1、浅析加强钢筋混凝土耐久性的施工措施摘要：在沿海码头水工结构中，钢筋混凝土结构的耐久性是决定其使用寿命的一个重要因素，沿海的重力式码头长期处于处于海水环境中，受到海水的特殊化学作用，如海水对水泥水化作用产物的影响，Cl-渗透对钢筋造成的腐蚀等，导致钢筋混凝土结构物的耐久性大大降低，因此，海水环境对钢筋混凝土结构的作用应该受到特别的重视。 关键词：耐久性；受损原理；防治措施 中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号： 混凝土受损破坏原理 笔者曾于广西北部湾从事五年重力式码头施工管理，细心翻阅了国内外大量资料得知，海水对钢筋混凝土结构的破坏可从两个方面进行分析：一方面是海水对混凝土结构本身的的
2、化学性破坏作用，另一方面是海水造成混凝土中钢筋受腐蚀，导致结构的破坏。 海水对混凝土结构的化学作用 海水对混凝土的特殊化学作用主要有以下两点：硫酸盐和混凝土的化学作用：混凝土中的主要成分 Ca(0H)2 可与硫酸盐发生化学反应，生成结晶体，体积膨胀，并继续与混凝土中的水化铝酸钙反应生成钙矾石，体积进一步膨胀，产生极大的应力，从而破坏混凝土结构。Cl-、镁盐和水泥胶凝材料化学反应：混凝土的胶凝组成 C-S-H 与 Cl-、镁盐反应可生产易溶于水的 CaCl2 以及无水硬性的 MSH 及 Mg(0H)2，使混凝土结构受到破坏。 海水对混凝土中钢筋的腐蚀作用 混凝土具有高碱性，在这种条件下钢筋表面形
3、成十分致密的氧化物钝化膜，可保护其免遭腐蚀。当 Cl-渗透进混凝土结构内部到达钢筋表面，造成钝化膜的破坏，此时铁元素、氧气、水分在 Cl-的催化下发生电化学反应从而造成钢筋的腐蚀，因此混凝土结构中钢筋的腐蚀需具备以下三个条件：Cl-的渗透使钢筋表面钝化膜被破坏；丰富的含氧环境；潮湿的环境。 海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范中将海水环境混凝土部位划分为：大气区、浪溅区、水位变动区、水下区这四个区域。浪溅区内钢筋腐蚀最为严重，这是由于混凝土表面被海浪溅湿后，混凝土表层孔隙中的 Cl-随着水分的蒸发浓度增高，Cl-向内扩散使钢筋周围钝化膜被破坏，同时又处于潮湿的大气含氧环境中，具备钢筋腐蚀所必需的条
4、件。其次是大气区和水位变动区，大气区受 Cl-侵蚀较弱，水位变动区混凝土露出水面时间短，混凝土孔隙基本处于水饱和状态，通氧条件差。水下区同样因通氧条件差几乎不会发生钢筋腐蚀性破坏。 提高混凝土耐久性的措施 关于提高混凝土结构物在海工环境中耐久性的措施，本文主要从实际施工现场角度，详细分析几种实际施工中常用的几种有效措施。 高性能混凝土 海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范中指出，高性能混凝土是指用混凝土的常规材料、常规工艺，在常温下，以低水胶比、大掺量优质掺合料和较严格的质量控制制作的高耐久性、高尺寸稳定性、良好工作性及较高强度的混凝土。对于暴露于浪溅区的混凝土，宜采用高性能混凝土。并应达到下列技
5、术指标 根据高性能混凝土的特性，大掺量的优质掺合料可降低混凝土结构中 Ca(0H)2 成分的含量，减少硫酸盐及 Mg+对混凝土结构的破坏，大大提高混凝土结构的耐久性，同时可使 Cl-在混凝土中的渗透速率降低，延长Cl-到达钢筋表面致使钝化膜破坏的时间，从而提高钢筋混凝土的耐久性。高性能混凝土的优越性使得其在实际应用中越来越广，在海工建筑的重要结构部位有逐步取代普通的混凝土的趋势。由于高性能混凝土的水泥使用量降低，因此其成本与普通混凝土相比相差并不算很大，其难点主要在于施工过程中的质量控制。加强施工现场管理，从原材料的进场检验到最后浇筑完成的成品养护，都要严格按照规范执行。 混凝土表面浸渍涂料
6、目前国内广泛使用的主要是指以异丁烯三乙氧基硅烷单体作为硅烷浸渍材料的涂料，将它涂于混凝土表面，其小分子结构可渗透到混凝土内部与空气及水分子发生化学反应，形成一斥水处理层，产生防水、防Cl-的性能。可有效防止海水对混凝土及内部钢筋的腐蚀，提高建筑物的使用寿命。 在浸渍硅烷时，应严格按照使用说明及规范要求进行，喷涂前应将混凝土结构物表面的灰尘、油污等有害物与污染物清除。喷涂硅烷的混凝土表面应使用淡水冲洗后自然干燥 72h。下雨、强风、强烈阳光直射时不得喷涂硅烷，混凝土表面温度应在 540之间。 目前该种方法已在国内广泛使用，作者所从事的北海邮轮码头工程中，便是对浪溅区部分的混凝土结构物表面使用硅烷
7、浸渍材料。该种方法具有操作方便，持续时间久，浸渍后的混凝土面保留原样的优点，因此受设计及业主单位所喜爱。 混凝土表面涂层 该措施是在混凝土表面覆盖一层保护膜，可有效阻避免周围的 Cl-浓度达到临界状态，同时还可阻隔氧气、水分、二氧化碳等有害物渗透进入混凝土中，降低钢筋的腐蚀速度，防止混凝土碳化。 混凝土表面涂层的材料及配套方式多种多样，不同种类的涂层，其性能也不尽相同，如何选择效果好，且持续性久的涂层是施工过程中需要综合考虑的问题。总的来说，表面涂层应具有良好的耐碱性、附着性、耐蚀性等特性，施工时需要保持混凝土表面的干洁、平整，保证涂层的附着力。涂层的价格相对来说较为经济、施工也较简便。但因部
8、分涂层自身寿命不长，且容易遭到破坏，再次涂覆又困难，故在应用方面受到一定限制。 增加钢筋保护层厚度 根据结构情况，适当增加钢筋保护层厚度，以延缓氯化物到达钢筋表面的时间。混凝土保护层厚度增加，则 Cl-渗入混凝土到达钢筋的时间就会增加，这是延迟混凝土内部钢筋开始锈蚀很有效的方法。但保护层厚度也不能过厚，应符合规范要求。因为过厚的保护层会使缺乏配筋的混凝土体积增加过多，从而因混凝土收缩、温度应力所引起的裂缝增多。在实际施工过程当中，钢筋保护层是经常被施工人员所忽视的地方，现场管理不到位，就很容易造成保护层偏小或偏大，从而影响结构物的耐久性，因此施工过程中，管理人员必须加强现场监督，从保护层垫块制
9、作到支垫都须要求作业人员严格按照规范施工。 钢筋阻锈剂 钢筋阻锈剂通过影响钢筋和电介质之间的电化学反应，可以有效地阻止钢筋腐蚀发生。因为阻锈剂的作用可以自发地在钢筋表面上形成，只要有致钝环境，即使钝化膜破坏也可以自行再生，自动维持。这种方法操作简便，只需在生产混凝土时按配合比添加阻锈剂即可。笔者所从事的北海港石步岭港区三期工程沉箱浪溅区范围及胸墙便是采取了该措施。 结束语： 提高钢筋混凝土结构物的耐久性不能只从单一的措施去考虑，应综合几种比较理想的措施，同时进行，这样就可起到多重保护作用，并根据混凝土结构所处部位的不同制定不同的防腐措施，浪溅区是防腐的重点区域。在施工过程中，要做好管理工作，加强质量控制，严格按照规范及图纸要求进行施工，这是提高钢筋混凝土结构物耐久性的最重要因素。 参考文献： 1 潘德强、海水环境中混凝土结构防腐蚀耐久性设计、水运工程、2001 年 8 月、12-14 2 李乃珍、金国董、刘兰计、王铁军、抗海水水泥对高浓 SO42-、Mg2+、Cl-的耐腐蚀性能及其机理、中国建材科技、1998 年第 5 期、7-13 3 孙瑞华、海工钢筋混凝土腐蚀机理及防护措施、土木工程材料 4 迟培云、王大成、李爱武、钢筋混凝土构筑物在海水中的腐蚀及其防护、青岛建筑工程学院学报、第 25 卷第 2 期、6-10
