砂石材料對水泥混凝土耐久性的影響分析

【摘要】本文首先介紹了水泥混凝土耐久性的影響因素，分析了當(dāng)前水泥混凝土中使用砂石材料的現(xiàn)狀，對砂石材料對水泥混凝土耐久性的影響研究進行了深入探討，以供參考。

【關(guān)鍵詞】砂石材料；水泥混凝土；耐久性；影響

水泥混凝土的耐久性決定公路、橋梁和樓房等建筑或構(gòu)造物的使用壽命，并且我國的公路現(xiàn)在大都是水泥混凝土路面，國家對水泥混凝土耐久性的相關(guān)研究也在增加。這不僅關(guān)系著建筑物的質(zhì)量和使用壽命及人身安全問題，同時關(guān)系著城市的經(jīng)濟發(fā)展和人民的生活水平。

1、水泥混凝土耐久性的影響因素

影響水泥混凝土耐久性的因素有很多，化學(xué)侵蝕、堿集料反應(yīng)以及裂縫是其中最為典型的因素。

1.1化學(xué)侵蝕

水泥混凝土所處環(huán)境非常復(fù)雜，在實際施工過程中某些介質(zhì)會通過孔隙浸入到混凝土中，從而與水泥水化產(chǎn)物以及孔隙液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，最終會使得水泥混凝土遭受病害。通常情況下能夠引起化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)大多是以水位媒介的。最為常見的侵蝕性介質(zhì)是海水、酸類以及硫酸鹽。水泥混凝土一旦遭到化學(xué)侵蝕就會嚴(yán)重影響到耐久性，為了解決這個問題，工程人員往往是通過提升混凝土的抗?jié)B性從而來最終減少介質(zhì)對混凝土造成的腐蝕。

1.2堿集料反應(yīng)

在混凝土中的堿集料反應(yīng)會產(chǎn)生膨脹物質(zhì)從而引起混凝土產(chǎn)生內(nèi)部自膨脹應(yīng)力，最終會使得混凝土產(chǎn)生裂縫。由堿集料反應(yīng)帶來的破壞是很難預(yù)防的，發(fā)生之后也很難阻止。這是影響水泥混凝土耐久性的重要因素。需要注意的是堿集料反應(yīng)的產(chǎn)生必須要具有三個條件：一是在配制混凝土過程中環(huán)境適合堿的滲入；二是要具有一定數(shù)量的堿活性礦物集料；三是要能夠提供反應(yīng)物吸水膨脹所需水分。只有在滿足這三個條件下才能實現(xiàn)膨脹。堿集料含量多的時候發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)也就會越明顯。

1.3裂縫

裂縫是對混凝土耐久性造成嚴(yán)重影響的最為典型的因素，在混凝土中裂縫是由多種不同原因造成的，構(gòu)造處理不當(dāng)、水泥混凝土干縮、堿集料反應(yīng)、鋼筋銹蝕、荷載作用等因素是影響混凝土裂縫的重要因素。對于這些因素我們必須引起高度重視。混凝土一旦產(chǎn)生裂縫就會加速鋼筋的銹蝕，從而最終會影響到混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。這是我們在實際工作過程中需要高度重視的一點。

2、水泥混凝土中使用的砂石材料現(xiàn)狀

混凝土的使用歷史悠久，隨人類生活需求和科技的發(fā)展，混凝土材料的種類也隨施工方法多樣性、摻合料類別、外加劑等新型材料引用應(yīng)運而生。相關(guān)檢測技術(shù)的應(yīng)用研究，混凝土應(yīng)用范圍的增加，都助動人們對水泥混凝土研究發(fā)展。混凝土是混合材料。水泥混合材料的配合比中，任一材料性質(zhì)的變化和材料與材料間相互作用都會影響混凝土性能。存在于機制砂中的石粉對集料堆積的提高起著很大的作用，其機理是石粉能填充粗細(xì)骨料和膠凝材料中的空隙，使混凝土結(jié)構(gòu)組織有效嵌合緊密，夠使水泥水化的時候減少毛細(xì)孔道的形成，這樣就能是混凝土的抗?jié)B透性質(zhì)大大增強。但是，如果使用非常大的石灰比例就有可能會使砂漿抗?jié)B性有所減少，只有使用其最佳用量才能有效發(fā)揮其砂漿的最佳抗?jié)B性能。

3、砂石材料對水泥混凝土耐久性的影響研究

3.1粗集料的使用對水泥混凝土產(chǎn)生影響

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，粗集料粒徑的大小嚴(yán)重影響著水泥混凝土的耐久性，如果水泥混凝土使用粒徑較大的粗集料，其斷裂韌度同樣會增加； 如果使用粗集料的粒徑極大，就會導(dǎo)致集料同水泥漿基體上的原始裂縫變得更加巨大，讓集料同基體的連接力有所削弱，粗集料具有的機械嚙合功能變差，令水泥混凝土的耐久性性能變差。粗集料的最大粒徑嚴(yán)重影響著水泥混凝土的耐久性。因此影響水泥混凝土強度的主要因素有三個： 集料的最大強度、水泥石強度的大小、粗集料同基體的連接的強度。這三個問題就是當(dāng)前最主要研究的問題。

3.2對水泥混凝土耐久性影響因素的研究結(jié)果

水泥混凝土耐久性考察的最重要的一個方法就是觀察水泥混凝土對化學(xué)侵蝕存在時的反應(yīng)。這就是化學(xué)侵蝕反應(yīng)，化學(xué)侵蝕的主要原理是對水泥混凝土的存放的環(huán)境中的一些介質(zhì)可能會讓水泥混凝土中的空隙增大，使水泥混凝土同空隙液體接觸產(chǎn)生不好的化學(xué)反應(yīng)，最終使得混凝土受到破壞。其中破壞混凝土的物質(zhì)大都利用水進入構(gòu)件內(nèi)部?；炷廉a(chǎn)生裂縫的原因是在其結(jié)構(gòu)組織含非常多的并且是不連續(xù)的裂縫、縫隙和孔，然后通過載荷的作用使其有所連接，由此造成水泥混凝土的不透水性變少，內(nèi)部孔隙上的壓力增大，導(dǎo)致水泥混凝土出現(xiàn)膨脹的反應(yīng)，鋼筋侵蝕還有水結(jié)冰等現(xiàn)象使混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)部造成破壞。

3.3對用機制砂制造混泥土的研究成果

機制砂同天然砂相比有著棱角多、針片形狀和顆粒繁多，并且由機制砂構(gòu)成的水泥混凝土的結(jié)構(gòu)組織內(nèi)的孔隙數(shù)量非常多，因此形成更多的裂縫、縫隙和孔，成為水與水泥混凝土的結(jié)構(gòu)組織的連接通道，致使其抗?jié)B性能降低。同樣，針片形狀的數(shù)量變多會使水泥混凝土內(nèi)部大孔的數(shù)量大大增加，因此導(dǎo)致水泥混凝土的耐久性性能降低。

3.4對砂石材料的技術(shù)性能方面的研究結(jié)果

對路面或者橋面使用壽命造成影響是在施工中存在著非常多的質(zhì)量問題?？赡苁窃谇捌诘脑O(shè)計上有著很多不合理問題，使路面或者橋面工程的質(zhì)量發(fā)不合格，進而對城市的交通造成負(fù)面影響。為提高工程質(zhì)量，必須重視對水泥混凝土原材料對混凝土性能影響的研究力度?；?guī)r材料應(yīng)用廣泛，是制作水泥的重要原料，在煉鋼和煉鐵時亦發(fā)揮著重要的作用?？茖W(xué)上認(rèn)為石灰?guī)r屬于沉積巖，國內(nèi)外的研究中，有的研究是想改變制作水泥混凝土的原料來使其耐久性有所增加。經(jīng)統(tǒng)計，水泥混凝土是在各種工程中使用量最多的人造的材料，混凝土的建造過程消耗著極多的能源和資源，也給人們提出了一個難題，如何在不破壞環(huán)境的同時還能繼續(xù)使用著混凝土，可持續(xù)發(fā)展成為必須要研究的一個問題。

結(jié)語：

總之，水泥混凝土的耐久性指標(biāo)高低緊密聯(lián)系著工程的質(zhì)量，影響著建筑物的使用壽命，也關(guān)系著施工所使用材料的實用率、耗材率、造價成本及環(huán)境保護的影響。這就要求相關(guān)專業(yè)的科研技術(shù)人員加大對水泥混凝土的耐久性更要加大研究的力度。水泥混凝土的耐久性提高才能提高工程質(zhì)量及提高環(huán)保，提高我國在建筑行業(yè)的影響力。

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