水泥工藝對(duì)混凝土耐久性的影響及實(shí)施要點(diǎn)分析

黃學(xué)元

（秦山南方水泥有限公司， 浙江 海鹽 314300）

1 影響混凝土耐久性的基本要素分析

1.1 化學(xué)因素造成混凝土的腐蝕

混凝土具有抗硫酸鹽的性質(zhì)，但是如果具有較高的C3A含量就會(huì)有影響，對(duì)此ASTM-V型水泥中就會(huì)規(guī)定2C3A+C4AF的含量在20%以下，而且因?yàn)榘l(fā)生了火山灰反應(yīng)，所以就會(huì)減少水泥水化的氫氧化物。對(duì)此為了以免混凝土出現(xiàn)侵蝕問題，就可以通過粉煤灰或者磨細(xì)礦渣粉加入到水泥來預(yù)防。但是這反應(yīng)也是需要條件的，需要較長(zhǎng)的時(shí)間，所以混凝土一定要準(zhǔn)備好，對(duì)此如果混凝土已經(jīng)發(fā)生侵蝕就可以因此支撐一段時(shí)間。若是水泥所處的條件一樣，而且將其磨細(xì)礦渣加入其中，這樣就不會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)侵蝕的問題，混凝土的耐久性就會(huì)得到提高。在影響混凝土的耐久性因素中堿以及骨料的反應(yīng)也是影響因子，因?yàn)樗嘣诔睗竦沫h(huán)境下，如果在過高的堿含量下，相應(yīng)的堿性集料就會(huì)與此反應(yīng)，所以混凝土的表面就會(huì)因?yàn)榕蛎洺霈F(xiàn)開裂，甚至?xí)霈F(xiàn)建筑破壞。

1.2 鋼筋發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

鋼筋的腐蝕因素也會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)遭到破壞。因?yàn)樵谄淇p隙中發(fā)現(xiàn)了一種PH大于12的氫氧化物，而且具有非常高的濃度，對(duì)此就會(huì)在鋼筋的表面出現(xiàn)氧化膜，就不會(huì)有侵蝕現(xiàn)象出現(xiàn)。但是若是氮離子濃度高或者因?yàn)槌霈F(xiàn)了碳化現(xiàn)象導(dǎo)致酸性增強(qiáng)，就會(huì)破壞氧化膜，所以只會(huì)加快其腐蝕的程度。碳化反應(yīng)中主要起作用的是二氧化碳，其吸收量主要取決于氧化鈣的含量，若是含量增多，就會(huì)導(dǎo)致其吸收量增多，所以降低碳化速率。

2 水泥工藝對(duì)混凝土耐久性的影響

2.1 水泥粉磨細(xì)度對(duì)混凝土耐久性的影響

2.1.1 水泥粉磨細(xì)度對(duì)混凝土含濕量和孔結(jié)構(gòu)的影響

之所以水泥混凝土的孔隙結(jié)構(gòu)會(huì)有變化，因?yàn)槠浔缺砻娣e會(huì)隨著粉磨的顆粒越細(xì)而得到提高。所以因?yàn)闆]有完全水化，就會(huì)在其顆粒的表面導(dǎo)致生成水化產(chǎn)物薄膜，而且比較密集，正是因?yàn)槿绱?，所以水泥顆粒若是想要水化徹底，就會(huì)遭到阻礙，相應(yīng)的致密的水化產(chǎn)物就會(huì)減少，所以在其孔的結(jié)構(gòu)中就會(huì)出現(xiàn)很大的變化。比如相關(guān)的前蘇聯(lián)學(xué)者就對(duì)此做了試驗(yàn)，分析得到：如果比較小的顆粒（直徑在 5微米以下）存在于水泥顆粒中，混凝土的內(nèi)部，就會(huì)在內(nèi)部的孔隙中出現(xiàn)很大的變化，所以水泥石中就會(huì)增多微毛細(xì)孔，但是大毛細(xì)孔相對(duì)比較少，就會(huì)導(dǎo)致毛細(xì)現(xiàn)象增強(qiáng)，而且孔隙吸濕性能得到提高，所以在混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，就會(huì)提高其空隙的濕度。

普通水泥若是顆粒細(xì)度比較小直徑等于5um以下，和沒有細(xì)顆粒普通水泥相比，對(duì)于前者來說，若是經(jīng)過了28天的硬化反應(yīng)，而且經(jīng)過三天時(shí)間在潮濕環(huán)境下的放置就會(huì)發(fā)現(xiàn)，和其前者相比較吸濕率增大到8%到56%左右。體積吸水率提高了58%-80%。若是水泥石所處的環(huán)境比較潮濕，對(duì)此就會(huì)提高其吸濕性能，所以混凝土的內(nèi)部孔隙，具有的濕度就會(huì)過于飽和，所以很自然就會(huì)有裂縫出現(xiàn)，甚至因?yàn)檫^度開裂導(dǎo)致遭到破壞，所以其抗凍性能就會(huì)降低，并且穩(wěn)定性就會(huì)降低，相關(guān)的鋼筋腐蝕的速度就會(huì)加快，并且堿集料在反應(yīng)中會(huì)加快速率，會(huì)遭到更多的化學(xué)腐蝕，所以最后導(dǎo)致的結(jié)果就是降低了耐久性。

2.1.2 水泥粉磨細(xì)度對(duì)混凝土自收縮和壓力水滲透性的影響

無論是從我國(guó)的相關(guān)資料了解還是國(guó)外的試驗(yàn)進(jìn)行分析，都會(huì)得到混凝土結(jié)構(gòu)中的大毛細(xì)孔不多，但是其中具有非常多的微毛細(xì)孔，所以混凝土就會(huì)增大其收縮程度，而且也是大幅度地增加，孔隙中的毛細(xì)孔壓力也會(huì)增大，所以混凝土出現(xiàn)收縮裂縫的幾率比較大。出現(xiàn)的水或者容易就會(huì)增大腐蝕速度，混凝土的力學(xué)性能得到降低，降低了抗?jié)B性。目前為了實(shí)現(xiàn)水泥粉磨細(xì)度的增大，對(duì)其水膠比進(jìn)行降低，就會(huì)導(dǎo)致混凝土因?yàn)槠渥陨沓霈F(xiàn)收縮導(dǎo)致其密實(shí)性降低，進(jìn)一步地增大了裂縫出現(xiàn)的幾率。

2.2 對(duì)混凝土常壓滲透性產(chǎn)生的影響

常壓性滲透也就是混凝土在目前的室溫下，因?yàn)樽陨斫Y(jié)構(gòu)問題導(dǎo)致裂縫進(jìn)一步地出現(xiàn)滲透的現(xiàn)象。因?yàn)槲覈?guó)一直不斷地研究滲透性測(cè)試，目前不夠成熟，所以對(duì)其毛細(xì)孔壓力的測(cè)試就不能在濃度差相差比較大的情況下進(jìn)行，而且也會(huì)很大程度地影響滲透性。所以大氣的環(huán)境也會(huì)因此受到影響，所以我們應(yīng)該重視滲透性，這樣就不會(huì)出現(xiàn)滲透情況。從目前的相關(guān)分析來看，如果混凝土的顆粒越大，其具有較大的滲透性，主要是因?yàn)樗嘀械臐B透性會(huì)隨之顆粒的增多而能力更強(qiáng)。對(duì)于比較細(xì)小的顆粒，水泥的吸水率就會(huì)得到提高。所以說混凝土的耐久性也會(huì)受到細(xì)度的影響。

3 控制水泥工藝的具體措施

3.1 控制水泥的礦物組成部分

在生料配料的過程中，很多的學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了大量的研究以及實(shí)踐，主要通過其優(yōu)化，對(duì)此C3A的含量進(jìn)行降低，對(duì)此才能滿足水化熱得到降低、高強(qiáng)、磨細(xì)以及需水量等達(dá)到要求，對(duì)其冷卻速率進(jìn)行加快以及相關(guān)的工藝進(jìn)行研究也對(duì)此問題進(jìn)行了優(yōu)化，在對(duì)水泥顆粒級(jí)配進(jìn)行分配的過程中借助工藝參數(shù)改變，一般都是保持RRB曲線斜率1.0左右。

3.2 控制水泥的細(xì)度

在對(duì)水泥的細(xì)度進(jìn)行控制時(shí)，采取的方式比較簡(jiǎn)單，對(duì)此就應(yīng)該將其重點(diǎn)放在水泥水化反應(yīng)中的大顆粒，但是常常會(huì)對(duì)其水泥水化反應(yīng)中的小顆粒進(jìn)行那個(gè)忽視，所以應(yīng)該在細(xì)度控制的過程中重視新的方式的采取。

3.2.1 控制均勻性系數(shù)

如果對(duì)其顆粒分布進(jìn)行評(píng)價(jià)，一定離不開均勻性系數(shù)因素的考慮。因?yàn)殡S著水泥顆粒分布的范圍的縮小，導(dǎo)致均勻系數(shù)隨之變大的結(jié)果。而且也決定著粉磨中顆粒級(jí)配情況，對(duì)此水泥的均勻系數(shù)在實(shí)際的實(shí)施過程中應(yīng)該加以重視。

3.2.2 控制水泥特征的顆粒直徑

因?yàn)樗嗫偧?xì)粉的含量中的一個(gè)關(guān)鍵影響因素包括特征粒徑，而且其強(qiáng)度增進(jìn)率也和其有著緊密的關(guān)系。由于水泥細(xì)粉的含量會(huì)隨著特征粒徑的減小而增大。對(duì)此人員應(yīng)該對(duì)其特征粒徑進(jìn)行控制而調(diào)控細(xì)度。

3.2.3 控制比表面積

水泥顆粒粉磨程度不是僅僅靠其水泥的特征粒徑所決定的，而且均勻性系數(shù)也不能代表其標(biāo)準(zhǔn)，所以還要考慮比表面積，對(duì)此就要加以重視其比表面積。

3.3 提高操作人員的專業(yè)素養(yǎng)

水泥工藝質(zhì)量影響的一個(gè)關(guān)鍵因素就來源于人員因素，而且整體的水泥工藝質(zhì)量是否達(dá)到要求，取決于人員在操作過程中的專業(yè)能力。若是在操作過程中沒有相應(yīng)的技術(shù)，就會(huì)導(dǎo)致整體的配比出現(xiàn)問題，所以就會(huì)影響其混凝土質(zhì)量，進(jìn)一步地對(duì)其建筑又有影響。對(duì)此企業(yè)在對(duì)人員進(jìn)行招聘時(shí)更應(yīng)該考慮其技術(shù)能力，以及相應(yīng)的水平。

綜上所述，在建筑行業(yè)，行業(yè)更重視混凝土的特性，尤其是耐久性，因?yàn)檎w的施工會(huì)受其其影響，而且整體的建筑單位的經(jīng)濟(jì)效益也會(huì)有影響。對(duì)此通過本文對(duì)其耐久性的詳細(xì)分析，我們可以看出對(duì)水泥的工藝進(jìn)行控制是一個(gè)有效的措施，由于耐久性會(huì)受很多的因素影響，所以本文對(duì)此進(jìn)行了分析，希望可以提供給行業(yè)的相關(guān)人員一些參考以及借鑒。