混凝土耐久性问题研究

混凝土耐久性问题研究

提要：混凝土耐久性问题已引起人们的重视，针对当前存在的混凝土耐久性出现异常问题，分析了其产生的原因，提出了提高混凝土耐久性相应的解决方法。

关键词：混凝土；耐久性；外加剂。

1、混凝土耐久性下降的原因分析：

1.1冻融破坏

混凝土发生冻融破坏时最显著的特征就是混凝土构件表面剥落，严重时甚至可以露出石子。混凝土的抗冻性能与混凝土内部的孔结构和气泡含量的多少有着很密切的关系。混凝土中的孔越少越小，则破坏作用越小，气泡封闭的越多，则抗冻性越好。影响混凝土抗冻性的因素中，除了孔结构和气泡含量外，还包括混凝土的饱和度、水灰比、混凝土的龄期、集料的孔隙率及其间的含水率等。

1.2碱-集料反应

由于混凝土的碱-集料反应，是在混凝土内部发生的，因此其危害往往是不能根冶的，也是混凝土工程中的一大隐患。一般情况下混凝土发生碱-集料反应需具备三个条件，即碱、活性集料和水份。通常其反应往往有三种类型：碱-硅酸反应，碱-碳酸盐反应，慢膨胀型碱-硅酸盐反应，因此避免碱-集料反应的方法可采用：一、尽量避免采用活性集料；二、限制混凝土的碱含量；三、掺用混合材。

1.3化学侵蚀

常见的化学侵蚀有淡水腐蚀、一般酸性水腐蚀、碳酸腐蚀、硫酸盐腐蚀和镁盐腐蚀五类。淡水的冲刷，会使混凝土中的组分溶解，使混凝土孔隙增加，密实度降低，从而造成对混凝土的破坏；而当水中溶有酸类时，混凝土就受到溶淅和化学溶解双重作用，加速腐蚀；碳酸在溶淅混凝土的同时，会降低混凝土的稳定性，影响混凝土的致密度；硫酸盐的腐蚀则表现为SO42ˉ离子深入混凝土内与水泥组分反应，生成物体积膨胀开裂造成损坏；镁盐使硬化水泥石的结构组分分解。

2、提高混凝土耐久性问题的措施

2.1合理的添加外加剂

提高混凝土耐久性的一个十分重要而有效的措施就是在混凝土拌合物中掺入一定量的引气剂。他可以使混凝土内部产生大量的封闭气泡。缓解了水份结冰时产生的压力。阻断了混凝土内部毛细管与外界的通路，降低了渗透性。另一个措施就是在混凝土中应用减水剂，使用减水剂可以大幅度降低混凝土的水灰比，

提高混凝土的强度和致密性，使混凝土抵抗冻融破坏的能力提高，从而提高混凝土的耐久性。

2.2．适量掺入活性的矿物掺合料

一是掺入硅粉；近年来，混凝土也已应用于混凝土工程各个领域，其耐久性问题已引起人们的普遍关注，在欧美一些国家，硅粉作为混凝土混合材料已得到了广泛的应用。二是掺入矿渣；磨细矿渣与混凝土内水泥水化产物结合具有潜在的活性。研究表明：随着矿渣掺量的增加，混凝土的抗冻融性能愈差，但掺合比例合适时，抗冻性能与普通混凝土相比有较大改善。三是掺入粉煤灰；粉煤灰作为一种工业废料，其活性性能被进一步研究和推广，不仅仅是为了节约水泥，更主要是为了改善和提高混凝土的性能。

2.3合理选择混凝土组成原材料

一是原材料的选择；应选择碱含量小，水化热低，干缩性小，耐热性，抗水性，抗腐蚀性，抗冻性能好的水泥，并结合具体情况进行选择。二是集料与掺合料集料的选择；应考虑其碱活性、耐蚀性和吸水性，同时应选择合理的级配，改善混凝土拌合物的和易性，提高混凝土密实度。三是配合比设计应考虑耐久性的要求；配合比设计在满足混凝土强度，工作性的同时应考虑尽量减少水泥用量和用水量。四是混凝土的拌制选择；应采用二次搅拌法，混凝土的施工过程对控制构件外观裂缝，施工裂缝至关重要。对于特殊季节施工的混凝土结构，应采取特殊措施。

参考文献：

[1]钢筋混凝土结构设计规范[S].中国建筑工业出版社，1999.2：221-225。

[2]牛荻涛：混凝土结构的耐久性与寿命预测[M]. 北京：科学出版社，2003。