水泥工藝對混凝土耐久性的影響分析

（中國葛洲壩集團水泥有限公司， 湖北 荊門 444103）

水泥工藝對混凝土耐久性的影響分析

張 軍

（中國葛洲壩集團水泥有限公司， 湖北 荊門 444103）

隨著社會主義市場經濟的快速發(fā)展，現(xiàn)代化科學技術的不斷進步，這在一定程度上推動了我國建筑行業(yè)的發(fā)展，并隨之呈現(xiàn)出逐步增長的穩(wěn)定態(tài)勢。與此同時，人們對建筑質量提出了更高的要求。其中水泥作為混凝土極為重要的組成要素，它的性能將會直接影響到混凝土的耐久性。所以，就必須要重視混凝土的耐久性，為確保建筑的整體質量。以下要是通過簡單的分析水泥對混凝土耐久性的影響，并對其進行了合理化的闡述。

水泥工藝；混凝土；耐久性

伴隨國民經濟與信息化技術的迅猛發(fā)展，人們對建筑質量的重視程度越來越高。水泥作為混凝土的關鍵性原材料，其耐久性成為人們廣泛關注的焦點。在以往的工程中，人們只關注混凝土的強度，而忽視它的耐久性，以至于出現(xiàn)了許多問題，比如開裂、松軟、溶蝕以及膨脹等，嚴重的甚至都會出現(xiàn)安全事故，危害人們的生命財產安全，所以必須對混凝土的耐久性加強研究。

1 影響混凝土耐久性的基本要素分析

1.1 化學因素造成混凝土的腐蝕

水泥中C3A含量高對混凝土的抗硫酸鹽侵蝕不利，所以ASTM-V型水泥規(guī)定2C3A+C4AF含量不大于20%。且水泥水化的氫氧化物因火山灰反應逐漸減少，也就是說在水泥中加入在磨細礦渣粉或粉煤灰有利于防止混凝土被侵蝕。但是火山灰還需要很長一段時間反應，所以就必須運用制備好的混凝土，讓已遭受侵蝕的酸性混凝土可以支撐一段時間。除此之外，在相同條件下，在水泥中加入磨細礦渣等材料，有利于防止混凝土被侵蝕，而且還能增加它的耐久性。另外，堿-骨料反應也是破壞混凝土耐久性的一種，在一定的濕度下，水泥里堿含量偏高的情況下，這些堿含量就會與堿活性集料發(fā)生化學反應，進而導致混凝土發(fā)生膨脹開裂，嚴重時直接導致破壞。

1.2 鋼筋發(fā)生化學反應

混凝土結構被破壞的一個最主要的原因就是鋼筋被銹蝕。由于在混凝土的縫隙中出現(xiàn)了濃度較高的氫氧化物，其PH值都超過12，從而使得鋼筋的表面出現(xiàn)氧化膜，保護鋼筋免遭銹蝕，但當混凝土因碳化而使PH值降低或氮離子濃度非常高時，破壞了鈍化膜，最終腐蝕了鋼筋。換句話說，混凝土內的二氧化碳是其發(fā)生碳化反應的最主要要素，一旦氧化鈣過高時就會加大二氧化碳的吸收量，其碳化速率也會相應的下降。

2 水泥的礦物構成要素影響著混凝土的耐久性

從水泥的礦物成分來看，主要有以下四種C3S、C2S、C3A、C4AF。當C3S含量增大時，水泥的早期強度較高，但是不利于水泥的后期強度和耐久性?？赡艹霈F(xiàn)早期開裂現(xiàn)象，同時C3S的吸附力較強，對于外加劑摻加效果有抵抗作用，導致混凝土用水量的提高，進而危害到混凝土的耐久性。如C2S含量高，會提高混凝土的后期強度，不易出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，有利于提高混凝土的耐久性。C3A含量增高，早期水化快，不利于水泥與減水劑的適應性，易出現(xiàn)早期開裂，也會威脅到混凝土的抗凍性。C4AF含量增大，增加混凝土抗折強度，但是會增加水泥熱量溫度，易造成回轉窯結圈。水泥的礦物質成分與混合程度的搭配會使得水化產物的性能產生較大的變化。通過實踐表明，水泥的組成要素主要是由硅酸二鈣與硅酸三鈣組成的，且硅酸三鈣的含量小于硅酸二鈣，以上情況的出現(xiàn)有利于提高混凝土的耐久性[1]。

3 、混凝土的耐久性深受水泥粉磨細度的影響

3.1 水泥粉磨細程度直接影響到混凝土的含濕量

水泥粉磨細程度不僅會影響到混凝土的含濕量，而且還會影響到孔的結構。也就是說，水泥粉磨細度越細，比表面積也會相應的升高，因而，水化產物就會在沒有完全水化之前出現(xiàn)水化產物薄膜，從而會直接影響到水泥顆粒的水化，以及混凝土的孔結構。假如在水泥顆粒的構成過程中，出現(xiàn)細小的顆粒，就會影響到混凝土的內部結構，進而導致水泥的毛細孔數(shù)量快速增加，增強了混凝土的吸濕性，最終提高混凝土的濕度[2]。通過上述現(xiàn)象可知，直徑越小的細小顆粒，在潮濕空氣中的吸濕率就會提高；反之，當水泥的直徑較大時，混凝土的吸濕率就會明顯的下降。換句話說，假設在濕度比較低的情況下，就可以提高水泥的吸水性，且使得混凝土的內部結構達到飽和狀態(tài)，進而就會出現(xiàn)裂縫，嚴重的將會影響到整個建筑施工質量。另外，裂縫的出現(xiàn)不光會降低混凝土穩(wěn)定性，還會加快鋼筋的腐蝕，最終影響到整個混凝土的耐久性[3]。

3.2 對混凝土常壓滲透性產生的影響

常壓性滲透是指常溫下，混凝土因自身的結構出現(xiàn)裂縫而產生的滲透。目前階段，我國的滲透性測試仍舊還初步發(fā)展階段，不允許在濃度差較高的情況下測量毛細孔壓力，以及對混凝土的滲透性產生較大的影響[4]。因而，在常壓條件下會產生破壞性較大的大氣環(huán)境，由此看來，就需要將關注的焦點放在滲透性上，以至于不會在水作用下出現(xiàn)滲透情況。通過對比常壓下混凝土的滲透性可知，顆粒較少的混凝土其滲透性能更大，具體有以下兩種表現(xiàn)形式：其一，水泥中所含有的顆粒越多，其滲透性就越強；其二，水泥細度較為細的混凝土，它的吸水率就越高。上述情況都表明，水泥的細度會直接影響到混凝土的耐久性[5]。

3.3 混凝土的壓力水滲透性直接受水泥粉磨細度的影響

通過大量的實踐表明，假如混凝土的內部結構出現(xiàn)較多的毛細孔，而且大毛細孔的數(shù)量還比較少，這個時候就會加大毛細孔的壓力，使得混凝土的自收縮幅度得到進一步加大，從而造成混凝土出現(xiàn)較多的裂縫。上述情況出現(xiàn)不光會加快液體的腐蝕性，同時還會降低混凝土的耐久性。歸根到底，其主要原因就在于沒有科學合理的降低混凝土的配合比例，造成高強度的混凝土因自收縮產生裂縫[6]。

4 有效控制水泥工藝的相關對策

4.1 合理控制水泥礦物的構成要素

眾所周知，建筑行業(yè)想要更好的解決水泥問題，大多數(shù)都是通過做實驗得出的，其中最關鍵的措施就是在水泥的配料方案中降低C3A的含量，加快高溫孰料的淬冷，從而達到改善礦物晶體結構的目的。

4.2 科學控制水泥的細度

以往控制水泥細度的方法比較單一、不精細，它關注的焦點主要是大顆粒引發(fā)的水泥化合反應，但卻忽略了顆粒在水泥中的不利影響，所以就必須要科學控制水泥的細度。具體操作過程如下：第一，控制好水泥的均勻性系數(shù)。評價水泥顆粒分布寬度是均勻性系數(shù)。水泥顆粒分布越寬窄影響均勻性系數(shù)的大小。粉磨中顆粒級配的分布由均勻性系數(shù)控制充分體現(xiàn)，提供最直接的依據，為我們對不同水泥級配水泥調整和探索；第二，控制特征粒徑。主要表現(xiàn)形式會直接影響到細粉含量的多少，而且還關系到水泥的強度。所以特征粒徑，可以更清楚的了解和掌握水泥粉磨狀況，便于粉磨參數(shù)的調整；第三，控制比表面積。比表面積能主要反應顆粒不同級配的情況，所以比表面積還需要進行控制。

5 結語

綜上所述，混凝土的耐久性是建筑行業(yè)需要重點關注的因素之一，這是因為它不光能影響到工程的整體施工，還關乎著整個建筑行業(yè)的經濟情況，所以必須重視混凝土的耐久性。而且還要在具體的實踐過程中不斷提升生產水泥的工藝水平，從而確保水泥質量的優(yōu)良，實現(xiàn)經濟的可持續(xù)發(fā)展。

[1]沈廣宗. 水泥生產工藝對混凝土耐久性的影響[J]. 技術與市場,2014（04）:158-159.

[2]伍小成. 水泥工藝對混凝土耐久性的影響[J]. 四川水泥,2014（07）:329.

[3]馬骉,張文靜,秦昉,李笑盈. 投料攪拌工藝對嵌鎖密實水泥混凝土性能的影響分析[J]. 武漢理工大學學報(交通科學與工程版),2015（02）:233-237.

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