耐久性混凝土技术的分析

耐久性混凝土技术的分析

发表时间：2018-10-31T10:35:26.350Z 来源：《防护工程》2018年第17期作者：杨宝珠[导读] 耐久性是混凝土提升性能的核心环节

天津市九远建材有限公司天津 300380 摘要：耐久性是混凝土提升性能的核心环节。耐久性差会对混凝土整体造成极大不利影响，因此，提升混凝土的耐久性对于混凝土技术的发展尤为关键。本文结合笔者实际的工作经验阐述混凝土的耐久性技术，如有不妥之处，望请同行加以斧正。

关键词：混凝土；耐久性；因素；技术措施在建筑工程建设过程中，混凝土的耐久性占据重要地位。若混凝土的耐久性差直接会导致混凝土性能降低，增加建筑工程的重建费用以及维修费用，对整个工程的施工造成恶劣的影响作用。因此，提升混凝土的耐久性，有利于促进企业实现经济效益以及社会效益的最大化。

一、混凝土耐久性的概述

1、混凝土耐久性定义

混凝土在使用条件以及所处环境内经久耐用的性能称之为混凝土的耐久性，混凝土耐久性是一个集抗渗性、抗侵蚀性、抗冻性、抗碳化反应、抗碱-集料反应等综合性概念，混凝土经久耐用程度由这些性能所决定，因此称作耐久性。

2、混凝土耐久性的内容

混凝耐久性主要包括三部分，即混凝土自身质量、安全使用期以及环境介质的侵蚀作用。混凝土从自身质量来讲，钢筋混凝土包含无裂缝、低水灰比、充分湿养护、振捣密实等等，且其具有比较高的耐久性。从建筑物性质来讲，混凝土的安全使用期通常为50—100年。此外，对混凝土使用年限造成影响的要素包括环境介质的侵蚀，而介质主要分为物理、化学、大气、气体以及水溶液等的侵蚀作用，同时包含混凝土碳化、钢筋锈蚀、固体碰撞磨损、气蚀及高速流水冲刷等。

二、影响混凝土耐久性的因素 1钢筋的腐蚀

混凝土结构破坏及耐久性差重要原因之一为钢筋锈蚀被。通过大量的国内外实践可知，就环境因素来讲，影响钢筋混凝土基础设施耐久性的一项主导或者关键因素为腐蚀。电化学腐蚀又是钢筋混凝土结构中钢筋腐蚀的主要原因，在电化学腐蚀反应中阴极生成的氢氧化铁体积膨胀，致使混凝土保护层出现剥落及开裂，使得钢筋丧失全部的保护作用，致使构件极限承载力大大下降，混凝土耐久性受到极大影响。

2冻融

混凝土的冻融破坏简言之为一项较复杂的物理变化过程。通常在浇筑混凝土时候为保证能够有必要的和易性，水泥水化反应所需水量会比用水量少些，而这部分多出的水会以游离方式保留在混凝土毛细孔内，处在低温时则出现结冰膨胀，破坏混凝土内部结构，而这部分游离状态的水则为导致混凝土遭受冻融破坏主导因素。 3渗透

液体经过混凝土的流畅性称之为混凝土的渗透性，而抵抗压力水渗透的能力则是混凝土的抗渗性。混凝土的渗透性作为判定其耐久性的最关键性综合指标，其不但把控水及气体或者侵蚀性液体渗入的速率，也会使部分有害物质渗入，对混凝土造成破坏，极易出现冻融循环、钢筋锈蚀及碱—骨料反应等，对混凝土耐久性造成恶劣影响。所以，抗渗性能高的话混凝土耐久性自然会更高。 4碱―集料反应

碱―集料反应一般由两类反应构成：一是碱―碳酸盐反应，二是碱―硅反应。孔隙溶液中的碱离子和集料中的白云石反应称之为碱―碳酸盐反应，在实际的工程中没有一项措施能够切实可行的抑制碱―碳酸盐反应膨胀。而非石英质系结构不稳定的硅矿物中的活性硅与水泥中的碱在高碱性环境下产生的反应为碱―硅反应。 5碳化

混凝土中的成分（主要是氢氧化钙）与渗入混凝土中的二氧化碳与其它酸性气体（比如二氧化硫、硫化氢等）产生的化学反应过程称之为混凝土的碳化。碳化即混凝土的中性化。碳化优势为：碳化物能够促进混凝土的体积缩小，变得更为密实，显著提高抗压强度。但碳化也有其弊端，碳化中的混凝土pH逐渐会降低至8～9，若碳化层厚度深及钢筋表面，这时因钢筋丧失碱性环境的保护，表面的钝化膜破坏会导致钢筋生锈，出现混凝土裂缝以及降低粘结力，更有甚者会造成钢筋保护层脱落。

三、加强混凝土耐久性技术的措施建议

1.合理选取混凝土材料与配合比

想要配制出耐久性良好的混凝土，水泥要选取品质稳定的硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或者是普通硅酸盐水泥，其强度要高于32.5级，且匹配混凝土的强度。普通硅酸盐水泥或者是硅酸盐水泥最好和矿物掺合料一并运用；选取合适的混凝土的集料：通常要求混凝土强度要小于集料的强度，且具有坚硬的质地。此外，骨料还务必具备稳定的物理化学性质；在掺合料环节：掺合料务必做到品质稳定、来源固定、来料均匀，其掺量的确定要按照混凝土各龄期强度、混凝土的耐久性、工作性及施工条件的各项要求执行。进行高耐久性混凝土的配置，要注意采用≧2种掺合料而合成的超细矿物掺合料，且环境不一样的话所选用的掺合料以及相应的掺量也会不一样，此时则要以实验的方式得出最佳配比；对混凝土的水胶比和水泥用量进行优化控制：对混凝土内水胶比加以控制，能够降低其拌合物凝结之后多出的水溢出而导致的毛细孔道与孔隙、缩减混凝土的渗透性，进而有效避免冻融破坏。对水泥用量进行控制是保障混凝土密实性的重要措施，一般规定为混凝土在某一环境运用条件时的最低水泥用量。因此，为进一步提升混凝土的耐久性，需要不断对混凝土的配合比进行优化，确定出最合理的水泥用量与水胶比。

2.混凝土碳化的防治

针对混凝土的碳化破坏，笔者在施工过程中总结出一些治理措施：一是对骨料性质进行分析，比方说抗酸性骨料与水泥、水的作用会延缓混凝土的碳化；二是选取合适配合比，外加剂要适量，原材料质量要高，搅拌与运输要合理，养护要及时，简言之要对工艺手段严格要求，降低渗流水量与被其它有害物侵蚀，从而保障混凝土的密实性；三是施工过程中选取水泥品种时，要从建筑物所在的周围环境以及地理位置出发，抗硫酸盐普通水泥要用在水位变化区域及干湿交替作用部分或较严寒区域，而高强度水泥则要在冲刷部位使用；此外，如果建筑物所处于环境恶劣区域，最好选取环氧基液涂层保护，在建筑物地下部位周遭进行保护层的设置；采用各类溶注液对混凝土进行浸注，例如：采用溶化的沥青进行涂抹。另外，如果建筑物出现混凝土碳化，修补时宜选取环氧材料，如果碳化深度比较大，可以凿除混凝土松散部分，洗净渗入的有害物质，将混凝土衔接面凿毛，且填补选用环氧砂浆或细石混凝土，再用环氧基液作为涂基保护。

3. 掺入适量外加剂

当今混凝土结构选取的有效避免混凝土抗冻融性的方式为：将引气剂掺入混凝土内部，引入诸多稳定、均匀且封闭的微小气泡，能够对冻融破坏起到缓解作用；掺入一些混合材料，比如掺入5%～10%的粉煤灰或是硅粉能够起到抑制碱骨料反应的作用；而在混凝土内掺入粉煤灰能够减少混凝土的碳化作用。

4.外表涂装

在空气中暴露的混凝土结构及沿海区域的建筑工程容易遭受空气中的盐分等相关元素的侵蚀，大幅度减少混凝土构件的使用寿命。此时，防腐处理可选用外表涂装的方式。注意的是：在混凝土表面涂层的涂料要选取耐碱、耐老化的材料。

5.提高混凝土的施工质量

混凝土的施工质量是保障混凝土结构耐久性的关键因素。对混凝土的最小水泥用量与最大水灰比进行控制，可使表面养护剂改善养护条件，加速表面硬化，提升保水性，完善混凝土施工工艺流程，同时，要均匀地搅拌、振捣充分，养护要及时，对施工质量严格把控。因此，要通过良好的施工组织管理、过硬的施工队伍素质，全面提升混凝土的耐久性。

四、结束语

综上所述，混凝土一直是近年来建筑工程材料中的承重材料。在保障混凝土强度的基础上，提升混凝土的耐久性，是确保建筑工程百年大计的重要举措，特别在混凝土的选材、配比、施工过程等环节均要得到高度关注，运用科学合理的措施提升混凝土的耐久性，推动工程高质量的完成。

参考文献：

[1]孔德旭，鲍涵，秦泽亮，李晓朋.耐久性混凝土技术研究[J].价值工程.201（7）.

[2]周光富，程卓，向龙，余谦.混凝土耐久性的提升技术及措施[J].卷宗2016（4）.