范在耐久性設(shè)計(jì)方面不能隨著今年來水泥的性能、施工條件、環(huán)境條件的巨大轉(zhuǎn)變而與時(shí)俱進(jìn)。

1.2工程施工過程中片面的追求施工進(jìn)度由于混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高和施工進(jìn)度的加快，實(shí)際耐久性質(zhì)量大幅度下降。在一些橋梁的混凝土施工中添加的早強(qiáng)劑，使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和后期強(qiáng)度發(fā)展不良，易開裂，耐久性降低。養(yǎng)護(hù)不良使表層混凝土的抗?jié)B性成倍降低，使鋼筋開始銹蝕的年限成倍縮小。

1.3在橋梁運(yùn)營過程中缺少正常的檢測(cè)和維修結(jié)構(gòu)耐久性需要有正確使用和正常檢測(cè)與維修相配合。重新建、輕維修是橋梁建設(shè)管理工作中重大缺陷，對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)施工程，應(yīng)在設(shè)計(jì)中進(jìn)行結(jié)構(gòu)全壽命經(jīng)濟(jì)分析與評(píng)價(jià)，只有適當(dāng)加大初始投資費(fèi)用，強(qiáng)化結(jié)構(gòu)耐久性，才是最經(jīng)濟(jì)有效的途徑。

摘要：目前鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于住宅建筑，住宅建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全事關(guān)群眾切身利益，事關(guān)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展大局，文章以住宅建筑結(jié)構(gòu)耐久性為研究對(duì)象，分析鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理和影響住宅建筑結(jié)構(gòu)耐久性因素，并提出提高住宅建筑結(jié)構(gòu)耐久性的相關(guān)措施和建議，以供住宅建筑工程建設(shè)、勘察、設(shè)計(jì)、施工和管理部門參考。

關(guān)鍵詞：住宅建筑；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；耐久性

如今，我國房地產(chǎn)建設(shè)開發(fā)規(guī)模日益擴(kuò)大，住宅建筑的質(zhì)量安全越來越受到群眾關(guān)注，根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50068-2018）要求，建筑結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)應(yīng)具有足夠的耐久性能，目前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范主要根據(jù)建筑所處環(huán)境類別和安全等級(jí)來確定使用年限，通常住宅建筑設(shè)計(jì)使用年限為50年，作為住宅建筑最主要結(jié)構(gòu)類型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在實(shí)踐中因設(shè)計(jì)、施工、使用環(huán)節(jié)不當(dāng)，往往容易出現(xiàn)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)滲漏、開裂、混凝土保護(hù)層厚度不夠等一系列質(zhì)量問題，從近年各地住宅質(zhì)量投訴機(jī)構(gòu)受理的投訴來看，涉及住宅工程質(zhì)量投訴現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)開裂和滲漏占比逐年增加，一些住宅建筑現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的滲漏、開裂直接影響建筑的適用性甚至危及結(jié)構(gòu)安全性。

1影響住宅建筑結(jié)構(gòu)耐久性因素

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是指由配置鋼筋的混凝土而成的結(jié)構(gòu)，研究表明其結(jié)構(gòu)耐久性受水灰比、水泥品種、外加劑、溫度、濕度、環(huán)境等多重因素影響，這些因素既有材料本身的內(nèi)在因素，也有自然環(huán)境的外部因素，同時(shí)內(nèi)外因素之間又有復(fù)雜的相互關(guān)系，導(dǎo)致其影響因素形成一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)。通常造成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性失效的主要原因有兩類：一類是混凝土材料自身的腐蝕、劣化，混凝土受寒冷氣候下的凍害、侵蝕環(huán)境的物理化學(xué)作用，造成截面大面積脫落，從而引起結(jié)構(gòu)失效；另一類是鋼筋銹蝕，導(dǎo)致鋼筋受力截面積變小，鋼筋與混凝土之間的握裹力下降，鋼筋銹脹壓力致使混凝土構(gòu)件沿鋼筋軸線方向產(chǎn)生裂縫，直接降低了混凝土抗壓強(qiáng)度甚至導(dǎo)致構(gòu)件失效，從而影響結(jié)構(gòu)整體安全性。對(duì)于住宅建筑結(jié)構(gòu)耐久性影響因素目前可以概括為設(shè)計(jì)、施工、使用三類。1.1設(shè)計(jì)因素。一是現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）和《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/T50476-2019）中對(duì)住宅建筑結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)主要依賴于經(jīng)驗(yàn)性定性和參考基本的設(shè)計(jì)指標(biāo)，尤其是對(duì)常見的住宅建筑主要通過對(duì)混凝土強(qiáng)度、混凝土構(gòu)件截面尺寸、混凝土保護(hù)層厚度、鋼筋原材和截面配筋率等進(jìn)行控制，而針對(duì)住宅建筑不同使用功能特點(diǎn)未細(xì)化明確具體的設(shè)計(jì)要求，如對(duì)地下室、衛(wèi)生間、陽臺(tái)等特殊使用功能區(qū)域設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)未進(jìn)行細(xì)化要求。二是巖土地質(zhì)勘察報(bào)告通常對(duì)地下土質(zhì)和地下水酸堿程度及化學(xué)成分尤其cl-含量未進(jìn)行詳細(xì)分析，設(shè)計(jì)時(shí)地下結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土使用環(huán)境往往完全依靠經(jīng)驗(yàn)或者參考周邊區(qū)域進(jìn)行劃分。三是設(shè)計(jì)單位對(duì)項(xiàng)目當(dāng)?shù)鼗炷潦褂玫乃?、集料、攪拌用水、外加劑等材料?nèi)的酸性氯化物及cl-含量是否超標(biāo)、骨料的堿集料含量情況難以把控，對(duì)原材料要求很難在設(shè)計(jì)文件中明確。1.2施工因素。一是建設(shè)、施工單位的工程質(zhì)量責(zé)任意識(shí)不強(qiáng)，建設(shè)單位肢解發(fā)包、違法分包和施工單位轉(zhuǎn)包、掛靠等違法行為在住宅房地產(chǎn)項(xiàng)目屢見不鮮，直接導(dǎo)致施工組織無序、項(xiàng)目管理混亂、工程質(zhì)量失控，近年來被住建部門通報(bào)的存在嚴(yán)重質(zhì)量問題的項(xiàng)目大部分都存在市場(chǎng)行為不規(guī)范。二是住宅房地產(chǎn)開發(fā)項(xiàng)目由于受工期、資金等限制，項(xiàng)目建設(shè)、施工過程中一味的趕進(jìn)度、搶節(jié)點(diǎn)，導(dǎo)致混凝土養(yǎng)護(hù)不夠、拆模過早，直接影響混凝土結(jié)構(gòu)的后期質(zhì)量，研究表明大部分混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開裂、滲漏都是與混凝土的早期養(yǎng)護(hù)和拆模過早有關(guān)。三是施工過程質(zhì)量管控不嚴(yán)，施工中隨意變更設(shè)計(jì)文件，如地下室外墻和底板設(shè)計(jì)為防水混凝土，施工時(shí)施工單位擅自變更為普通混凝土，其次受建筑工人經(jīng)驗(yàn)和水平限制，建筑工地鋼筋工、木工、混凝土工等各專業(yè)工種在施工中未能嚴(yán)格按照方案和規(guī)范要求進(jìn)行作業(yè)，導(dǎo)致現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量存在質(zhì)量缺陷，如：鋼筋工隨意將受力鋼筋兼作防雷接地，加速混凝土結(jié)構(gòu)碳化；跨度較大的模板支撐體系，木工未按要起拱，造成混凝土構(gòu)件截面尺寸不夠；混凝土澆筑時(shí)，混凝土工隨意在作業(yè)面踩踏，導(dǎo)致綁扎成型鋼筋變形、移位，混凝土保護(hù)層不符合要求。1.3使用因素。一是住宅建筑混凝土結(jié)構(gòu)耐久性與氣候環(huán)境條件有著緊密聯(lián)系，不同氣候條件混凝土結(jié)構(gòu)耐久性有著顯著差異，長期處于惡劣環(huán)境的混凝土構(gòu)件極易出現(xiàn)腐蝕性破壞。二是業(yè)主裝修過程中，隨意破壞混凝土構(gòu)件，如隨意在混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)開洞、開槽，直接影響混凝土結(jié)構(gòu)后期質(zhì)量；有的甚至改變住宅使用功能，如將住宅建筑作為商業(yè)或倉庫使用，增加結(jié)構(gòu)荷載，影響結(jié)構(gòu)正常使用安全。三是受混凝土的碳化影響以及混凝土徐變，住宅建筑在設(shè)計(jì)使用年限的中后期，混凝土強(qiáng)度逐漸減小變形逐漸加大，住宅的安全性有所下降。

2提高住宅建筑結(jié)構(gòu)耐久性措施

一、混凝土結(jié)構(gòu)耐久性問題的分析

混凝土耐久性問題，是指結(jié)構(gòu)在所使用的環(huán)境下，由于內(nèi)部原因或外部原因引起結(jié)構(gòu)的長期演變，最終使混凝土喪失使用能力。即所為的耐久性失效，耐久性失效的原因很多，有抗凍失效，堿一集料反應(yīng)失效，化學(xué)腐蝕失效，鋼筋銹蝕造成結(jié)構(gòu)破壞等。下面作具體分析。

1、混凝士的凍融破壞。結(jié)構(gòu)處于冰點(diǎn)以下環(huán)境時(shí)，部分混凝土內(nèi)孔隙中的水將結(jié)冰，產(chǎn)生體積膨脹，過冷的水發(fā)生遷移，形成各種壓力，當(dāng)壓力達(dá)到一定程度時(shí)，導(dǎo)致混凝土的破壞?；炷涟l(fā)生凍融破壞的最顯著的特征是表面剝落，嚴(yán)重時(shí)可以露出石子?；炷恋目箖鲂阅芘c混凝土內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu)和氣泡含量多少密切相關(guān)?？自缴僭叫。茐淖饔迷叫?，封閉氣泡越多，抗凍性越好。影響混凝土抗凍性的因素，除了孔結(jié)構(gòu)和含氣量外，還包括：混凝土的飽和度，水灰比，混凝土的齡期，集料的孔隙率及其間的含水率等。

2、混凝土的堿一集料反應(yīng)?；炷恋膲A一集料反應(yīng)，是指混凝土中的堿與集料中活性組分發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，引起混凝土的膨脹，開裂，甚至破壞。因反應(yīng)的因素在混凝土內(nèi)部，其危害作用往往是不能根冶的，是混凝土工程中的一大隱患。許多國家因堿集料反應(yīng)不得不拆除大壩，橋梁，海堤和學(xué)校，造成巨大損失，國內(nèi)工程中也有堿一集料反應(yīng)損害的類似報(bào)道，一些立交橋，鐵道軌枕等發(fā)生不同程度的膨脹破壞?；炷翂A一集料反應(yīng)需具備三個(gè)條件，即有相當(dāng)數(shù)量的堿，相應(yīng)的活性集料，水份。反應(yīng)通常有三種類型：堿一硅酸反應(yīng)，堿一碳酸鹽反應(yīng)，慢膨脹型堿～硅酸鹽反應(yīng)，避免堿一集料反應(yīng)的方法可采用：①盡量避免采用活性集料；②限制混凝土的堿含量；⑨摻用混合材。

3、化學(xué)侵蝕。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)處在有侵蝕性介質(zhì)作用的環(huán)境時(shí)，會(huì)引起水泥石發(fā)生一系列化學(xué)，物理與物化變化，而逐步受到侵蝕，嚴(yán)重的使水泥石強(qiáng)度降低，以至破壞。常見的化學(xué)侵蝕可分為淡水腐蝕，一般酸性水腐蝕，碳酸腐蝕，硫酸鹽腐蝕，鎂鹽腐蝕五類。淡水的沖刷，會(huì)溶解水泥石中的組分，使水泥石孔隙增加，密實(shí)度降低，從而進(jìn)一步造成對(duì)水泥石的破壞；研究表明，當(dāng)水泥石中的氧化鈣溶出5％時(shí)，強(qiáng)度下降7％，當(dāng)溶出24％時(shí)，強(qiáng)度下降29％，因此，淡水沖刷會(huì)對(duì)水工建筑有一定影響；而當(dāng)水中溶有一些酸類時(shí)，水泥石就受到溶浙和化學(xué)溶解雙重作用，腐蝕明顯加速，這類侵蝕常發(fā)生在化工碳酸對(duì)混凝土的影響主要為：在溶淅水泥石的同時(shí)，破壞混凝土內(nèi)的堿環(huán)境，降低水泥水化產(chǎn)物的穩(wěn)定性，影響水泥石的致密度，造成對(duì)混凝土的侵蝕；硫酸鹽的腐蝕則表現(xiàn)為S042離子深入混凝~t~Jk泥組分反應(yīng)，生成物體積膨脹開裂造成損壞；海水中由于存在多種離子，侵蝕形式較為復(fù)雜，但主要是由于鎂鹽使硬化水泥石的結(jié)構(gòu)組分分解，同時(shí)硫酸鹽作用會(huì)造成對(duì)水泥石的損壞，而氧化鎂沉淀會(huì)堵塞混凝土孔隙，會(huì)使海水侵蝕有所緩和。

4、鋼筋的銹蝕。鋼筋的銹蝕，其一表現(xiàn)為鋼筋在外部介質(zhì)作用下發(fā)生電化反應(yīng)，逐步生成氫氧化鐵等即鐵銹，其體積比原金屬增大2-4倍，造成混凝土順筋裂縫，從而成為腐蝕介質(zhì)滲入鋼筋的通道，加快結(jié)構(gòu)的損壞。氫氧化鐵在強(qiáng)堿溶液中會(huì)形成穩(wěn)定的保護(hù)層，阻止鋼筋的銹蝕，但堿環(huán)境被破壞或減弱，則會(huì)造成鋼筋的銹蝕，如混凝土的碳化或中性化。造成混凝土碳化和中性化的原因，主要是混凝土的密實(shí)度即抗?jié)B性不足，酸性氣體(~nco，，s0，，H，s，HCL，NO，)滲入混凝土內(nèi)與氫氧化鈣作用；其二，氯離子對(duì)鋼筋表面鈍化膜有特殊的破壞作用，當(dāng)混凝土中氯含量超過標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，鋼筋會(huì)銹蝕，而水和氧的存在是鋼筋被腐蝕的必要條件，因此，若混凝土開裂，造成水和氧的通道，則鋼筋銹蝕加速，促成混凝土裂縫進(jìn)一步開展，混凝土保護(hù)層剝落，最終使構(gòu)件失去承載力。