混凝土结构耐久性影响因素
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中 图分 类 号 ： Ｕ３ ５ Ｔ ７ 文献标识码 ： Ａ
混凝 土的耐久性 能是表 征混凝 土材 料与 结构 的长期 工作效 下 ， 水分渗透过水泥石 ， 但渗流 到了界面处 ， 必定沿着 界面绕 过骨 应的一项非常重要 的指 标 ， 它不 仅关 系到结构 的使 用寿 命 ， 关 料颗粒 ， 更 而使渗透的通路加长。由于骨料的存在 ， 使混凝 土的渗透 系到混凝土结构 的经 济性 。 日本 的混凝 土 由于碱一骨料 反应 而 性 比砂浆低。普通混凝土由于界面 Ｃ （ Ｈ） ａ０ 的富集与结晶的定 向 造成 的破坏是极其严重 的， 常使用 １ 后 即出现开 裂破 坏需 排列 ， 通 ０年 界面结构疏 松强度低 ， 如果 混凝土拌合物产 生泌水 ， 则骨料
容易造成混凝 土的膨胀 ， 导致 开裂 ， 抗渗性下 降而耐久性 蚀导致其体积增大 ， 造成 混凝 土保护 层 的开裂 与剥落 ， 钢筋 混 硅凝胶 ， 使 降低。矿物质超细 粉对抑 制碱 骨料反 应具有 一定 作用 。如硅 粉 凝土结 构失 去耐久性 。
１水泥石 的渗透性 。混凝土是 由水 泥石 、 ） 骨料与界 面三相组 的抑制作用是 因为降低 了混凝土 的渗 透性和改变孔 结构 ， 别是 特 成 的， 泥石与骨料本身都含有 孔隙 ， 水 因此 ， 泥石的渗透性对混 水泥石一骨料界面上 的结构 。 水 ２ 凝土的渗透性 影 响很 大。如 水泥 石 的水 化程 度相 同， 灰 比越 ２． 抗 冻 害 性 水
作用 ， 钢筋腐蚀Ｌ 。这些都 与混凝土 的水 泥用量 、 ２ Ｊ 单方用水量 、 水
灰 比、 骨料种类及 用量 以及 构件大 小 、 相对湿 度等条 件有关 。４ ） 碱一骨料反应 。碱～骨料 反应是 指混凝 土 中的氢 氧根 离子 与骨
料 中的活性二氧化 硅之 间的反应 。混凝 土 中的碱离 子主要 是 由 水泥引入 的， 当骨料 中含有 二氧化硅时 ， 在有水 的条件下 ， 碱离子 与二氧化硅反应生成一 种具有 强烈 吸水膨 胀能力 的含 碱金属 的
１ 混凝 土耐久 性 的概 念
使钢筋及连 接 混凝 土耐久性 是指混凝 土结构在 自然环境 、 用环境及材料 学作用下产生变形的能力。 由于混凝 土收缩变形 ， 使 构件产 生约束应力 ； 由于约 束应力 发生 ， 在混 凝 土抗拉 强度低 的 内部 因素 的作用下 ， 在设 计要求 的 目标 使用 期 内， 需要花 费大 不 在条 件最恶 劣的部分 发生裂纹 。如果混凝 土开裂 ， 混凝 量资金加 固处理而保持安全 、 用功能和 外观要求 的能力 。这种 情 况下 ， 使 侵蚀 性液 体 、 害离 子渗透 与扩 散到混 凝土 内 有 能力 主要指其 抵抗物理 和化学侵 蚀 ， 如冻融 、 高温 、 碳化 ， 以及硫 土的渗 透性 提高 ， 对混凝土造成腐蚀 或钢 筋腐蚀 ， 而影 响钢筋 混凝 土结构物 进 酸盐侵蚀等 的能力 。这 种能力 主要 取决 于混凝 土抵抗 腐蚀 性介 部 ， 沉 干燥 、 碳化 、 吸 质侵入 的能力 ； 也取决于硬化后体积 的稳定性 ， 体积稳定性好 ， 无 耐久性 。混凝土 的体积 变化 包括 由于泌水 、 降 、 水化收缩 、 自收缩 、 碳化收缩及润湿膨 裂缝发生 ， 其抵抗腐蚀 性介 质侵入 的性 能高 ； 也取 决于 硬化水 泥 水 等原 因发生的干燥收缩 、 胀 等。特别是碳化还会使混凝 土强度劣化 ，Ｈ值下 降 ， 去保护 ｐ 失 浆 中毛细管空隙率 ， 以及有意无 意引入 的空气量 。
２ 影 响混凝 土结构 耐久 性 的因素
２ １ 混 凝土 的渗透 性 wk.baidu.com．
混凝土的抗渗性是其耐久性 的第一道 防线 ， 它指混凝 土在 压 力水的作用下抵抗渗透的能力。如果抗渗性 不好 的混凝 土 ， 液 溶 性的物质能浸透混凝土 ， 使混凝土 的耐久性降 低。在钢筋混凝 土 结构 中， 由于水 分与空气 的渗透 ， 引起钢筋 的锈蚀 。钢筋 的锈 会
要修补 ， 严重者甚 至不 能继续使 用必须拆 除重建 。我 国的一些化 界 面上含 有水膜层 ， 硬化后则产生 原生裂缝造成 渗透通路 。在普 工和冶金工业 建筑 ， 凝 土耐久性 问题 更为 突出 ， 混 严重 时刚建 成 通混凝土 中， 混凝 土的渗透 性一定低于 同水 灰 比的水泥石 的渗透
第３ ６卷 第 １ ５期 ２０ １０ 年 ５ 月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨｎ ｎ『 ＲＥ
Ｖｏ ． ６ Ｎｏ． ５ Ｉ３ １
Ｍａ ． ２ １ ｙ ００
・５ ・ ３
文章 编 号 ：０ ９６ ２ ｛０ ０ １ —０ ３０ １ ０ ．８ ５ ２ １ ）５０ ５ —２
混 凝 土 结 构 耐 久 性 影 响 因 素
丁 学 雷
摘 要： 阐述 了混凝土 耐久性的概念 ， 结合实践经验 ， 混凝 土的抗 渗性、 从 抗冻性和抗腐蚀性 三方 面探讨 了影响混凝土 耐
久性 的因素 ， 旨在合理设计和精 心施 工的前提 下确保 混凝土 结构 耐久性。 关键词 ： 混凝土 ， 耐久性， 影响 因素 ， 抗渗性
的厂房 尚未投产使 用就需废 弃 ， 的使 用 ２年 ～３年后 即丧失 工 性 。而在高性能混凝 土中 ， 有 由于水灰 比低 ， 以一部分矿物质掺合 且 作能力 ， 的使用 ２年 ～ｌ 有 ０年后 ， 为保 持其工作 能力而花去 的维 料代替相应 的水泥 ， 泌水离析现象得 到了相应 的解决 ， ａ０ ２的 Ｃ （ Ｈ） 修、 加固费用早 已超过结构造价本 身。本 文详细 分析 了影 响混 凝 富集与结 晶定 向排列得 到了解决 ， 界面 的粘结强度 比普通 混凝土 土结构耐久性 的各 种因素。 高， 抗渗性也 相应 提 高 ， 这是 高性 能 混凝 土 耐久 性提 高 的原 因。 ３ 体积稳定性 。混凝土 的体积稳定性是 指混凝 土在 抵抗物理 、 ） 化
混凝 土的耐久性 能是表 征混凝 土材 料与 结构 的长期 工作效 下 ， 水分渗透过水泥石 ， 但渗流 到了界面处 ， 必定沿着 界面绕 过骨 应的一项非常重要 的指 标 ， 它不 仅关 系到结构 的使 用寿 命 ， 关 料颗粒 ， 更 而使渗透的通路加长。由于骨料的存在 ， 使混凝 土的渗透 系到混凝土结构 的经 济性 。 日本 的混凝 土 由于碱一骨料 反应 而 性 比砂浆低。普通混凝土由于界面 Ｃ （ Ｈ） ａ０ 的富集与结晶的定 向 造成 的破坏是极其严重 的， 常使用 １ 后 即出现开 裂破 坏需 排列 ， 通 ０年 界面结构疏 松强度低 ， 如果 混凝土拌合物产 生泌水 ， 则骨料
容易造成混凝 土的膨胀 ， 导致 开裂 ， 抗渗性下 降而耐久性 蚀导致其体积增大 ， 造成 混凝 土保护 层 的开裂 与剥落 ， 钢筋 混 硅凝胶 ， 使 降低。矿物质超细 粉对抑 制碱 骨料反 应具有 一定 作用 。如硅 粉 凝土结 构失 去耐久性 。
１水泥石 的渗透性 。混凝土是 由水 泥石 、 ） 骨料与界 面三相组 的抑制作用是 因为降低 了混凝土 的渗 透性和改变孔 结构 ， 别是 特 成 的， 泥石与骨料本身都含有 孔隙 ， 水 因此 ， 泥石的渗透性对混 水泥石一骨料界面上 的结构 。 水 ２ 凝土的渗透性 影 响很 大。如 水泥 石 的水 化程 度相 同， 灰 比越 ２． 抗 冻 害 性 水
作用 ， 钢筋腐蚀Ｌ 。这些都 与混凝土 的水 泥用量 、 ２ Ｊ 单方用水量 、 水
灰 比、 骨料种类及 用量 以及 构件大 小 、 相对湿 度等条 件有关 。４ ） 碱一骨料反应 。碱～骨料 反应是 指混凝 土 中的氢 氧根 离子 与骨
料 中的活性二氧化 硅之 间的反应 。混凝 土 中的碱离 子主要 是 由 水泥引入 的， 当骨料 中含有 二氧化硅时 ， 在有水 的条件下 ， 碱离子 与二氧化硅反应生成一 种具有 强烈 吸水膨 胀能力 的含 碱金属 的
１ 混凝 土耐久 性 的概 念
使钢筋及连 接 混凝 土耐久性 是指混凝 土结构在 自然环境 、 用环境及材料 学作用下产生变形的能力。 由于混凝 土收缩变形 ， 使 构件产 生约束应力 ； 由于约 束应力 发生 ， 在混 凝 土抗拉 强度低 的 内部 因素 的作用下 ， 在设 计要求 的 目标 使用 期 内， 需要花 费大 不 在条 件最恶 劣的部分 发生裂纹 。如果混凝 土开裂 ， 混凝 量资金加 固处理而保持安全 、 用功能和 外观要求 的能力 。这种 情 况下 ， 使 侵蚀 性液 体 、 害离 子渗透 与扩 散到混 凝土 内 有 能力 主要指其 抵抗物理 和化学侵 蚀 ， 如冻融 、 高温 、 碳化 ， 以及硫 土的渗 透性 提高 ， 对混凝土造成腐蚀 或钢 筋腐蚀 ， 而影 响钢筋 混凝 土结构物 进 酸盐侵蚀等 的能力 。这 种能力 主要 取决 于混凝 土抵抗 腐蚀 性介 部 ， 沉 干燥 、 碳化 、 吸 质侵入 的能力 ； 也取决于硬化后体积 的稳定性 ， 体积稳定性好 ， 无 耐久性 。混凝土 的体积 变化 包括 由于泌水 、 降 、 水化收缩 、 自收缩 、 碳化收缩及润湿膨 裂缝发生 ， 其抵抗腐蚀 性介 质侵入 的性 能高 ； 也取 决于 硬化水 泥 水 等原 因发生的干燥收缩 、 胀 等。特别是碳化还会使混凝 土强度劣化 ，Ｈ值下 降 ， 去保护 ｐ 失 浆 中毛细管空隙率 ， 以及有意无 意引入 的空气量 。
２ 影 响混凝 土结构 耐久 性 的因素
２ １ 混 凝土 的渗透 性 wk.baidu.com．
混凝土的抗渗性是其耐久性 的第一道 防线 ， 它指混凝 土在 压 力水的作用下抵抗渗透的能力。如果抗渗性 不好 的混凝 土 ， 液 溶 性的物质能浸透混凝土 ， 使混凝土 的耐久性降 低。在钢筋混凝 土 结构 中， 由于水 分与空气 的渗透 ， 引起钢筋 的锈蚀 。钢筋 的锈 会
要修补 ， 严重者甚 至不 能继续使 用必须拆 除重建 。我 国的一些化 界 面上含 有水膜层 ， 硬化后则产生 原生裂缝造成 渗透通路 。在普 工和冶金工业 建筑 ， 凝 土耐久性 问题 更为 突出 ， 混 严重 时刚建 成 通混凝土 中， 混凝 土的渗透 性一定低于 同水 灰 比的水泥石 的渗透
第３ ６卷 第 １ ５期 ２０ １０ 年 ５ 月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨｎ ｎ『 ＲＥ
Ｖｏ ． ６ Ｎｏ． ５ Ｉ３ １
Ｍａ ． ２ １ ｙ ００
・５ ・ ３
文章 编 号 ：０ ９６ ２ ｛０ ０ １ —０ ３０ １ ０ ．８ ５ ２ １ ）５０ ５ —２
混 凝 土 结 构 耐 久 性 影 响 因 素
丁 学 雷
摘 要： 阐述 了混凝土 耐久性的概念 ， 结合实践经验 ， 混凝 土的抗 渗性、 从 抗冻性和抗腐蚀性 三方 面探讨 了影响混凝土 耐
久性 的因素 ， 旨在合理设计和精 心施 工的前提 下确保 混凝土 结构 耐久性。 关键词 ： 混凝土 ， 耐久性， 影响 因素 ， 抗渗性
的厂房 尚未投产使 用就需废 弃 ， 的使 用 ２年 ～３年后 即丧失 工 性 。而在高性能混凝 土中 ， 有 由于水灰 比低 ， 以一部分矿物质掺合 且 作能力 ， 的使用 ２年 ～ｌ 有 ０年后 ， 为保 持其工作 能力而花去 的维 料代替相应 的水泥 ， 泌水离析现象得 到了相应 的解决 ， ａ０ ２的 Ｃ （ Ｈ） 修、 加固费用早 已超过结构造价本 身。本 文详细 分析 了影 响混 凝 富集与结 晶定 向排列得 到了解决 ， 界面 的粘结强度 比普通 混凝土 土结构耐久性 的各 种因素。 高， 抗渗性也 相应 提 高 ， 这是 高性 能 混凝 土 耐久 性提 高 的原 因。 ３ 体积稳定性 。混凝土 的体积稳定性是 指混凝 土在 抵抗物理 、 ） 化