1、通过质量控制提高钢筋混凝土耐久性的思考摘要：钢筋混凝土的耐久性是影响使用寿命的重要性质，本文分析了钢筋混凝土耐久性的几个指标，提出了如何通过质量控制提高钢筋混凝土耐久性的措施。 关键词： 耐久性 检测指标 质量控制 防治措施 水泥混凝土通常是用水泥，水，石子，砂等材料按设计配合比混合，在有需要时还会掺加一定比例的外加剂和掺和料，搅拌均匀后在规定时间内与结构钢筋浇筑在一起，形成钢筋混凝土，是目前土木工程中广泛运用的建筑材料之一。在钢筋混凝土工程施工中，很多单位往往只关注混凝土的力学性能，如抗压强度，静力受压弹性模量等指标是否在达到二十八天龄期时满足设计和规范要求。但结构物是有使用寿命要求的，随着
2、时间的推移，环境的变化，钢筋混凝土的耐久性应当引起人们的高度重视，有关单位应通过质量控制提高钢筋混凝土耐久性。 一、钢筋混凝土主要检测指标 钢筋混凝土的耐久性可以通过各种检测方法来分别检测各项检测指标，最后再对各项评价指标进行综合评定，重点是针对钢筋混凝土结构材质状况和表面损伤状况这两大方面。 1. 混凝土表面损伤 这个检测指标主要指的是钢筋混凝土构件的外观检测，通常目测就能发现其中的问题，包括混凝土是否有裂缝，离析，剥落或露筋，掉棱与缺角，是否有蜂窝麻面，表面侵蚀，表面沉积等现像。这些缺陷根据程度的不同，对混凝土的耐久性影响也就大小不同。如裂缝宽度，长度和深度如超过规范允许范围，将对钢筋混凝
3、土的性能产生不利影响。混凝土离析如果严重的话，一是会降低混凝土的力学性能，二是会导致剥落，露筋等情况。而混凝土剥落，掉棱与缺角等缺陷严重时也会导致露筋，当钢筋暴露在大气中时，锈蚀过程将加快，最后导致截面减小，严重降低结构强度，影响钢筋混凝土的寿命。 2.混凝土的强度. 这是混凝土最重要的力学性能，常见的是抗压强度，还有静力受压弹性模量，抗折强度等指标，一般是通过制作混凝土试块，经过一定龄期的标准养护或同条件养护以后，对试块进行各项力学试验来检测混凝土的强度。也可以运用回弹，超声回弹，取芯等现场检测的方法来检测。3.钢筋的自然电位. 钢筋的锈蚀是影响钢筋混凝土耐久性的重要因素，正常情况下，由于初
4、始混凝土的高碱性，钢筋混凝土结构钢筋表面形成一层致密的钝化膜，使其处于钝化状态。但随着环境介质的侵入，钝化膜逐渐遭到破坏，从而导致腐蚀的发生。钢筋的锈蚀一般为电化学锈蚀， 发生电化学锈蚀必须具备 3 个条件：1、在钢筋表面形成电位差；2 在阴极部位钢筋表面存在足够的氧气和水；3 在阳极区，使阳极部位的钢筋表面处于活化状态，即钢筋表面的钝化膜遭到破坏，在氧气和水的共同作用下，钢筋表面不断失去电子发生电化学反应，逐渐被锈蚀，在钢筋表面生成红锈，引起混凝土开裂。由于有些钢筋锈蚀是在混凝土内部，从外表不易发现，可以通过检测钢筋的电位差这个指标来发现问题。 4.氯离子含量. 氯离子是一种能导致混凝土内钢
5、筋表面钝化膜破坏的重要环境介质之一，当周围环境中的氯离子从混凝土表面逐渐渗入到内部，当氯离子含量达到临界值时，就会破坏钝化膜，从而引起钢筋锈蚀。这种由氯离子引起的钢筋锈蚀从而使钢筋混凝土耐久性降低的破坏作用会很严重，一般发生在近海或海洋环境的工程中，北方地区冬季用氯盐除冰时也会部分渗入钢筋混凝土构件，从而引起钢筋锈蚀。可以通过特定的方法检测出钢筋混凝土构件的氯离子含量，提前预防钢筋锈蚀的发生。 5.钢筋分布及保护层厚度. 钢筋混凝土结构中的保护层对隔绝钢筋与外界的接触作用很大，一定厚度的混凝土保护层，可以影响侵蚀性介质的侵蚀速度，保护层厚度对钢筋锈蚀的影响呈线性关系，我国各类新修定的土木工程规
6、范中，对钢筋的最小保护层厚度规定中，随着使用环境条件的恶化，厚度也在增加。当保护层厚度达不到设计要求时，结构物使用一段时间后，很容易导致混凝土剥落，露筋，耐久性降低。钢筋分布及保护层厚度可以运用钢筋保护层测定仪进行检测。 6.碳化深度. 钢筋混凝土结构物在使用过程中还会受到一种常见的化学侵蚀作用就是碳化，这种由于空气中的二氧化碳渗透到混凝土中，与其中的碱性物质发生化学反应后生成碳酸盐和水，从而使混凝土碱度降低的过程就称为混凝土碳化。当碳化超过混凝土保护层时，在水与空气存在的条件下，就会使混凝土失去对钢筋的保护作用，钢筋生锈，表面碳化收缩产生拉力还会产生微小裂纹，当钢筋暴露在大气中，锈蚀加快，最
7、后导致截面减小，严重降低结构强度，影响使用寿命和耐久性。混凝土碳化深度可以用碳化深度测定仪进行检测。 7.电阻率. 钢筋的锈蚀是一个电化学反应过程，在该过程中混凝土是电通路的重要组成部分，因此混凝土的电阻率大小对钢筋的腐蚀速度有着重要的影响。而对电阻率影响方面，混凝土单方水泥用量，水胶比，掺合料掺量等因素都有影响，其中，电阻率随水胶比的增大而降低，随掺合料掺量增大而增大。钢筋混凝土的电阻率可以利用混凝土电阻率测试仪，采用四电极阻抗测量法进行检测。 二、钢筋混凝土耐久性方面常见缺陷的工程实例 某小型办公楼房建工程，为三层钢筋混凝土结构，由于前期征地等原因，影响了桩基工程施工，工程进度较慢。为了赶
8、工期，建设单位和施工单位在主体结构施工过程中对质量控制不够重视，没有抓好每一个环节，导致工程出现了很多常见的缺陷，这将会影响钢筋混凝土的耐久性。 该工程立柱，梁，板和屋面板设计均为现浇 C30 混凝土，由于使用的是商品混凝土，虽然原材料方面有一定的质量保证，但施工单位在钢筋绑扎，模板安装和混凝土浇筑环节都有所欠缺，在工程过程中和完成后经检测，外观方面有很多立柱出现胀模，小孔洞多，蜂窝麻面多，立柱局部混凝土离析等现象。混凝土保护层合格率较低，只有约 60%，这和施工单位在模板加固和混凝土浇筑振捣环节控制不力有关，虽然经检测，混凝土试块抗压强度和现场 28 天回弹强度是合格的，但是耐久性方面不容乐
9、观。以下是该工程钢筋混凝土工程部分图片： 立柱下部混凝土局部离析，系混凝土浇漏浆所至。 立柱中部混凝土存在胀模和剥落现像，模板加固工序失控。 立柱混凝土两个面相交接缝处不平整，有破损，钢筋易受侵蚀。 立柱钢筋位置偏位，导致钢筋保护层厚度达不到设计要求。 立柱下部混凝土胀模现像严重，表面孔 洞较多，浇筑环节失控。 三、通过质量控制提高钢筋混凝土耐久性的措施。 钢筋混凝土耐久性是影响钢筋混凝土构件使用寿命的重要因素，因此我们要通过一些质量控制手段，来提高钢筋混凝土的耐久性。 1. 因地制宜抓设计 在设计时要充分考虑建筑物所处的地理位置和周围环境，根据不同的特点选择不同的水泥品种，外加剂和砂，石等原
10、材料。比如对于水运，海港工程，当建筑物处于水位变化区以及干湿交替的环境时，宜选用抗硫酸盐水泥，在易冲刷部位和高强度混凝土宜选用高标号水泥。在混凝土配合比设计时可适当掺入少量的减水剂，阻水剂等外加剂，以改善混凝土的某些性能，当需要掺加防冻剂和早强剂时一定要严格控制其用量，因为这两类外加剂均含氯盐，氯离子含量过高会使钢筋锈蚀加速。设计时最好分别对各建筑物构件采取不同的混凝土保护层厚度做到因地制宜，这对提高钢筋混凝土耐久性作用很大。 2. 严格控制施工工艺 建设单位要对钢筋混凝土的耐久性高度重视，要求监理单位监督施工单位要控制好以下几个环节： （1）钢筋混凝土原材料按设计要求使用，首先钢筋要按设计的
11、规格，牌号和数量使用，水泥，外加剂，砂，石的品种和规格要经常检查，用量要严格按混凝土配合比要求掺配。施工中要控制好砂，石的含泥量，要清洗掉其中的杂质，尤其要注意剔除掉其中的有害杂质，尽量使用抗酸性集料，这样可以延缓混凝土的碳化。还要严格控制混凝土的水胶比，尽量采用低限，减少混凝土的自由水，有利于提高耐久性。 （2）控制好钢筋焊接，绑扎，模板安装等施工环节，钢筋一定要焊接或绑扎牢固，定位准确。尤其要确保混凝土保护层厚度达到设计要求，混凝土浇筑前要将规定厚度的预制高标号砂浆垫块垫好，并使它在浇筑时不会移动。 （3）严格控制混凝土浇筑环节，现场监理要全程旁站，尤其要注意混凝土的振捣。要按规定的标准进
12、行，既要振捣充分又不要过度振捣，必要时可做表面处理。还要注意浇筑部位的先后顺序，要安排专人检查模板情况，随时进行模板加固，确保不出现跑模胀模的情况。 3. 高度重视钢筋混凝土的养护和维护管理工作。 养护一定要及时，混凝土浇筑后达到初凝就应立即进行养护，要根据不同的水泥品种所要求的时间进行养护，重点是控制好适宜的温度和湿度，这对钢筋混凝土的耐久性帮助很大。 钢筋混凝土构件的使用寿命是很长的，在工程建设阶段和交付使用阶段都要加强维护管理工作，主要是定期检查，有专人维护，要经常检查钢筋混凝土的外观，定期测试所处环境的温度和湿度，检查是否有破损，裂缝，露筋及碳化深度，做好比较详细的记录工作。 如果发现
13、钢筋混凝土构件外观缺陷较大，比如表面有剥落，开裂，空洞，有裂缝等现象时，应及时用防护材料对表面进行封闭，以使混凝土内部与大气隔离，避免钢筋被侵蚀。防止裂缝继续扩大，严重时还可对混凝土进行补强处理。防碳化的措施是应阻止和减缓外界有害气体进入混凝土内侵蚀，使其和钢筋一直处于高碱性环境中。在北方地区的桥梁要谨慎使用氯盐来化除冰雪，防止其渗入混凝土内部，对钢筋造成侵蚀。 四、结语 钢筋混凝土构件是有使用寿命要求的，如果有关单位不重视它的耐久性，一些小的表面损坏不能及时处理，损坏就会日益加剧，时间长了就会对内部结构产生严重影响，有的甚至会造成大的事故。因此我们应防患于未燃，要分析钢筋混凝土损坏的原因，针对如何提高它的耐久性，采取各种有效的防治措施。 参考文献 1 GB50204-2011 混凝土结构工程施工质量验收规范 2 JTG/T F-2011 公路桥涵施工技术规范 3 GB50010-2010 混凝土结构设计规范
