淺談高性能混凝土耐久性影響分析

王昭勇

(貴州省銅仁公路管理局)

1 研究背景

中國(guó)水泥產(chǎn)量和消費(fèi)量占世界首位，水泥混凝土造價(jià)低廉、維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，應(yīng)用前景廣泛。隨著近年來(lái)我國(guó)交通體系不斷完善，汽車(chē)保有率和交通運(yùn)輸量不斷增加，基礎(chǔ)設(shè)施負(fù)荷日趨加重，加之原有結(jié)構(gòu)物長(zhǎng)期處于不利環(huán)境中出現(xiàn)老化、破損或受原標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)的限制，出現(xiàn)耐久性下降，己不能滿足使用功能為現(xiàn)代交通運(yùn)輸服務(wù)。迫切需要對(duì)其進(jìn)行技術(shù)改造。因此高性能混凝土在近年來(lái)得到廣泛應(yīng)用，提高混凝土的承載力、耐久性，增加混凝土構(gòu)筑物的使用年限、節(jié)約資本投資，具有重要的深遠(yuǎn)意義和現(xiàn)實(shí)意義。

2 影響耐久性原因分析

高性能混凝土耐久性是指混凝土在滿足設(shè)計(jì)要求、正常使用的情況下，抵御外界環(huán)境，不毀壞、強(qiáng)度不顯著下降的性能。耐久性是綜合性技術(shù)指標(biāo)，涉及很多方面，耐久性不足，就會(huì)造成結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降、破損、甚至倒塌，因此給維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用很高、難度加大。

影響混凝土耐久性的主要因素大致可以分為內(nèi)部因素和外部因素。內(nèi)因主要包括以下幾點(diǎn):第一，混凝土的材料組成，如水膠比、水泥品種、集料的種類(lèi)和數(shù)量以及顆粒級(jí)配;第二，混凝土中氯離子引起鋼筋銹蝕;第三，混凝土的碳化反應(yīng);第四，硫酸鹽類(lèi)的腐蝕;第五，堿－骨料反應(yīng)。外因主要指施工質(zhì)量、混凝土使用環(huán)境的惡劣程度。

在混凝土工程中為了滿足施工和易性要求，即用水量大、水膠比高，從而導(dǎo)致混凝土的孔隙率很高，孔隙是產(chǎn)生對(duì)工程的影響最大，孔隙的存在降低了混凝土密實(shí)度，同時(shí)為水分、各種侵蝕介質(zhì)、氧氣、二氧化碳等有害物質(zhì)提供內(nèi)部的通道，導(dǎo)致抗?jié)B、抗凍、耐水、抗侵蝕等耐久性下降。

通過(guò)上述分析因此在混凝土配合比設(shè)計(jì)、施工方法中有效抑制孔隙的產(chǎn)生，對(duì)提高混凝土耐久性的效果顯著。

3 提高高性能混凝土耐久性的技術(shù)措施

3.1 原材料的選擇

根據(jù)工程特點(diǎn)和使用環(huán)境合理的選擇水泥品種和強(qiáng)度。同時(shí)應(yīng)考慮降低水化熱，減少收縮裂縫。預(yù)防外界介質(zhì)滲入內(nèi)部腐蝕鋼筋。

集料與摻合料集料的選擇應(yīng)考慮其堿活性，避免堿性集料反應(yīng)造成的危害，選擇合理的級(jí)配，改善混凝土拌合物的和易性，提高混凝土密實(shí)度。

當(dāng)混凝土中摻入型氯離子時(shí)，加入能有效地阻止鋼筋腐蝕發(fā)生的鋼筋阻銹劑或防護(hù)的涂層鋼筋、耐腐蝕鋼筋，防止腐蝕發(fā)生。

3.2 摻入高效活性礦物摻料

常見(jiàn)的活性材料中有粉煤灰、?；郀t礦渣、火山灰類(lèi)物質(zhì)?；钚缘V物摻料中含有大量活性SiO2及活性Al2O3，可與水泥水化產(chǎn)物發(fā)生二次水化反應(yīng)，生成膠體物質(zhì)和晶體材料，從而提高混凝土強(qiáng)度并填塞混凝土內(nèi)部孔隙，使水泥石結(jié)構(gòu)更為致密。提高混凝土的工作性能、改善混凝土的可泵性，從而并提高硬化混凝土的強(qiáng)度和耐久性。

3.3 摻入減水劑

目前在工程中應(yīng)用的水泥有高效減水劑和普通減水劑。的使用在保證混凝土拌和物所需流動(dòng)性的同時(shí)，盡可能減少用水量，降低水膠比，降低孔隙率，特別是毛細(xì)管孔隙率大幅度降低。減水劑的早強(qiáng)和高強(qiáng)性能，又具有延緩水泥硬化速度、延長(zhǎng)混凝土凝結(jié)時(shí)間的作用，可減少坍落度損失，改善混凝土和易性，無(wú)離析、泌水現(xiàn)象，混凝土外觀顏色均勻。

3.4 改善混凝土的設(shè)計(jì)

強(qiáng)度與耐久性都與混凝土配合比設(shè)計(jì)中水膠比密切相關(guān)，因此配合比設(shè)計(jì)在滿足混凝土強(qiáng)度、工作和易性的基礎(chǔ)上，盡量降低水膠比，減少水泥用量和用水量，降低孔隙率，提高密實(shí)度，改善混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)，減少體積收縮，提高強(qiáng)度，提高耐久性。

3.5 加強(qiáng)混凝土工程施工質(zhì)量控制

混凝土的拌制應(yīng)采用機(jī)械拌合并盡量采用二次攪拌法，從而提高混凝土拌合料的和易性，提高混凝土強(qiáng)度。大體積混凝土的灌注、振搗應(yīng)控制混凝土的三縫:施工縫、溫度裂縫、收縮裂縫，提高混凝土密實(shí)度和抗?jié)B性。加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)，注意養(yǎng)護(hù)溫度和濕度的控制，確保質(zhì)量控制。混凝土拆模時(shí)的強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，避免拆模時(shí)的混凝土溫度過(guò)高，溫度應(yīng)力差引起混凝土開(kāi)裂。

4 結(jié) 束

高性能混凝土的耐久性是一個(gè)涉及多種復(fù)雜因素，包括工程環(huán)境、材料組成、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工技術(shù)等問(wèn)題諸多方面。隨著近年來(lái)高性能混凝土在土木工程中的廣泛應(yīng)用，提高其耐久性是混凝土發(fā)展的必然趨勢(shì)，具有重要意義。

［1］胡萍.高性能混凝土耐久性分析和評(píng)定方法［D］.合肥工業(yè)大學(xué)，2009.

［2］陳仲慶.提高混凝土耐久性的措施［J］.科技資訊，2007.