摘要： 本文根據(jù)混凝土耐久性的影響因素，闡述了混凝土施工過程中常見的蜂窩、孔洞缺陷對其耐久性的影響。

　　關(guān)鍵詞：缺陷、耐久性、損害

　　混凝土耐久性問題一直是世界關(guān)注的焦點之一，在經(jīng)濟建設(shè)高速發(fā)展的今天，混凝土耐久性問題具有普遍性、實際性，是與國民經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展緊密相連，是關(guān)系到廣大人們?nèi)罕姷纳敭a(chǎn)安全大問題，是必須要解決的首要問題。人們投入大量人力、物力、財力，來解決這個世界性難題，雖然已取得了長足的進展，但是還需要在技術(shù)、管理等方面更進一步，使混凝土結(jié)構(gòu)能夠滿足人們的生產(chǎn)和生活需要。

　　混凝土的耐久性是指混凝土在實際使用條件下抵抗各種破壞因素的作用，長期保持強度和外觀完整性的能力。是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的使用年限內(nèi)，在各種環(huán)境條件作用下，不需要額外的費用加固處理而保持其安全性、正常使用和可接受的外觀能力是指混凝土抵抗氣候老化、環(huán)境侵蝕、沖蝕或其它退化作用的能力。

　　一、對混凝土強度的影響

　　從某種程度上來說，強度和耐久性是兩個不同的概念，雖然它們對混凝土來說都是很重要的特征指標(biāo)。另一方面，對于混凝土的蜂窩、孔洞等缺陷現(xiàn)象，我們認為它會引起混凝土強度的降低，而且直接損害混凝土的耐久性。當(dāng)我們拆下模板，發(fā)現(xiàn)混凝土表面上有蜂窩、孔洞等缺陷現(xiàn)象時，我們不知道蜂窩、孔洞等缺陷現(xiàn)象到底伸進混凝土里有多深，但很顯然混凝土的強度在這個點上降低了很多，因為該處混凝土不密實，或者干脆就是一個更大的孔洞，也就意味著該處的構(gòu)件橫截面面積有一定程度的減少。

　　構(gòu)件橫截面面積的減少就意味著構(gòu)件抗剪能力、抗扭能力和抗壓能力等的減小;如果蜂窩正好位于構(gòu)件的受壓區(qū)，那么蜂窩也意味著構(gòu)件抗彎能力的減小。在極端情況下，如果蜂窩大到一定程度，就會導(dǎo)致構(gòu)件的失效。從耐久性的角度來說，構(gòu)件已經(jīng)達到其使用壽命的終點。

　　二、鋼筋銹蝕

　　我們首先討論一下鋼筋生銹的原理。一般說來，混凝土中的鋼筋在同時滿足以下三個條件時就會發(fā)生銹蝕。(1)在鋼筋表面存在電位差，不同電位的區(qū)段之間形成陽極和陰極。(2)陽極區(qū)段的鋼筋表面處于活化狀態(tài)，能夠發(fā)生如下陽極反應(yīng): 2Fe - 4e−→ 2Fe++。(3)存在水分和溶解氧，在陰極就會發(fā)生如下陰極反應(yīng): O2 + 2H2O + 4e−→ 4 OH−。

　　由于混凝土的堿度差異，鋼筋中的碳及其它合金元素的偏析，加工引起的鋼材內(nèi)部應(yīng)力差異等都會引起鋼筋表面各處的電位差，因此上述第一個條件總是存在的。如果外部其它狀況正好使得其它兩個條件也得到滿足，鋼筋就會發(fā)生銹蝕反應(yīng)：水中的鐵離子和氫氧根離子結(jié)合生成氫氧化亞鐵 2Fe+++ 4 OH−→ 2Fe(OH)2 ，氫氧化亞鐵與水中氧進一步作用可以生成氫氧化鐵，部分氫氧化鐵又可以繼續(xù)氧化生成紅銹和黑銹。

　　另外我們來討論一下鋼筋表面的鈍化。我們知道，鋼筋與混凝土共同作用的基礎(chǔ)是混凝土能夠給予鋼筋化學(xué)和物理的保護。物理保護就是它將鋼筋包裹了起來，隔斷了水汽、氧和氯等直接接觸;而化學(xué)保護作用來源于混凝土的強堿性，它能使鋼筋表面產(chǎn)生一層氧化膜，從而有效地阻止銹蝕的發(fā)生和發(fā)展。

　　現(xiàn)在來討論蜂窩、孔洞等缺陷現(xiàn)象對耐久性的影響。在有些情況下，蜂窩、孔洞等缺陷現(xiàn)象本身就意味著鋼筋與空氣的直接接觸，雖然鋼筋暴露在空氣中的面積可能會很少，但只要它與空氣直接接觸，銹蝕就很可能發(fā)生。因為它使得銹蝕發(fā)生的后兩個條件同時得到了滿足：蜂窩、孔洞等缺陷現(xiàn)象常常意味著水汽和氧氣的存在，蜂窩、孔洞等缺陷現(xiàn)象意味著沒有混凝土包裹住鋼筋，也就不可能產(chǎn)生鈍化保護。所以可以概括地說，蜂窩現(xiàn)象常常意味著鋼筋的銹蝕。

　　三、潮氣和有害離子容易進入

　　剛才提到有些情況下，蜂窩、孔洞等缺陷現(xiàn)象會導(dǎo)致鋼筋直接與空氣接觸。顯然也存在其它的情況，我們可以稱之為鋼筋保護層厚度的減小和保護層質(zhì)量的損壞。那么它們與混凝土的耐久性又是什么關(guān)系呢?

　　耐久性的損壞可以由混凝土構(gòu)件以外的介質(zhì)引起，比如硫酸鹽，酸類，海水和氯離子等，也可以由這些介質(zhì)通過滲透到混凝土構(gòu)件內(nèi)部而引起。從保護鋼筋避免銹蝕的角度來說，混凝土保護層和它的質(zhì)量(或者定義為混凝土保護層的抗?jié)B透性能)是抵抗外來攻擊介質(zhì)的關(guān)鍵屏障，特別是在抵抗混凝土碳化和抵抗氯離子的侵蝕上尤其如此。

　　先來討論一下混凝土的碳化?？諝饪梢阅撤N程度地滲入到混凝土表層中，空氣中的二氧化碳會和混凝土中的氫氧化鈣發(fā)生反應(yīng)而生產(chǎn)碳酸鈣，這個過程就是混凝土的碳化。碳化的后果就是會降低混凝土的堿性，PH值會從通常的12.5降到10或更低。如果混凝土保護層的碳化深度一直延伸到了鋼筋表面，鋼筋表面的鈍化就會被破壞，鋼筋就會很容易發(fā)生銹蝕現(xiàn)象。調(diào)查表明，將保護層加厚一倍，可以延長構(gòu)件的使用壽命到4倍;同樣提高保護層的質(zhì)量也會降低其碳化的速度。對于蜂窩、孔洞等缺陷現(xiàn)象所在的混凝土來說，混凝土保護層厚度變小了，質(zhì)量也下降了，那么混凝土的耐久性顯然就降低了。

　　其次，讓我們討論一下氯離子的滲入。氯離子本身并不對混凝土產(chǎn)生破壞，但它由多種發(fā)生來影響混凝土的耐久性，其中最重要的一條就是它會破壞鋼筋表層的鈍化膜從而導(dǎo)致鋼筋生銹。與混凝土的碳化現(xiàn)象類似，混凝土保護層越厚，則氯離子侵入的速度越慢，所以可以總結(jié)說，蜂窩、孔洞等缺陷現(xiàn)象可以通過幫助氯離子等有害元素的侵入而損害混凝土的耐久性。

　　這里主要從混凝土施工缺陷問題探討一下，更深一層的探討涉及到廣泛的技術(shù)、學(xué)術(shù)領(lǐng)域，必須建立在不斷的試驗和實踐過程中。我國正在進行空前規(guī)模的土木工程建設(shè)，混凝土用量連續(xù)多年來處于世界第一位，混凝土的耐久性是我國面臨的重大而迫切的問題之一;同時，我國大量已有的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，達不到設(shè)計壽命、過早破壞的問題也凸現(xiàn)出來，特別是在施工過程中形成的缺陷問題，這是需要我們認真對待的。