试析混凝土结构耐久性检测技术要点

【摘 要】混凝土结构耐久性指在混凝土结构在要求使用范围之内，不需要对其进行加固处理，还可以对其适用性和安全性进行保证的能力。在二十世纪的七十年代末期，发达国家逐渐发现在已经建成的混凝土结构中产生过早损坏现象，很多城市混凝土结构在建成以后使用不到三十年就产生裂化现象，国内相关统计资料已经明确表明，因为混凝土结构产生耐久性病害而导致经济损失巨大。本文中，笔者就对混凝土结构耐久性检测技术要点进行分析和探讨。

【关键词】混凝土；结构；耐久性；检测技术；措施

在建筑工程中，混凝土凭借其在经济方面、施工方面以及性能方面等诸多方面的优势备受好评，并且成为建筑工程中应用最为广泛的施工材料。混凝土结构也成为建筑领域中不可或缺的建筑结构形式。但是，在混凝土结构中，混凝土结构的耐久性问题越来越严重，很多混凝土结构过早破坏都不是因为强度问题，而是由于其耐久性欠缺。因此，必须要对混凝土结构耐久性进行检测。下面，笔者就探析混凝土结构耐久性检测技术要点。

1 影响混凝土结构耐久性的因素

1.1 混凝土结构耐久性认识欠缺

对混凝土结构进行质量检验往往喜欢用单一的强度指标，将其作为衡量混凝土结构质量的标准。为了对施工的标准进行满足，往往在配料过程中用水量很大，其水灰比高，进而使混凝土孔隙率增高，甚至占到整个水泥石总体积的百分之二十五至百分之四十之间，尤其是毛细孔占的比例相当大。毛细孔是二氧化碳、氧气、各种侵蚀介质、其他有害物质、水分等进入到混凝土内部的渠道，毛细孔的存在大大降低了混凝土结构的耐久性。

混凝土里活性骨料和碱发生的反应就是碱反应，通过碱反应生成粘土质集料或者碱硅胶。这样的生成物会将微孔里水分吸收掉，进而产生体积膨胀，在水泥浆硬化以后，产生膨胀压力。当压力比水泥浆抗拉强度高的时候，便会引发混凝土开裂，破坏混凝土的结构。碱反应对混凝土结构的破坏发生在混凝土结构的内部，具有很强的危害性。

在混凝土的空隙中，存在很多氢氧化钙的饱和溶液，这些溶液由水泥石水解产生，酸碱度高于12，具有很强的碱性。在强碱度的环境下，钢筋表面沉积了很密的氢氧化铁薄膜，转入钝化的状态。但是，在混凝土内部中，二氧化碳得以不间断地扩散。二氧化碳得以与混凝土中的氢氧化钙产生化学反应，将水泥石的碱度降低，这便是混凝土碳化现象。通过碳化反应而生成的碳酸钙属于微溶性的化合物，碳酸钙的饱和溶液酸碱度大约为9，远小于11.5。如果钢筋想要保持钝化状态，其酸碱度必须高于11.5。因此，碳化反应及后续的反应会对钢筋表面的钝化膜有所破坏，钢筋在混凝土结构中得以埋置，导致钢筋锈蚀。

1.3 氧离子的锈蚀作用

氧离子具有穿透力强以及半径小等特征，因此，氧离子很容易在钢筋阳极区钝化膜上吸附，将钢筋氢氧化铁转变成为氧化铁，氢氧化铁是钢筋的保护层，对钢筋具有保护作用，而氧化铁对于钢筋来说毫无保护作用。因为氧离子在钢筋表面具有不均匀特征，形成小阳极大阴极腐蚀，这种局部腐蚀或者坑蚀对于混凝土结构具有很大的危害性。

2 混凝土结构耐久性检测技术的要点

混凝土结构自身的耐久性分为结构层次、构件层次、材料层次以及环境层次这四个主要的方面。混凝土结构的工作环境包括工业环境、土壤环境、大气环境以及海洋环境，混凝土材料层次的耐久性主要包括钢筋锈蚀、碱-集料反应、冻融破坏、氯盐腐蚀、混凝土碳化等，构建层次耐久性包括钢筋锈后混凝土构件的承载力计算，混凝土结构层次耐久性包括对在役结构耐久性以及未建结构耐久性设计进行评估。混凝土结构耐久性检测的流程如下图所示：

2.1 混凝土结构构件检测

对混凝土构件进行检测，主要包括裂缝周围有无锈迹、混凝土结合面质量、裂缝、露筋、麻面、蜂窝、锈蚀产物、凝胶泌出物、孔洞、不密实区、夹渣、混凝土损伤层、实际截面尺寸、结构变形、构件变形等情况。对混凝土构件的外观缺陷进行检测，可以采用锤击检查、尺量以及目测等方法来实施。在检测表面沉积、表面侵蚀、蜂窝麻面、缺角、掉棱、露筋、剥落等表观损伤的时候，主要对深度和面积进行检测。根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》来对混凝土结构外观缺陷进行检测和评定。

此外，在混凝土结构出现裂缝的时候，混凝土结构的承载力可能会有所欠缺，裂缝过大对混凝土结构耐久性极其不利，外界有害物质会沿着裂缝进入到混凝土构件的内部之中，对钢筋进行锈蚀，进而从本质上将混凝土结构耐久性降低，对混凝土结构裂缝检测的时候，主要检测裂缝的深度、宽度、长度、走向、部位、分布、数量等。

2.2 混凝土结构强度检测

通常情况下，人们会采用非破损法和局部破损法来对混凝土强度实施现场检测。非破损法将混凝土立方试块强度与某些物理量之间相互关系作为根据，在不破坏结构这一基础之上，对混凝土物理量进行测试，并且根据其关系，对混凝土强度进行推算。常用的方法主要包括超声回弹综合法、超声法、回弹法等。而局部破损法主要在不对结构承载力产生影响的基础前提上，从混凝土结构物种取样实施局部破损试验，根据测试的结果来对混凝土抗压强度进行确定。经常使用的方法主要包括拔出法以及钻芯法。

2.3 混凝土渗透性能的现场检测

混凝土材料所具有的渗透性与混凝土结构的耐久性密切联系，硫酸盐、氯化物或者有害物质二氧化碳溶解在水中，进而得以将混凝土的表层穿透，对混凝土钢筋钝化膜或者混凝土层产生破坏，使钢筋锈蚀，将构件的承载力降低。氯离子扩散系数检测系统以及自动渗透测试系统是检测混凝土渗透性主要的系统。

2.4 钢筋材料性能检测

在外围环境导致钢筋材料性能变化，钢筋产生锈蚀的时候，必须要对钢筋材料的性能进行测试。首先，要检测钢筋的强度。在检测钢筋强度的时候，最常用的方法就是在现场对钢筋试样进行截取，这样可以对钢筋延伸率以及钢筋强度进行确定。现场取样的时候，要选取具有代表性的试样，尽最大可能降低结构损伤，在构件非重要部位或者非重要构件进行测试试样的截取。其次，要对钢筋进行化学分析，化学分析主要是对钢筋中各种元素的含量进行分析，比如S元素、P元素、Mn元素、Si元素以及C元素等，特别是对国外钢筋使用的时候，更要对钢筋材料化学成分进行检测和化验。

3 结束语

综上所述，混凝土结构所处的环境、使用条件、防护措施、混凝土材料性能、施工质量、结构设计质量等对混凝土结构耐久性具有决定作用。想要保证混凝土结构的质量，还要将混凝土结构安全事故降到最低，坚持预防为主的方针，定期或不定期对混凝土结构进行检测，旨在及时发现存在的问题，对混凝土结构存在的问题进行及时维护、修理，这样能够使混凝土结构更加经久耐用。

参考文献：

[2]李洪光.首钢国际工程公司完成对首钢京唐钢铁项目混凝土结构耐久性设计技术课题研究[N].世界金属导报，2010.