浅谈混凝土耐久性

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1、浅谈混凝土耐久性在现今土建工程中，混凝土是用途最广、用量最大的建筑材料之一，提高混凝土强度是人们不断追求的目标。近年来，考虑到某些工程的需要，在追求高强度的同时，也对混凝土耐久性提出了一定的要求。如果混凝土耐久性不足，将会影响建筑物的使用寿命，造成严重后果，甚至对未来社会造成极为沉重的负担（比如巨额的维修和重建费用）。因此混凝土耐久性问题已经引起了各主管部门、广大设计者和施工部门的重视。　　根据自己十年来的工作经验，现就混凝土耐久性的主要影响因素及提高措施作一个简单的论述。　　一、对混凝土耐久性概念的理解　　混凝土耐久

2、性是指结构在规定的使用年限内，在各种环境条件作用下，不需要额外的费用加固处理而保持其安全性、正常使用和可接受的外观能力。它的主要特征表现在混凝土的抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、、碳化、碱集料反应等方面。现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）中，明确规定混凝土结构设计采用极限状态设计方法。但现行设计规范只划分两个极限状态，即承载力极限状态和正常使用极限状态，而将耐久性能列入正常使用极限状态之中，且以构造要求为主。混凝土耐久性与工程的使用寿命相联系，是使用期内结构保持正常功能的能力，这一正常功能不仅包括

3、结构的安全性，而且更多地体现在适用性上。　　二、影响混凝土耐久性的主要因素　　1.抗渗性能对混凝土耐久性的影响　　抗渗性能差会引起混凝土耐久性的不足。混凝土本质上是一种多孔性材料，混凝土的抗渗性主要与其密实度及内部孔隙的大小和构造有关。由于在混凝土工程中为了满足混凝土施工的工作性要求，适当加大了水灰比，水灰比越大，水分越多，蒸发后混凝土内部留下相互联通的孔隙和毛细通路就越多，以及由于在混凝土施工成型时，振捣不实产生的蜂窝、孔洞都会造成混凝土渗水，从而导致抗渗性能差，影响混凝土耐久性。　　2.抗冻性能差引起混凝土耐久性不

4、足　　混凝土的抗冻性是指混凝土在饱水状态下，经受多次冻融循环作用，能保持强度和外观完整性的能力。在寒冷地区，特别是在接触水又受冻的环境下的混凝土，要求必须有较高的抗冻性能。而混凝土的密实度、孔隙构造和数量、孔隙的充水程度是决定抗冻性的主要因素。混凝土在其冻融过程中，遭受两种破坏应力，其一是混凝土内部孔隙中的水在负温下发生物态变化，由水转变成冰，体积膨胀9％左右，受毛细孔壁约束形成膨胀压力，从而在孔周围的微观结构中产生拉应力；其二是毛细孔水结成冰时，由凝胶孔中过冷水在混凝土微观结构中迁移和重分布引起的渗管压力。当混凝土受

5、冻时，这两种压力会损伤混凝土内部的微观结构，经反复冻融以后，损伤逐步积累不断扩大，发展成互相连通的裂缝，使混凝土强度逐步降低，最后甚至完全丧失。　　3.抗侵蚀性能对混凝土耐久性的影响　　混凝土抗侵蚀性与所用水泥的品种、混凝土的密实度以及孔隙特征有关。若混凝土密实程度不高，多数孔隙程线性分布，形成各种侵蚀介质及有害物质进入混凝土内部的通道，侵蚀介质和有害物会长时间不断损害混凝土及内部钢筋，引起混凝土结构耐久性不足。　　4.混凝土的碳化对混凝土耐久性的影响　　混凝土的碳化是二氧化碳与水泥石中的氢氧化钙作用生成碳酸钙和水，碳

6、化过程是二氧化碳由表及里向混凝土内部逐步扩散的过程。　　碳化对混凝土性能既有有利的影响，也有不利的影响。有利影响就是碳化能使混凝土的抗压强度增大，其原因是碳化放出的水分有助于水泥的水化作用，而且碳酸钙减少了水泥石内部的孔隙。不利影响是因为碳化，使混凝土中性化而降低其碱度，当混凝土保护层被碳化至钢筋表面时，钢筋表面由于碱性形成的氧化膜就会遭到破坏，这时，如果含氧水分侵入，钢筋就会锈蚀，严重时体积就会膨胀，导致沿钢筋长度出现纵向裂缝，使混凝土结构件破坏；再一个由于混凝土的碳化层产生碳化收缩，对其核心形成压力，而表面碳化层产

7、生拉应力可能出现微细裂缝，使混凝土抗拉、抗折强度降低，影响混凝土耐久性。　　5.碱集料反应对混凝土耐久性的影响　　碱集料反应是指硬化混凝土中所含的碱（Na2O和K2O）与集料中的活性成分发生的化学反应现象。碱集料反应生成一种产物，并吸水膨胀，体积可增大3～4倍，从而导致混凝土开裂、剥落等，直至丧失使用能力。　　6.水泥石中的水化物稳定性不足也会对混凝土耐久性产生影响　　例如，波特兰水泥水化后的主要水化物是碱度较高的高碱性水化矽酸钙、水化铝酸钙和水化硫铝酸钙，此外，在水化物中还有数量很大的游离石灰，它的强度极低，稳定性极

8、差，在侵蚀条件下，很容易发生体积膨胀产生应力，导致混凝土开裂、损坏。　　三、根据以上对影响混凝土耐久性主要因素的分析，要提高混凝土的耐久性，可以采取以下几种措施　　1.按要求掺入高效减水剂　　混凝土的抗渗、抗冻、抗侵蚀性能的好坏直接影响到混凝土耐久性，而提高这三种性能就必须降低混凝土的孔隙率，特别是毛细管孔隙率，以提高混凝土的密实