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氯离子含量对混凝土质量的危害及预防措施

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  摘要:对于现代建筑来说,混凝土是非常常见的一种建筑材料。但是混凝土的质量容易受到氯离子的影响,混凝土中氯離子的含量主要来源于砂及胶凝材料等材料中氯离子的含量。对混凝土中的氯离子进行分析,掌握其对混凝土质量造成的危害原因并制定出相关的预防措施、防止混凝土出现质量问题对于建筑行业来说至关重要。本文主要对氯离子含量对混凝土质量的危害和影响进行了分析,并且提出相关的预防措施。
  关键词:氯离子;混凝土质量;危害及预防措施
  
  对于工程建设来说,混凝土是其重要的组成部分,混凝土是由胶凝材料、水、骨料等混合而成,混凝土的质量对于工程建筑的质量来说有着至关重要的作用。在混凝土的应用过程中也逐渐发现了氯离子的危害,氯离子会降低混凝土的强度和耐久度,从而影响工程的使用年限。因此在施工过程中,只有对混凝土中氯离子含量进行合理的控制,才能有效预防氯离子对混凝土的危害。
  1 混凝土中氯离子的主要来源
  混凝土中氯离子的来源主要有三种:第一种是胶凝材料(包括水泥、粉煤灰、矿粉、外加剂),胶凝材料中的氯盐及化学物质会导致混凝土的氯离子含量超标。第二种是砂,在以前的建筑行业里,经常使用的是河砂,但是由于开采过度,目前大部分建筑行业所使用的砂都是海砂,而海砂中的氯离子含量严重超标。第三种是水,混凝土在进行搅拌的时候需要使用到大量的水,如果选择的水质不符合标准也会产生氯离子超标的情况。根据试验能够发现,对混凝土质量产生影响的氯离子中,各原材料的氯离子含量如下表所示,相关规范要求胶凝材料中氯离子含量不大于0.06%。
  2 氯离子对混凝土质量的危害
  2.1 氯离子能降低混凝土的强度
  混凝土中的氯离子会在混凝土水化过程中与钙结合生成氯化钙,其为粉末状无强度的化合物,固化后的混凝土中含有无粘结强度的氯化钙,氯离子还会对混凝土本身自带的抗化学腐蚀能力进行破坏,因此会在很大程度上降低混凝土的强度,导致在整个建筑中出现局部松散和承载力不足的情况,减少混凝土在建筑工程中的使用寿命,因此当混凝土中氯离子的含量偏高时,混凝土会处于一种低强度和易腐蚀的状态中,从而导致了混凝土建筑结构被破坏,混凝土出现剥离的情况,建筑构件使用状况就会和原设计标准出现偏差,对于整个建筑的结构起到了非常直接的负面影响效果。
  2.2 会对钢筋造成腐蚀
  在混凝土建筑结构中,钢筋也是比较重要的材料。由于氯离子具有很强的氧化能力,与钢筋中的铁元素发生反应生成氯化铁,氯化铁具有酸性,会改变钢筋所处环境的PH值,钢筋在酸性环境下极易与空气中的二氧化碳、水相结合生成疏松多孔的铁锈。氯离子会对钢筋材料进行腐蚀,导致钢筋表面的钝化膜被破坏,从而加快了钢筋腐蚀的速度,导致钢筋的有效面积减小,钢筋与混凝土的粘结性减弱,对钢筋结构与混凝土造成剥离的现象。氯离子在混凝土结构中的破坏性作用主要是腐蚀钢筋的材料从而降低钢筋材料的强度和承载能力,导致钢筋在混凝土建筑中失去了承载力,无法对混凝土建筑结构进行支撑,进一步的对钢筋混凝土结构造成破坏,增加了混凝土质量的风险程度。
  2.3 会对整个工程的耐久度造成影响
  氯离子对混凝土强度和钢筋的双重影响作用,也就直接导致了混凝土的整体耐久性降低。氯离子含量偏高的环境中,钢筋容易被腐蚀,从而导致混凝土的建筑结构被破坏,使混凝土的建筑无法按照原先的设计荷载进行承载,也不能够在原先规定设计的年限内保证安全和稳定。对于建筑工程来说,稳定性和耐久性都是非常重要的因素,氯离子对于混凝土的影响导致这两个重要特性无法得到满足,从而为建筑工程的安全埋下隐患。因此要对混凝土中氯离子的含量高度重视,以免对混凝土的质量造成不良影响,进而影响混凝土构件的耐久性。
  3 对混凝土中氯离子危害的预防措施
  3.1 强化检测工作监管,严格按照标准控制原材料的氯离子含量
  在对混凝土中氯离子的危害进行预防的措施中,应切实采取有效措施落实检测质量责任,严格内部管理,强化检测工作监管,从采购、运输、使用等各环节进行监管,要加大建筑用砂、胶凝材料等氯离子含量的抽检,从源头上严格控制,钢筋混凝土和预应力混凝土的构件严禁使用海砂,合理控制外加剂的掺量等,使用前应对各原材料中氯离子的含量进行检测,且检测结果必须符合要求后方可使用,确保原材料中氯离子含量不超过规定的标准。
  3.2 对配料的方案进行调整
  《混凝土结构设计规范》中规定混凝土中的最大氯离子含量为0.06%,在对混凝土进行检测的过程中,如果发现氯离子超标,应对配料方案进行调整,在配料过程中既要考虑原材料的成本,又要考虑各种材料的掺量是否符合规范要求,对混凝土中氯离子的危害进行预防。在混凝土进行配置的时候,原材料使用种类较多,应采用试验的方法确认如何对材料进行配比使用才能保证混凝土建筑中氯离子的危害最小。此外不同的厂家提供的原材料会有明显差异,应对原材料的供应商进行精挑细选,选择氯离子含量符合要求的材料供应商,从原料上减少其危害,对不良的材料供应商应进行规避,保证混凝土配置方案的有效性与科学性。
  3.3 对于高质量的工业废渣进行合理的运用
  工业废渣主要有粉煤灰和粒化高炉矿渣粉,在混凝土中使用高质量的工业废渣可以降低氯离子的含量,起到了节能环保的作用,同时也实现了资源的可持续发展。在混凝土中掺入工业废渣不仅可以改变混凝土的工作性还能够提高混凝土的后期强度,有助于构件的耐久性的提高,提高混凝土建筑的使用寿命。
  4 结语
  对于混凝土质量来说,氯离子是危害其质量的重要因素,因此我们不仅要重视氯离子对钢筋的锈蚀及防护问题,也要不断研究先进的快速的检验评价方法和监控措施,有效的控制混凝土中氯离子含量,保证混凝土建筑的质量不受氯离子含量超标的影响,采取措施降低氯离子超标的危害,保护混凝土质量,延长混凝土构件的使用寿命,保证群众的生命财产安全。
  参考文献:
  [1]GB1752007,通用硅酸盐水泥.中国标准出版社出版发行.
  [2]GB500102010,混凝土结构设计规范.中国建筑工业出版社.
  [3]厉帆.混凝土中氯离子的来源、危害、作用机理和检测方法[J].建材与装饰,2018(21):4142.
  作者简介:谢真真(1977),女,汉族,江苏徐州人,本科,工程师,研究方向:工程施工及质量检测。
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