钢筋混凝土材料及结构耐久性的分析

(整期优先)网络出版时间:2021-09-15
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钢筋混凝土材料及结构耐久性的分析

吴倩柳

湛江金华龙砂浆有限公司 524038


摘要近年来随着我国人民群众生活水平的不断提高,各类建筑工程建设越发频繁,同时为了保障房屋建筑的良好质量水平,需要对建设过程中所应用的各类材料进行全面的检测,以确保整体建筑结构安全性和稳定性更高。基于此,本文主要围绕钢筋混凝土材料及结构耐久性开展分析,希望能够对当前钢筋混凝土工程以及钢筋混凝土材料的统筹发展提供参考。

关键词钢筋混凝土;材料;结构;耐久性


引言:在以往的建筑工程设计领域中,往往更加重视房屋建设结构的安全性,但是对于所应用的钢筋混凝土等材料的耐久性设计和统筹规划仍旧存在不足,甚至受到房屋建筑或工程建设使用周期年限的延长,其原有的结构难以满足设计年限需要,而导致耐久性已经达到了极限状态,造成了人民群众的生命财产损失,因此本文针对钢筋混凝土材料及结构耐久性进行深入的分析与讨论有重要的价值。

1 钢筋混凝土材料及结构耐久性研究论述

近年来,无论是我国还是广大西方国家,对于钢筋混凝土的应用越发广泛。例如从19世纪世纪40年代前后,钢筋混凝土一经出现便被广泛应用于各行业中,直至1880年左右,钢筋混凝土构件实现了工业化发展,也有越来越多的学者针对钢筋混凝土材料的耐久性问题开展专项研究与讨论。我国从20世纪60年代开始,针对钢筋混凝土材料中碳化元素对于材料耐久性的影响进行深入的研究,同时也围绕钢筋混凝土材料的耐久性召开了专题会议,全面修订了钢筋混凝土材料以及相关方面的规范要求。时至今日,我国对于钢筋混凝土材料及结构耐久性的研究来源已久,且内容众多,同样也对现如今的钢筋混凝土材料应用提供了必要的参考。

2 钢筋混凝土材料及结构耐久性的主要影响因素分析

2.1 盐类侵蚀因素

由于在自然环境中盐类成分广泛存在,特别是对建筑的影响较多,可以通过水泥石结构中存在的微观裂缝和孔洞直接入侵到建筑结构的内部,积累到一定程度之后会导致建筑结构内部发生反应,原有的钝化保护膜会受到影响和破坏,钢筋出现锈蚀问题,影响整体结构的耐久性。在针对钢筋混凝土材料结构耐久性的研究中,盐类侵蚀因素最为典型,特别是氯离子对于钢筋混凝土的影响和耐久性作用最多。在实际研究过程中,钢筋混凝土不仅仅会受到自然环境中的氯离子影响参与,钢筋混凝土拌和的水分同样也存在一定的氯离子侵蚀作用。因此为了有效减少盐类侵蚀因素对钢筋混凝土材料及结构的耐久性影响,可以从源头出发,在选择钢筋混凝土以及拌和用水时,严格控制氯离子等有害离子的含量,要选择规格标准适合的水泥,以进一步保证混凝土中的碱性含量。其次要针对各类材料进行密封处理,避免受到盐类的侵蚀;与此同时也可以像钢筋混凝土中加入外加剂,例如可以增加钢筋阻锈剂,以进一步减少盐类和氯离子对于钢筋的锈蚀,有效增加钢筋的使用寿命。

2.2 混凝土碳化因素

二氧化碳对于钢筋混凝土材料和结构的影响较多,主要渗透进钢筋混凝土内部并与碱性物质产生反应,使得整体酸碱值降低,造成钢筋的外保护层出现锈蚀,影响钢筋混凝土的整体耐久度。产生混凝土碳化问题可以从内外两个因素方面进行分析,首先内因方面主要涵盖了混凝土拌和比、水泥的品种、外加剂以及各类粗细骨料,外因方面主要是建筑所处环境的二氧化碳浓度、空气的温湿度变化以及施工因素等等。为了进一步减少混凝土碳化对于钢筋混凝土耐久性的影响,可以选择在适合的环境条件之下进行施工,避免周边施工环境温度过高或过湿,加剧二氧化碳对钢筋混凝土的碳化影响;与此同时也可以积极应用各类新型材料,例如可以在水泥浆中加入钢纤维,减少碳化的深度;最后也可以在钢筋混凝土的表面增加涂层,大多数情况下可以应用丙烯酸乳涂料等新型涂料,被钢筋混凝土结构添加外层的防护。

2.3 碱集料反应因素

碱集料反应因素对于钢筋混凝土耐久性的影响,主要体现于混凝土中含有的各类碱性物质,能够与集料中存在的各类活性物质发生反应,在吸水膨胀之后进一步产生内应力,造成钢筋混凝土的结构开裂,耐久性降低。碱集料反应因素对于钢筋混凝土耐久性的影响,潜伏期相对较长,因此对其进行处理可以从钢筋混凝土施工建设早期加以控制。首先可以从钢筋混凝土源头出发,全面检验碱集料活性因子,例如可以应用岩相法、混凝土棱柱体法当检测方式开展检测,但也要特别注意,不同类型的碱集料性质、种类存在差异,因此在进行碱集料活性检验时也要采取更有针对性的规范和标准。除此之外,需要严格控制钢筋混凝土材料的具体用量,确保碱集料活性因子能够进一步减少,避免后期发生反应,影响钢筋混凝土的耐久性。

2.4 冻融因素

在冻融因素中可以对钢筋混凝土产生双重类型的影响,分别体现于直接与间接两个方面。首先在直接影响方面主要源自于钢筋混凝土内部,自身孔隙内存在液体,液体在外界环境温度的影响下而发生冻胀和融化,此类内应力会造成钢筋混凝土的孔隙和裂缝不断增大,久而久之会对钢筋混凝土的耐久性造成负面影响;另一方面间接影响主要指的是发生冻融情况之后,对于钢筋混凝土其他类别的主要影响因素。因此在针对钢筋混凝土的冻融问题,可以对其进行表面的封闭处理,在钢筋混凝土表面涂抹各类化学材料,以减少自然环境之中的水分对钢筋混凝土孔隙和裂缝的渗入,此外可以在钢筋混凝土增加外加剂,例如可以适当增加陶瓷粉的含量,减少冻融因素对钢筋混凝土的影响。

2.5 构件层次因素

构件层次对于钢筋混凝土耐久性的影响,往往体现于钢筋构件的锈蚀反应,在发生锈蚀问题之后,钢筋混凝土内部会进一步产生膨胀应力,影响整体材料和结构的耐久性。在诸多研究与分析中,学者认为构件层次因素对于钢筋混凝土耐久性的影响,大多与盐类侵蚀作用相关,因此对于钢筋混凝土构件层次因素对于耐久性影响的减少,可以通过抑制盐类侵蚀效果而实现。但也要特别注意,除了减少和抑制盐类侵蚀作用之外,也要提高钢筋的材料质量,避免钢筋构件的锈蚀作用对于整个结构造成耐久性不良的影响。

2.6 结构层次因素

在结构层次因素中,主要通过对钢筋混凝土构件耐久性进行评定和检验。结构层次因素的研究,最主要目的在于减少钢筋混凝土施工过程中人为因素的过多影响,同时从多个维度和因素角度入手,全面提升结构层次的稳定性和耐久性。不容忽视的是现如今钢筋混凝土结构层次的所处环境以及温度变化、碱集料反应等都处于变化的状态,无法在在特定的环境之下进行深入的研究,这也使得在很多钢筋混凝土工程建设中难以有效把握结构层次因素对其进行影响。因此在结构层次因素对于钢筋混凝土材料和结构的耐久性影响方面可以进一步深入。

2.7 耦合因素

钢筋混凝土材料及结构耐久性的影响因素,并不是某一类型因素的单独作用,往往会显现为多重因素的组合影响作用,也就是耦合因素影响。因此,在针对耐久性研究评估过程中,如果将钢筋混凝土构件放置于单一的环境因素之下,所得出的研究结果往往与实际钢筋混凝土材料及结构耐久性存在很大差异。因此对于钢筋混凝土材料及结构耐久性影响的研究,可以进一步分析不同因素的耦合性影响,其中可以建立钢筋混凝土耐久性研究模型,将多重因素统一放置于模型之中,实现更加全面的研究与分析。

结论总而言之,开展钢筋混凝土材料及结构耐久性研究,对于当前我国房屋建设以及工程建设的开展有重要的意义和价值。本文首先针对钢筋混凝土材料及结构耐久性研究进行简要的论述,其次着重分析影响耐久性的主要因素,并逐一提出了适应性对策,希望本文的研究能够进一步推动钢筋混凝土的工程实践,助力我国建筑工程领域的发展。

参考文献:

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