摘要：混凝土结构耐久性是指混凝土能够抵抗四周不利因素不断作用的性能。混凝土结构耐久性问题主要表现为：混凝土碳化、钢筋锈蚀、混凝土与钢筋之间的相互作用力削弱等。混凝土结构耐久性对工程设施的使用寿命和质量都有着重大影响，因此要对这一问题予以重视。
关键词：城市轨道；交通工程；混凝土结构；耐久性
1混凝土耐久性的重要性
一直以来，混凝土结构在人们的意识中，都被认为是一种耐久性良好的结构形式，在轨道交通中运用也十分广泛，在盾构管片、隧道二衬、车站主体等结构中，无一不依仗混凝土发挥支撑、防水、防腐蚀等作用。但事实上，钢筋混凝土结构本身不可避免地存在一定的缺陷，如结构失效、耐久性问题等等。而且这些问题严重影响着城市轨道交通工程的质量和使用寿命。从大量工程事实来看，由钢筋混凝土结构耐久性引起的质量问题可能对整个工程造成非常巨大的损失。因此，这一问题必须得到专业人员足够的重视。工程人员既要对在建混凝土结构进行科学的耐久性评估，又要对拟建混凝土结构进行耐久性分析和预测，并对可能影响混凝土耐久性和使用寿命的因素高度重视。从而在所有的环节对混凝本的耐久性进行严格把控，提高项目的使用年限。
2耐久性混凝土的研制现状
2.1外加剂的选用
外加剂是耐久性混凝土制作过程中经常利用的方法，轨道交通地下工程建设过程中，为达到地下工程所需要的耐久性，一般选择26RP值的聚羧酸盐减水剂。在进行地下工程耐久性混凝土的研制时，聚羧酸盐减水剂直接接到聚合物主链上，提高了聚羧酸盐减水剂的减水性。聚羧酸盐减水剂的掺量与减水剂的减水能力有关，掺量在1%～1.5%，混凝土的减水性能够达到最佳，而聚羧酸盐减水剂的掺量越高，减水性越强。但当聚羧酸盐减水剂的掺量达到1.6%以及以上时，减水剂则趋于饱和状态，减水性无法继续提高，减水剂的应用效果反而不佳。另外，在减水剂使用过程中，减水剂的掺量比例越大，混凝土的强度也会随之增加。
2.2 混凝土原料的选择
选择与聚羧酸盐减水剂适应性良好的原料，原料主要分为水泥、外掺料和骨料。水泥可以选择硅酸盐水泥，能够具有非常高的适应性，而在选择外掺料与骨料时，也要选择适应性较强的S95矿粉和II级粉煤灰，这两种外掺料能够提升混凝土的耐久性。在骨料选择时，分为细骨料与粗骨料两种，细骨料是具有一定细度模数的，一般选用黄砂，细度模数为2.3。粗骨料则选用碎石，碎石的直径一般为25mm以下。
2.3 混凝土的配合比例
在选好外加剂与原料后，就应对混凝土进行配比了，配比是影响混凝土耐久性的最后一环。在轨道交通地下工程的建设过程中，如何保持混凝土的耐久性，就需要特殊的配合比例，一般在进行地下工程建设时，需要在保持工程质量的前提下，地下轨道交通的坍落度在140mm～180mm左右。此时，应在掺矿粉和粉煤灰的情况下，将水的使用量控制在165kg/m3，以此来提高混凝土的耐久性。
3混凝土结构耐久性设计
混凝土结构耐久性遭到破坏的原因多种多样，破坏机理、破坏形式也都不尽相同。混凝土结构的耐久性设计可从结构型式、保护层厚度、材料、环境等方面进行考虑。混凝土结构耐久性的影响因素：抗冻失败，这一问题主要出现在寒冷地区，或者是温度很低的季节。水分进入混凝土中之后因为寒冷而结冰，然后再融化。如此反复多次之后，造成混凝土出现裂缝。而且随着时间的推移，裂缝会越来越大，对混凝土结构造成破坏。由于混凝土是多孔结构，如果没有配套的防水系统，那么极有可能腐蚀性物质就会沿着水分进入混凝土中，对混凝土进行更深一步的破坏。钢筋锈蚀：钢筋锈蚀是造成混凝土耐久性缩的最重要原因。钢筋混凝土锈蚀是多种物质共同作用的结果。与钢筋腐蚀现象共同出现的是体积膨胀，体积膨胀导致混凝土沿着钢筋出现裂缝。且随着裂缝的不断加大，钢筋腐蚀现象愈加严重，体积膨胀越来越明显，继而出现新一轮的恶性循环。最终导致混凝土与钢筋之间的粘接力不断减弱，直至混凝土内部结构被完全破坏。
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3.1选择合理的结构型式
合理的结构型式能够有效提高混凝土结构的耐久性、抗裂、防渗等性能，并且充分考虑到了城市轨道列车在运行过程中的各种荷载对结构产生的影响，因此合理的结构型式至关重要。
3.2增加钢筋混凝土结构的保护层厚度
例如钢筋混凝土管片的厚度可由40mm增加到45mm，单层墙外排保护层厚度可由55mm增加到70mm，内配可由35mm增加到50mm。
3.3环境
根据我国的《混凝土结构设计规范》以及城市轨道交通的具体特点，应从以下几类环境作用下混凝土钢筋结构的耐久性入手进行设计：正常的大气环境作用、冻融循环破坏、氯污染引起的钢筋锈蚀破坏以及高侵蚀性介质的腐蚀破坏。
3.4材料
强度等级越高的混凝土，其密实性越好，在一定程度上被水分破坏的可能越小，越具有较好的耐久性。因此要选用优质的混凝土原材料，配制混凝土时严格按照比例要求，配制出抗裂性能、防渗性能较高的混凝土。
4城市轨道交通混凝土结构耐久性实践
4.1优选混凝土原材料
首先，胶凝材料。水泥应符合国家的现行标准，矿粉要控制其活性指数、比表面积，粉煤灰选择来自于工艺比较先进的电厂。其次，集料。不采用可能发生碱集料反应的活性集料，不使用海砂，水溶性氯化物不超过骨料重量的0.02%。最后，外加剂。宜使用高性能减水剂，减水剂中氯离子含量小于等于0.6%，总碱量小于等于15%。减水剂的减水率不低于25%，含固量大于20%，泌水率比小于等于60%。
4.2采用高性能混凝土
首先，在混凝土配合比设计时，要根据实际情况，以耐久性为原则，并重抗渗性和抗裂性，同时兼顾混凝土的工作性能、土力学性能。其次，在混凝土的配制方面，要选取优质的原材料，并严格控制比例，配制出抗裂性优、体积稳定性高、抗渗性好的混凝土。
4.3严格控制混凝土的施工质量
施工质量也是影响混凝土耐久性的一个关键因素。具体的混凝土施工包括搅拌、运输、浇筑、振捣、拆模等前期工作和养护、施工缝与后浇带、预制管片施工、质检等后期工作。施工人员要严格控制混凝土的施工工作，确保混凝土质量，提高它的耐久性。
4.4把控好耐久性混凝土施工中的关键技术
施工质量是影响混凝土耐久性的一个关键因素，而施工过程中的关键技术则是影响混凝土结构耐久性的重中之重的因素。因此要把握好混凝土施工中的关键技术，无论是施工前的准备工作、施工过程，还是质检工作，都要高度重视，严格控制质量。
结束语
综上所述，混凝土结构的耐久性对城市轨道交通影响深远。因此，要提高对钢筋混凝土从施工到质检以及后面的养护工作的重视程度，确保混凝土的耐久性，提高城市轨道混凝土结构的使用寿命。
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论文作者:修许旺
论文发表刊物:《基层建设》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/16
标签：耐久性论文; 混凝土论文; 混凝土结构论文; 钢筋论文; 骨料论文; 轨道交通论文; 减水剂论文; 《基层建设》2018年第2期论文;