影响混凝土结构耐久性的关键因素

1．影响混凝土耐久性的因素

（1）混凝土的碳化。

混凝土中因水泥石含有氢氧化钙［Ca（OH）2］而呈碱性，在钢筋表面形成碱性薄膜而保护钢筋免遭酸性介质的侵蚀，起到了“钝化”保护作用。但大气中存在的酸性介质及水通过各种孔道、裂隙而渗入混凝土，可以中和这种碱性。例如，工业污染造成的酸雨，或者大气中的二氧化碳（CO2）与水（H2O）形成碳酸（H2CO3），尽管其酸性很弱，也能中和氢氧化钙，而生成碳酸钙（CaCO3），这一过程称为“碳化”。

混凝土碳化的速度十分缓慢，并且与混凝土的质量、环境条件等因素有关。碳化的速度与许多因素有关，但最主要的是时间t。

（2）化学侵蚀。

水可以渗入混凝土内部，当其中溶入有害化学物质时，即对混凝土的耐久性造成影响。酸性物质对水泥水化物的侵蚀作用最大，酸性侵蚀的混凝土呈黄色，水泥剥落，集料外露。工业污染、酸雨、酸性土壤及地下水均可能构成对混凝土的酸性腐蚀。

此外，浓碱溶液渗入后结晶使混凝土胀裂和剥落；硫酸盐溶液渗入后与水泥发生化学反应，体积膨胀也会造成混凝土破坏。

（3）碱骨料反应。

碱骨料反应是指混凝土中的水泥在水化过程中释放出的碱金属，与含碱性骨料中的碱活性成分发生化学反应，生成碱活性物质。这种物质吸水后产生体积膨胀，造成混凝土开裂。碱骨料反应引起的混凝土开裂一般在混凝土表面形成网状裂缝，并在裂缝处渗出白色凝胶物质。(www.xing528.com)

碱骨料反应引起的混凝土结构破坏程度，比其他耐久性破坏发展更快，后果更为严重。碱骨料反应一旦发生，很难加以控制，一般不到两年就会使结构出现明显开裂，因此有时也称碱骨料反应是混凝土结构的“癌症”。

（4）冻融破坏。

渗入混凝土中的水在低温下结冰膨胀，从内部破坏混凝土的微观结构。经多次冻融循环后，损伤积累将使混凝土剥落酥裂，强度降低。

（5）温度变化的影响。

混凝土会热胀冷缩，同样也会在干燥失水时收缩，而在浸水后膨胀。这种作用的交替进行，特别是在骤然发生时，会因混凝土表层与内部体积变化不协调而产生裂缝。这些因胀缩不均引起的损伤日积月累，导致混凝土内部组织破坏，最终会削弱结构抗力。

2．钢筋腐蚀的机理及其对结构耐久性的影响

钢筋腐蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性和使用寿命的重要因素。混凝土中钢筋腐蚀的首要条件是混凝土的碳化和脱钝，只有将覆盖钢筋表面的碱性钝化膜破坏，加之有水分和氧的侵入，才有可能引起钢筋的腐蚀。钢筋腐蚀伴有体积膨胀，使混凝土出现沿钢筋的纵向裂缝，造成钢筋与混凝土之间的黏结力破坏，钢筋截面面积减少，使结构构件的承载力降低，变形和裂缝增大等一系列不良后果，并随着时间的推移，腐蚀会逐渐恶化，最终可能导致结构的完全破坏。

从上面分析的影响混凝土耐久性的因素可以看出，几乎所有侵蚀混凝土和钢筋的作用都需要有水作介质。另一方面，几乎所有的侵蚀作用对钢筋混凝土结构的破坏，都与侵蚀作用引起混凝土膨胀，并最终导致混凝土结构开裂有关，而且当混凝土结构开裂后，侵蚀速度将大大加快，混凝土结构的耐久性将进一步恶化。