工民建的饰面混凝土耐久性施工设计浅析

工民建的饰面混凝土耐久性施工设计浅析

李春梅

摘要：本文将以饰面混凝土耐久性为基础，提出混凝土保护层厚度和配合比的设计方法，并对相关问题分别进行阐述。

关键词：工民建；饰面混凝土；耐久性施工

1.饰面混凝土寿命

饰面混凝土寿命是指从结构施工结束至结构的使用功能（如承载力、刚度、表面装饰性）降低至某一极限状态的时间。研究表明影响钢筋混凝上结构耐久性可靠度的主要因素是混凝土碳化、混凝上表而的风化、保护层开裂、钢筋锈蚀后有效面积减小和钢筋与混凝土粘结力破坏。保护层混凝土完全碳化，锈蚀发展至保护层混凝土沿钢筋开裂，面积减小达到极限状态时的结构寿命为，锈蚀后由于粘结力破坏达到极限状态时的结构寿命，影响昂凝土结构的寿命时间所确定的。

当结构处于室内干燥环境中时，混凝土碳化较快，但钢筋不易锈蚀。工程实践表明:按现行混凝土结构设计规范设计的保护层厚度能够满足结构耐久性要求。但对处于室外暴露或室内高温度环境中的构件，钢筋脱钝即意味着钢筋锈蚀的开始，钢筋在己碳化的混凝土中的锈蚀较快。作为室外饰面混凝土，长期暴露于空气之中，受到雨水的侵蚀、阳光的暴晒和各种酸性物质的的侵蚀，混凝土保护层碳化深度达到钢筋表面即开始锈蚀。钢筋锈蚀不但影响混凝土的结构力学性能，而且使饰面混凝土的装饰功能劣化。工程中保护层厚度与混凝土碳化深度的离散性越小，则结构的耐久性可靠度越高。目前工程中混凝土保护层厚度的离散性明显大于构件其它尺寸的离散性，说明施工质量也是影响混凝上耐久性非常重要因素，因此，需要加强管理，努力提高施工技术管理水平，提高施工人员的素质，提高构造设计的科学性。

饰面混凝上保护层设计厚度的规定应更充分地考虑环境介质的不利影响，根据环境性质的不同可以将其分为三类。第一类是一般环境，指室内干燥环境，如住宅、办公楼内部。第二类是较差坏境，如在高湿度的室内、流动的水中、一般大气环境的室外。第三类是恶劣环境，如含有弱酸的液体、有腐蚀性气体的车间、污染严重的工业区或海边。对于一般环境，现行设计规范对混凝土保护层厚度的规定能够满足结构耐久性要求。对于较差环境，现行设计规范中规定的混凝上保护层厚度偏小，导致结构的耐久性可靠度偏低。因此，按照《混凝土结构设计规范》设计的饰面混凝土保护层厚度的可靠度必然偏小。处于恶劣环境下的饰面混凝土结构，欧洲CEB常通过加大混凝土结构保护层厚度手段来提高混凝土结构的耐久性低。然而如果饰面混凝土保护层过厚，反而容易在构件表面出现较大的收缩及温度裂缝，在受外力碰撞后容易破碎缺损，对结构耐久性产生不利影响。为避免混凝土保护层厚度过厚，目前我国常用的有效方法是在构件表面涂刷环氧改性材料，这样既有利于提高耐久性，又能保证构件截面有效高度。因此，在对饰面混凝土工程可行性论证和方案设计阶段，必须要充分考虑到饰面混凝土工作环境对饰面混凝土结构耐久性的影响，据此加强对拟选饰面混凝土方案的可行性论证，避免因工作环境过于恶劣和结构耐久性不足而导致饰面混凝土结构过早劣化。这是今后的饰面混凝上工程设计必须要注意的问题。

2.饰面混凝土的配合比设计

多年来，由于结构设计、混凝土原材料、施工工艺及坏境等多种因素的综合影响，导致混凝土结构的过早劣化，结构使用寿命大为缩短。而对于饰面混凝土结构，在使用寿命期间必须保持其机构的力学性能和表观装饰性。因此，以考虑结构所承受的荷载、环境作用、施工工艺、原材料和目标服务寿命等综合因素的耐久性设计成为饰面混凝土结构设计的必然。目前饰面混凝土配合比设计仍沿用国家现行《普通混凝土配合比设计技术规范》，配合比的设计是以混凝土强度为基础，对饰面混凝土耐久性的考虑还欠合理，缺乏对饰面混凝土结构渗透性因素的考虑。作者在对普通混凝土和高性能混凝土的耐久性设计方法研究分析的基础上，分析并阐述了饰面混凝土配合比的耐久性设计方法。

按耐久性设计应首先满足混凝土抗渗性要求。按工程设计抗渗性指标，确定氯离子扩散系数要求。胶凝材料总量应大于相同强度等级普通混凝土的水泥用量，以保证良好的施工性并提高混凝土的耐久性。砂率按混凝土施工性调整。为不严重影响混凝土弹性模量，砂率不宜大于45%。由于胶凝材料中各组分密度相差较大，宜采用绝对体积法进行配合比计算。试配后应检验其强度是否满足设计要求，检验应按配制强度进行。按计算出的配合比进行试拌，检验施工性。调整其坍落度和坍落流动度，观察体积稳定性，测定混凝土的表观密度，调整计算密度和各材料用量。按工程所要求的耐久性，确定目标氯离子扩散系数，选择水胶比。按照施工条件确定施工性要求和工作性要求，一般泵送时混凝土坍落度160mm。强度等级为C30以上时，依强度等级的不同，胶凝材料总量变动于400--5OOkm/m之间。根据初选的水胶比和初选的胶凝材料总量计算用水量。

3.饰面混凝土耐久性施工质量控制

在混凝土振捣过程中，混凝土中的空气不断排出，当混凝土与模板之间的空气不能完全排出，滞留的空气占有一定的空间即形成气泡。骨料级配不合理。粗集料偏多，骨料大小不当，碎石材料中针片状颗料含量过多，实际使用砂率比试验室提供的砂率要少，细骨料不足以填充粗集料之间的空隙，导致集料不密实，形成自由空隙，产生气泡。采用二次捣固周边混凝土的办法来提高排气效果。先把混凝土摊平，再用插入式震捣器对靠近模板处的混凝土进行初捣10秒钟，使之基木密实，然后用捣固铲沿模板插捣混凝土，使模板与拌合物中的粗骨料之间的间隙加大而充有足够的砂浆后，再用插入式震捣器沿周边进行第二次捣固，直至密实。

拆模后混凝土表面形成大小不同且不规则的斑块，斑块只在混凝土表层。模板表面不洁，脱模剂颜色深，使混凝土表面染色。脱模剂本身颜色深有不同程度的染色问题。模板涂环氧树脂保护层，先将模板板面用砂纸或喷砂处理干净，再用稀释后的环氧树脂浆液均匀喷涂于模板表面，待环氧树脂膜凝固达到需要的强度后，即可灌注混凝土。同时选用颜色较浅或无色的优质脱模剂。漏浆和翻砂是由施工工艺的原因，可设凹槽施工缝，接缝处用密封材料填实。模板拼缝采用企口式拼缝，在拼缝处用密封材料封填密实。采用刚度适中的模板面板材料。混凝土坍落度应严格控制，变化范围应很小。浇捣方法应正确，避免直接振捣接缝处、过振。

而对于蜂窝麻面形成的主要原因是由于细骨料不足振捣不充分接缝不密闭。施工时要严格控制混凝土配合比振捣应密实，保证接缝的密实性。严格控制混凝土配合比，适当降低水泥用量。选择合适的模板，及时做好养护工作。严格控制拆模时间，拆模过早、过迟均会产生裂纹。

参考文献：

[1]冯乃谦，那锋.高性能混凝十技术化京:原子能山版社.2002，02

[2]吴中伟，廉慧珍.高性能混凝十北京:中国铁道出版，2009,01