張如濤　王忠權

[摘 要]過去，人們一直認為鋼筋混凝土是耐久性材料，因此通常對它的使用性和結構安全性進行重點考慮，卻忽視了它的耐久性。事實上，鋼筋混凝土的耐久性是一個非常重要的設計內容。全球許多地方的混凝土道路或橋梁發(fā)生耐久性破壞的情況非常嚴重，因此這個問題必須引起重視。本文從鋼筋混凝土結構耐久性的重要性、影響混凝土結構耐久性的因素、城市軌道交通工程混凝土結構耐久性設計和耐久性實踐方面出發(fā)，具體闡述了混凝土耐久性的相關問題。

[關鍵詞]城市軌道；交通工程；混凝土結構；耐久性

中圖分類號：U231 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）02-0089-01

混凝土結構耐久性是指混凝土能夠抵抗四周不利因素不斷作用的性能。混凝土結構耐久性問題主要表現(xiàn)為：混凝土碳化、鋼筋銹蝕、混凝土與鋼筋之間的相互作用力削弱等?；炷两Y構耐久性對工程設施的使用壽命和質量都有著重大影響，因此要對這一問題予以重視。

一、混凝土耐久性的重要性

一直以來，混凝土結構在人們的意識中，都被認為是一種耐久性良好的結構形式，應用范圍非常廣泛。但事實上，鋼筋混凝土結構存在一定的問題，如結構失效、耐久性問題等等。而且這些問題嚴重影響著城市軌道交通工程的質量和使用壽命。從大量工程事實來看，由鋼筋混凝土結構耐久性引起的質量問題對整個工程造成的損失是非常巨大的。因此這一問題必須得到專業(yè)人員足夠的重視。工程人員既要對在建工程進行科學的耐久性評估，又要對擬建項目進行耐久性分析和預測，并對可能影響混凝土耐久性和使用壽命的因素高度重視。從而在所有的環(huán)節(jié)對混凝本的耐久性進行嚴格把控，提高項目的使用年限。

二、混凝土結構耐久性的影響因素

1、抗凍失敗

這一問題主要出現(xiàn)在寒冷地區(qū)，或者是溫度很低的季節(jié)。水分進入混凝土中之后因為寒冷而結冰，然后再融化。如此反復多次之后，造成混凝土出現(xiàn)裂縫。而且隨著時間的推移，裂縫會越來越大，對混凝土結構造成破壞。由于混凝土是多孔結構，如果沒有配套的防水系統(tǒng)，那么極有可能腐蝕性物質就會沿著水分進入混凝土中，對混凝土進行更深一步的破壞。

2、混凝土碳化

混凝土中含的氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳及其他酸性氣體產生的化學反應就是碳化反應。一旦混凝土發(fā)生碳化反應，就會引起堿性降低、鈍化膜破壞。在水分及其他物質的作用下，就會發(fā)生鋼筋銹蝕的現(xiàn)象。

3、鋼筋銹蝕

鋼筋銹蝕是造成混凝土耐久性縮的最重要原因。鋼筋混凝土銹蝕是多種物質共同作用的結果。與鋼筋腐蝕現(xiàn)象共同出現(xiàn)的是體積膨脹，體積膨脹導致混凝土沿著鋼筋出現(xiàn)裂縫。且隨著裂縫的不斷加大，鋼筋腐蝕現(xiàn)象愈加嚴重，體積膨脹越來越明顯，繼而出現(xiàn)新一輪的惡性循環(huán)。最終導致混凝土與鋼筋之間的粘接力不斷減弱，直至混凝土內部結構被完全破壞。

4、堿骨料反應

水泥中的堿與骨料中的活性硅發(fā)生化學反應，產生堿硅酸鹽凝膠。堿硅酸鹽凝膠吸水后膨脹，造成混凝土出現(xiàn)裂縫。且這種化學反應破壞程度更強、速度更快、后果更嚴重，且外力很難控制。一旦出現(xiàn)就會不斷擴大，對城市軌道交通造成嚴重影響。因此要對這一問題加大關注力度。

三、混凝土結構耐久性設計

混凝土結構耐久性遭到破壞的原因多種多樣，破壞機理、破壞形式也都不盡相同?；炷两Y構的耐久性設計可從結構型式、保護層厚度、材料、環(huán)境等方面進行考慮。

1、選擇合理的結構型式。合理的結構型式能夠有效提高混凝土結構的耐久性、抗裂、防滲等性能，并且充分考慮到了城市軌道在運行過程中的結構變形和荷載變化對路面產生的影響，因此合理的結構型式至關重要。

2、增加鋼筋混凝土結構的保護層厚度。例如鋼筋混凝土管片的厚度可由40mm增加到45mm，單層墻外排保護層厚度可由55mm增加到70mm，內配可由35mm增加到50mm。

3、環(huán)境。根據我國的《混凝土結構設計規(guī)范》以及城市軌道交通的具體特點，應從以下幾類環(huán)境作用下混凝土鋼筋結構的耐久性入手進行設計：正常的大氣環(huán)境作用、凍融循環(huán)破壞、氯污染引起的鋼筋銹蝕破壞以及高侵蝕性介質的腐蝕破壞。

4、材料

強度等級越高的混凝土，其密實性越好，在一定程度上被水分破壞的可能越小，越具有較好的耐久性。因此要選用優(yōu)質的混凝土原材料，配制混凝土時嚴格按照比例要求，配制出抗裂性能、防滲性能較高的混凝土。

四、城市軌道交通混凝土結構耐久性實踐

1、優(yōu)選混凝土原材料

首先，膠凝材料。水泥應符合國家的現(xiàn)行標準，礦粉要控制其活性指數、比表面積，粉煤灰選擇來自于工藝比較先進的電廠。其次，集料。不采用可能發(fā)生堿集料反應的活性集料，不使用海砂，水溶性氯化物不超過骨料重量的0.02%。最后，外加劑。宜使用高性能減水劑，減水劑中氯離子含量小于等于0.6%，總堿量小于等于15%。減水劑的減水率不低于25%，含固量大于20%，泌水率比小于等于60%，

2、采用高性能混凝土

首先，在混凝土配合比設計時，要根據實際情況，以耐久性為原則，并重抗?jié)B性和抗裂性，同時兼顧混凝土的工作性能、土力學性能。其次，在混凝土的配制方面，要選取優(yōu)質的原材料，并嚴格控制比例，配制出抗裂性優(yōu)、體積穩(wěn)定性高、抗?jié)B性好的混凝土。

3、 嚴格控制混凝土的施工質量

施工質量也是影響混凝土耐久性的一個關鍵因素。具體的混凝土施工包括攪拌、運輸、澆筑、振搗、拆模等前期工作和養(yǎng)護、施工縫與后澆帶、預制管片施工、質檢等后期工作。施工人員要嚴格控制混凝土的施工工作，確?；炷临|量，提高它的耐久性。

4、把控好耐久性混凝土施工中的關鍵技術

施工質量是影響混凝土耐久性的一個關鍵因素，而施工過程中的關鍵技術則是影響混凝土結構耐久性的重中之重的因素。因此要把握好混凝土施工中的關鍵技術，無論是施工前的準備工作、施工過程，還是質檢工作，都要高度重視，嚴格控制質量。

結束語

綜上所述，混凝土結構的耐久性對城市軌道交通影響深遠。因此，要提高對鋼筋混凝土從施工到質檢以及后面的養(yǎng)護工作的重視程度，確?；炷恋哪途眯?，提高城市道路的使用壽命。

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