馬寧

摘要：混凝土是橋梁結構中最廣泛采用的建筑材料，混凝土的耐久性直接影響到橋梁的耐久性。當前橋梁混凝土由于受設計、材料、施工方面因素的影響，存在容易開裂，耐久性及承載能力降低等問題。本文概述了橋梁混凝土破壞的形式問題，分析了橋梁混凝土耐久性差的緣由問題，并提出了因此提高橋梁混凝土材耐久性的措施。

關鍵詞：橋梁；混凝土；耐久性

一、橋梁混凝土破壞的形式問題

橋梁混凝土的破壞導致混凝土的耐久性變差其主要破壞模式可以分成以下幾類：

（一）鹽結晶脹裂模式

在海濱或跨越河流（特別是排污河）以及鹽漬土地區(qū)的橋梁墩臺經(jīng)常發(fā)生此類破壞。由于毛細作用，混凝土孔隙中充滿了液體，當水位及環(huán)境溫度變化時，液相中的鹽份析出，在一定溫度和濕度下轉化為體積膨脹的結晶水化物，使混凝土結構脹裂，進而導致鋼筋銹蝕，體積膨脹，加重了混凝土的開裂，造成惡性循環(huán)。

（二）水凍融破壞模式

這種破壞模式主要發(fā)生在我國的三北地區(qū)。水在負溫下發(fā)生相變，轉化成冰，體積膨脹9%左右。當混凝土處于飽水狀態(tài)，因溫度的降低，毛細孔中的水結成冰，對周圍造成擠壓，反復的結冰、融化，長此以往使混凝土結構疏松，失去強度。

（三）結構受力破壞模式

鋼筋混凝土橋梁結構中，不可避免地由于溫度應力、收縮徐變、荷載作用、地基不均勻沉降等原因造成結構混凝土開裂，開裂部位受到滲漏水等的侵蝕，引起裂縫迅速開展。并向結構內部延伸，直接侵蝕鋼筋。鋼筋的銹蝕又加劇了混凝土裂縫開展，導致混凝土大面積松散以致脫落。

（四）堿—骨料反應破壞模式

堿—骨科反應是指骨料中活性組分與混凝土中的堿發(fā)生反應并導致混凝土膨脹開裂。堿骨料反應主要分為兩類：堿—硅酸反應和堿—碳酸鹽反應。發(fā)生堿骨料反應要有三個條件：（1）有活性骨料；（2）水泥或混凝土中合堿量過高；（3）要有反應所需的水分。

上述幾種模式都是由于混凝土因素造成的，除此之外還有鹽凍破壞模式與鋼筋銹蝕破壞模式，這兩種是由于鋼筋方面問題造成的耐久性變差，在這里就不多做解釋。

二、橋梁混凝土耐久性差的緣由問題

（一）設計問題

影響耐久性的設計問題主要包括：橋梁結構的設計形狀與構造型式、結構的保護層厚度、混凝土的設計水灰比及混凝土的強度等。由于混凝土結構的許多腐蝕過程與自由水的存在有關，因此，建筑結構的設計形狀與構造型式對于結構耐久性就顯得非常重要。

（二）材料問題

原材料品質對混凝土結構耐久性的影響至關重要，如原材料控制不嚴，會導致某些組份之間發(fā)生化學反應，特別是堿骨料反應，對結構耐久性十分不利。另外，原材料中氯離子含量超標，也容易導致鋼筋的銹蝕。

1、砂石則是混凝土中用量最大的材料，也最容易出現(xiàn)問題。工程上，石料常常選用“連續(xù)級配”，但實際上，所謂的連續(xù)級配往往是在石料廠大小石子隨意一摻，質量可想而知。而且這樣的石料運到攪拌站，一卸料就離析，造成混凝土質量極不穩(wěn)定。

2、膠凝材料的問題。水泥是混凝土中最關鍵的材料，直接影響著混凝土的各項性能。目前，工程建設追求進度、追求強度的傾向依然很明顯。為了追求進度，追求早期強度，即便夏季施工，依然選用早強水泥，可以保障早期強度，可以7天甚至5天進行預應力梁的張拉，但早強水泥塌落度損失大，不利于施工，即使擁有再好配合比的混凝土，如果混凝土各項性能達不到，何談質量？

3、很多地方對摻合料的認識依然很有限，認為摻合料不能替代水泥，極大限制了混凝土技術的進步。有些地方盲目迷信硅粉，連樁基里都摻加，結果導致操控困難、塌損嚴重、結構開裂。摻加硅粉要求很多，而且橋梁結構摻加硅粉的必要性并不很大，應該慎用。

三、橋梁混凝土耐久性的改善問題

（一）材料的選擇

1、合理選擇水泥品種

不同品種的水泥對化學結合能力、混凝土抗?jié)B性、強度的形成、耐腐蝕性、耐凍性和延緩碳化的能力有比較大的差別，在一般環(huán)境條件下，宜選擇低水化熱和低含堿量的水泥，不宜選擇早強水泥。

2、合理選擇混凝土的骨料

骨料在混凝土中所占的體積最大，因此，混凝土的骨料除要求質地堅硬和有足夠的強度外，還必須具有穩(wěn)定的物理和化學性質。

3、控制水膠比和水泥用量

水膠比直接影響混凝土的孔隙率，影響CO2在孔隙中的擴散程度，影響混凝土碳化的速度和對鋼筋的銹蝕。控制水膠比是為了減少混凝土拌合物凝結后多余的水溢出所產(chǎn)生的毛細孔道和孔隙、減小混凝土的滲透性、防止凍融破壞?？刂扑嘤昧恳彩菫榱吮ＷC混凝土的密實性。從耐久性的角度，應優(yōu)化混凝土配合比，確定最佳水泥用量和水膠比。

4、選用優(yōu)質摻合料，配置高耐久性混凝土

混凝土的摻合料有粉煤灰、硅灰、磨細礦渣粉、磨細自然煤研石以及其他工業(yè)廢渣。使用兩種或兩種以上的摻合料復合而成的超細礦物摻合料，其效果通常優(yōu)于單一的礦物摻合料。不同的環(huán)境條件可以采用不同礦物摻合料及相應的摻量，并通過試驗確定最優(yōu)配比。

5、使用性能良好的外加劑

提高混凝土的密實性，減少混凝土的滲透性可以提高混凝土的抗侵蝕能力?；炷恋臐B透性控制著水及侵蝕性液體或氣體滲入的速率，同時，也能抑制水泥漿體中的毛細傳遞作用，因此，滲透性與混凝土的耐久性有著最為密切的關系，大幅度提高混凝土的抗?jié)B性是改善其耐久性的關鍵。使用高效減水劑和引氣劑，可以較大地提高混凝土的抗?jié)B透性，恰當?shù)厥褂靡恍B(yǎng)護劑、阻銹劑等，也可以改善和提高混凝土的耐久性。