影响混凝土耐久性问题的分析

一、商品混凝土渗透破坏

抗渗性是指混凝土抵抗水、油等液体在压力作用下渗透的性能。它直接影响混凝土的抗冻性和抗侵蚀性。

破坏原因

混凝土本质上是一种多孔性材料，混凝土的抗渗性主要与其密度及内部孔隙的大小和构造有关。混凝土内部的互相连通的孔隙和毛细管通路，以及由于在混凝土施工成型时，振捣不实产生的蜂窝、孔洞都会造成混凝土渗水。

影响因素

混凝土产生渗透是由于其内部存在贯穿孔隙、毛细管和孔洞、蜂窝等。影响混凝土抗渗性的主要因素是水灰比，水灰比越大，水分越多，蒸发后留下的孔隙越多，其抗渗性越差。提高混凝土抗渗性的措施有降低水灰比、采用减水剂，选用致密、干净、级配良好骨料。

二、碱骨料反应

混凝土的碱-集料反应是指混凝土中的碱与集料中活性组分发生的化学反应，引起混凝土的膨胀，开裂，甚至破坏。因反应的因素在混凝土内部，其危害作用往往是不能根冶的，是混凝土工程中的一大隐患。许多国家因碱-集料反应不得不拆除大坝，桥梁，海堤和学校，造成巨大损失，国内工程中也有碱-集料反应损害的类似报道，一些立交桥，铁道轨枕等发生不同程度的膨胀破坏。

破坏原因

水泥中的碱与骨料中的活性氧化硅发生化学反应使混凝土产生不均匀膨胀，出现起鼓、裂缝等。目前已确定含有活性氧化硅矿物质的骨料有蛋白石、玉髓、鳞石英、方石英、酸性或中性玻璃体的阴晶质火山岩如流纹岩、安山岩及凝灰岩等。其中蛋白石质的二氧化硅活性最大。混凝土碱-集料反应需具备三个条件，即有相当数量的碱，相应的活性集料，水份。反应通常有三种类型：碱-硅酸反应，碱-碳酸盐反应，慢膨胀型碱-硅酸盐反应。

影响因素

混凝土工程发生碱骨料反应需要具有三个条件。首先是混凝土的原材料水泥、混合材、外加剂和水中含碱量高；第二是骨料中有相当数量的活性成分；第三是潮湿环境，有充分的水分或湿空气供应。

三、钢筋锈蚀

钢筋锈蚀是造成钢筋混凝土耐久性损伤的最主要和最直接因素，钢筋锈蚀主要体现在：其一会使混凝土体积膨胀，产生的膨胀力会使混凝土裂缝、起鼓、剥落，缩短混凝土的使用寿命，直至破坏结构；其二混凝土中水泥水化后，在钢筋表面形成一层致密的钝化膜，因此在正常情况下钢筋不会锈蚀，但钝化膜一旦破坏，在有足够水和氧气条件下会产生电化学腐蚀。

破坏原因

钢筋的锈蚀钢筋的锈蚀，其一表现为钢筋在外部介质作用下发生电化反应，逐步生成氢氧化铁等即铁锈，其体积比原金属增大2-4倍，造成混凝土顺筋裂缝，从而成为腐蚀介质渗入钢筋的通道，加快结构的损坏。氢氧化铁在强碱溶液中会形成稳定的保护层，阻止钢筋的锈蚀，但碱环境被破坏或减弱，则会造成钢筋的锈蚀，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，主要是混凝土的密实度即抗渗性不足，酸性气体渗入混凝土内与氢氧化钙作用；其二，氯离子对钢筋表面钝化膜有特殊的破坏作用，当混凝土中氯含量超过标准时，钢筋会锈蚀，而水和氧的存在是钢筋被腐蚀的必要条件，因此，若混凝土开裂，造成水和氧的通道，则钢筋锈蚀加速，促成商品混凝土裂缝进一步开展，混凝土保护层剥落，最终使构件失去承载力。

影响因素

混凝土的保护层厚度及完好程度和商品混凝土的密实度，这三个方面都与侵蚀性介质的侵蚀速度有关，保护层厚度对钢筋锈蚀的影响呈线性关系，因此世界各国规范对保护层厚度都作了规定。