提高混凝土耐久性的技術措施

1、提高混凝土耐久性的技術措施前言混凝土耐久性是指結構在規(guī)定的使用年限內，在各種環(huán)境條件作用下，不需要額外的費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)行國家標準混凝土結構設計規(guī)范(GB50010-2002)中，明確規(guī)定混凝土結構設計采用極限狀態(tài)設計方法。混凝土耐久性與諸多因素有關，但在很大程度上取決于施工過程中的質量控制和質量保證以及結構使用過程中的正確維修與例行檢測。就本文而言，重在從施工過程控制的方面來保證混凝土的耐久性，即根據(jù)混凝土結構所處的環(huán)境作用等級進行混凝土原材料選擇、配合比選配，并加強施工工藝控制，特別是混凝土養(yǎng)護的溫度、濕度控制等。1 原材料選用1.1 水泥采用品質

2、穩(wěn)定、強度等級不低于P.O42.5級的低堿硅酸鹽水泥或低堿普通硅酸鹽水泥(摻合料僅為粉煤灰或磨細礦碴)，禁止使用其它品種水泥。品質應符合GB175-2007規(guī)定：水泥的比表面積不宜超過350m2/kg，堿含量不應超過0.60%，游離氧化鈣含量不應超過1.5%，水泥熟料中C3A的含量不宜超過8%(強腐蝕環(huán)境下不應大于5%)，C4AF含量小于7%、C3S、C2S含量宜在40%45%之間的水泥。1.2 粗骨料選用質地堅硬、級配良好的石灰?guī)r、花崗巖、輝綠巖等球形、吸水率低、空隙率小的碎石，壓碎指標不大于10%，母巖立方體抗壓強度與梁體混凝土設計強度之比應大于2，含泥量小于0.5%，針、片狀顆粒含量不大

3、于5%，顆粒盡量接近等徑狀。粗骨料粒徑宜為520mm，且分兩級儲存、運輸、計量，510mm顆粒質量占(405)%，1020mm顆粒質量占(605)%。選用無堿活性粗骨料(因條件所限不得不采用堿硅酸反應砂漿棒膨脹率為0.100.20%的活性骨料時，由各種原材料帶入混凝土中的總堿量不應超過3.0kg/m3)。1.3 細骨料細骨料應選擇級配合理、質地均勻堅固的天然中粗砂(不宜使用機制砂和山砂，嚴禁使用海砂)，細度模數(shù)2.63.0。嚴格控制云母和泥土的含量，砂的含泥量應不大于1.5%，泥塊含量應不大于0.1%，選用無堿活性細骨料(因條件所限不得不采用堿硅酸反應砂漿棒膨脹率為0.100.20%的活性骨料

4、時，由各種原材料帶入混凝土中的總堿量不應超過3.0kg/m3)。1.4 礦物摻合料適當摻用優(yōu)質級粉煤灰、磨細礦渣、微硅粉等礦物摻合料或復合礦物摻合料，級粉煤灰和磨細礦渣粉分別應符合GB1596和GB/T18046的規(guī)定，級粉煤灰需水量比不應大于100%，磨細礦渣比表面積應大于450m2/kg。礦物摻合料摻量不超過水泥用量的30%，粉煤灰與磨細礦渣復合使用時，兩者之比為1：1。1.5 專用復合外加劑采用具有高效減水、坍落度損失小、適當引氣、能細化混凝土孔結構、能明顯改善或提高混凝土耐久性能的專用復合外加劑，盡量降低拌和水用量，專用復合外加劑必須滿足專用復合外加劑的規(guī)定。1.6 拌和及養(yǎng)護用水拌制

5、和養(yǎng)護混凝土用水應符合國家現(xiàn)行混凝土拌和用水標準的要求。凡符合飲用標準的水，即可使用。2 預防鋼筋的銹蝕常用的方法有環(huán)氧涂層鋼筋，采用靜電噴涂環(huán)氧樹脂粉末工藝在鋼筋表面形成一定厚度的環(huán)氧樹脂防腐涂層，這種鋼筋保護層能長期保護鋼筋使其免遭腐蝕。此外，在混凝土表面涂層也是簡便有效的方法，但涂料應是耐堿、耐老化和與鋼筋表面有良好附著性的材料。還可摻加高效減水劑，在保證混凝土拌和物所需流動性的同時，盡可能降低用水量，減小水灰比，使混凝土的總孔隙率，特別是毛細孔隙率大幅度降低。還可研究新技術，開發(fā)新產(chǎn)品，如耐銹鋼筋、阻銹鋼筋等。3 避免或減輕堿集料反應混凝土堿集料反應危害很大，一旦發(fā)生很難修復。當混凝土

6、使用有堿活性反應的骨料時，必須從配合比出發(fā)，嚴格控制混凝土中的總堿含量以保證混凝土的耐久性。此外，外加劑特別是早強劑帶來高含量的堿，為預防堿集料反應，在設計上應對外摻劑的使用提出要求。4 加強混凝土施工工藝控制4.1 混凝土的拌制混凝土配合比應考慮強度、彈性模量、初凝時間、工作度等因素并通過實驗來確定?；炷猎牧蠎獓栏癜凑帐┕づ浜媳冗M行準確稱量，稱量最大允許偏差應符合下列規(guī)定(按重量計)：膠凝材料(水泥、摻合料等)1%；外加劑1%；骨料2%；拌和用水1%。攪拌混凝土前，應嚴格測定細骨料的含水率，準確測定因天氣變化而引起的粗細骨料含水量的變化，以便及時調整施工配合比。混凝土攪拌時投料順序為：先

7、向攪拌機投入細骨料、水泥、礦物摻和料和外加劑，攪拌均勻后，再加入所需用水量，待砂漿充分攪拌后再投入粗骨料，并繼續(xù)攪拌至均勻為止。上述每一階段的攪拌時間不應少于30s，總攪拌時間不應少于2 min，也不宜超過3 min?；炷涟韬臀锶肽Ｇ斑M行含氣量測試，并控制在24%的范圍內。4.2 混凝土輸送混凝土采用混凝土輸送泵輸送或混凝土運輸車運送。當采用泵送時，輸送管路的起始水平段長度不小于15m，除出口處采用軟管外，輸送管路其它部分不得采用軟管或錐形管。輸送管路應固定牢固，且不得與模板或鋼筋直接接觸。混凝土應連續(xù)輸送，輸送時間間隔不大于45min，且坍落度損失不大于10%。輸送泵接料斗格網(wǎng)上不得堆滿混

8、凝土，要控制供料流量，及時清除超徑的骨料及異物。夏季高溫施工時宜用濕草袋等覆蓋輸送管，防止因輸送管道溫度過高造成混凝土坍落度損失過大影響施工，直至造成混凝土堵管。冬季施工時宜用保溫材料包扎輸送管防止混凝土受凍。4.3 混凝土澆筑澆筑混凝土前，應針對工程特點、施工環(huán)境條件與施工條件事先設計澆筑方案，包括澆筑起點、澆筑進展方向和澆筑厚度等；混凝土澆筑過程中，不得無故更改事先確定的澆筑方案。澆筑混凝土前，應仔細檢查鋼筋型號、數(shù)量、間距、保護層厚度及其緊固程度。構件側面和底面的墊塊至少應為個m，綁扎墊塊和鋼筋的鐵絲頭不得伸入保護層內?；炷翝仓r的自由傾落高度不得大于m；當大于m時，應采用滑槽、串筒、

9、漏斗等器具輔助輸送混凝土，確保混凝土不出現(xiàn)分層離析現(xiàn)象。混凝土的澆筑應采用分層連續(xù)推移的方式進行，間隙時間不得超過90min；混凝土的一次攤鋪厚度不大于300mm。混凝土的澆筑應盡量選擇在一天中氣溫適宜時進行，混凝土的入模溫度為530，夏季氣溫較高時采用冷卻水拌和混凝土，使其入模溫度符合要求。模板的溫度為535，夏季氣溫較高時采用冷卻水噴灑模板，并采取遮蔭措施。在低溫條件下澆筑混凝土時，應采用適當?shù)谋胤纼龃胧?，防止混凝土受凍?.4 混凝土的振搗所有混凝土一經(jīng)灌注，立即進行全面的搗實，使之形成密實、均勻的整體?；炷恋拿軐嵅捎酶哳l插入式振搗棒和附著式振動器聯(lián)合振搗的方式進行?；炷琳駬v采用操

10、作臺統(tǒng)一控制，操作臺由專人負責，統(tǒng)一指揮，嚴格控制振動時間及振動順序。4.5 混凝土的養(yǎng)護混凝土養(yǎng)護要注意濕度和溫度兩個方面。養(yǎng)護不僅是澆水保濕，還要注意控制混凝土的溫度變化。在濕養(yǎng)護的同時，應該保證混凝土表面溫度與內部溫度和所接觸的大氣溫度之間不出現(xiàn)過大的差異。采取保溫和散熱的綜合措施，防止溫降和溫差過大。因此，綜合考慮，蒸汽養(yǎng)護能較好地解決以上兩個方面的問題?；炷琉B(yǎng)護溫度控制的原則是：(1)升溫不要太早和太高；(2)降溫不要太快；(3)混凝土中心和表面之間、新老混凝土之間以及混凝土表面和大氣之間的溫差不要太大。溫度控制的方法和制度要根據(jù)氣溫(季節(jié))、混凝土內部溫度、構件尺寸、約束情況、混

11、凝土配合比等具體條件來確定。4.6 混凝土的拆模混凝土拆模時的強度應符合設計要求，還應考慮拆模時的混凝土溫度(由水泥水化熱引起)不能過高，以免混凝土接觸空氣時降溫過快而開裂，更不能在此時澆注涼水養(yǎng)護。混凝土內部開始降溫以前以及混凝土內部溫度最高時不得拆模。一般情況下，結構或構件芯部混凝土與表層混凝土之間的溫差、表層混凝土與環(huán)境之間的溫差大于20(截面較為復雜時，溫差大于15)時不宜拆模。大風或氣溫急劇變化時不宜拆模。在寒冷季節(jié)，若環(huán)境溫度低于0時不宜拆模。在炎熱和大風干燥季節(jié)，應采取逐段拆模、邊拆邊蓋的拆模工藝。拆模按立模順序逆向進行，不得損傷混凝土，并減少模板破損。當模板與混凝土脫離后，方可拆卸、吊運模板。拆模后的混凝土結構應在混凝土達到100%的設計強度后，方可承受全部設計荷載。4.7 高溫季節(jié)混凝土施工在高溫下拌和、澆筑和養(yǎng)護會損害混凝土的質量和耐熱性，過熱會使坍落度損失過快，拌和物用水量增大。因此，炎熱天氣施工對混凝土的最高溫度和澆筑作業(yè)要有限制。降低混凝土拌和物溫度的主要措施有： 4.7.1 采取對集料遮蔭或圍蓋和噴水冷卻，對其它組成成分遮蔭或圍蓋；4.7.2 對輸送泵搭棚遮蔭，對混凝土輸送泵管道包裹保溫隔熱棉被套、對拌和水冷卻；4.7.3 對與混凝土接觸的模板、鋼筋及其它表面在混凝土澆筑前覆蓋濕麻布和噴霧狀水冷卻至30以下，使混凝土的入模溫度不超過