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提高混凝土耐久度方法

发布时间：2018-02-07 00:00:00 人气：

耐久性对工程量浩大的混凝土工程来说意义非常重要，若耐久性不足，将会产生极严重的后果，甚至对未来社会造成极为沉重的负担。我国目前的基础设施建设工程规模宏大，这些工程进入维修期后，所需的维修费用和重建费用将更为巨大。目前提高混凝土耐久性基本有以下几种方法。

一、设计和施工中采用高标号水泥

在制配高强度混凝土中，水泥的强度和品种、骨料、减水剂各种掺加材料对混凝土的强度都会产生影响，在实际工程中，要结合具体情况综合考虑，并通过科学试验，使混凝土达到需要的高强度、高耐久性及高流动性。

水泥的选用尤其重要，配制高强混凝土宜选用525#或625#的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。当配制混凝土强度为C50～C80时水泥用量通常可取400～500kg/m3，对于C100以上时，水泥用量最好也能控制在500kg/m3以内。

日本的一项资料表明，在采用高效减水剂的情况下，水泥用量超过450kg／m3时，水泥用量增加，而强度增长并不显著。

二、掺入高效减水剂

在保证混凝土拌和物所需流动性的同时，尽可能降低用水量，减少水灰比，使混凝土的总孔隙，特别是毛细管孔隙率大幅度降低。

水泥在加水搅拌后，会产生一种絮凝状结构。在这些絮凝状结构中，包裹着许多拌和水，从而降低了新拌混凝土的工作性。施工中为了保持混凝土拌和物所需的工作性，就必须在拌和时相应地增加用水量，这样就会促使水泥石子结构中形成过多的孔隙。

当加入减水剂的定向排列，使水泥质点表面均带有相同电荷。在电性斥力的作用下，不但使水泥体系处于相对稳定的悬浮状态，还在水泥颗粒表面形成一层溶剂化水膜，同时使水泥絮凝体内的游离水释放出来，因而达到减水的目的。

许多研究表明，当水灰比降低到0.38以下时，消除毛细管孔隙的目标便可以实现；而掺入高效减水剂，完全可以将水灰比降低到0.38以下。

三、掺入高效活性矿物掺料

普通水泥混凝土的水泥石子中水化物稳定性的不足，是混凝土不能超耐久的另一主要因素。在普通混凝土中掺入活性矿物的目的，在于改善混凝土中水泥石子的胶凝物质的组成。

活性矿物掺料中含有大量活性Si02及活性A1203，它们能和波特兰水泥水化过程中产生的游离石灰及高硷性水化矽酸钙产生二次反应，生成强度更高、稳定性更优的低硷性水化矽酸钙，从而达到改善水化胶凝物质的组成，消除游离石灰的目的，使水泥石子结构更为致密，并阻断可能形成的渗透路。

此外，还能改善集料与水泥石子的界面结构和界面区性能。这些重要的作用，对增进混凝土的耐久性及强度都有本质性的贡献。

四、消除混凝土自身的结构破坏因素

除了环境因素引起的混凝土结构破坏以外，混凝土本身的一些物理化学因素，也可能引起混凝土结构的严重破坏，致使混凝土失效。

例如，混凝土的化学收缩和干缩过大引起的开裂、水化性过热过高引起的温度裂缝、硫酸铝的延迟生成，以及混凝土的碱骨料反应等。

因此，要提高混凝土的耐久性，就必须减小或消除这些结构破坏因素。限制或消除从原材料引入的碱、S03、Cl-等可以引起破坏结构和侵蚀钢筋物质的含量，加强施工控制环节，避免收缩及温度裂缝产生，以提高混凝土的耐久性。

五、保证混凝土的强度

尽管强度与耐久性是不同概念，但又密切相关，它们之间的本质联系是基于混凝土的内部结构，都与水灰比这个因素直接相关。在混凝土能充分密实条件下，随着水灰比的降低，混凝土的孔隙率降低，混凝土的强度不断提高。

与此同时，随着孔隙率降低，混凝土的抗渗性提高，因而各种耐久性指标也随之提高。在现在的高性能混凝土中，除掺入高效减水剂外，还掺入了活性矿物材料，它们不但增加了混凝土的致密性，而且也降低或消除了游离氧化钙的含量。在大幅度提高混凝土强度的同时，也大幅度地提高了混凝土的耐久性。

此外，在排除内部破坏因素的条件下，随着混凝土强度的提高，其抵抗环境侵蚀破坏的能力也越强。

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