提升混凝土耐久性的技术途径分析

提升混凝土耐久性的技术途径分析

高一凡

中交第一公路工程局有限公司北京100020

摘要：在建筑施工过程中，混凝土是一种重要的建筑材料。本文分析了影响混凝土耐久性的种种因素，具体阐述了粉煤灰、硅灰、磨细的粒状高炉矿渣等物质对混凝土耐久性的提升起到的良好效果，并根据上述相关结论得出了提升混凝土耐久性的技术方法，以期促进我国建筑行业的安全发展。

关键词：混凝土；耐久性；提升途径

引言

混凝土结构出现破损的重要原因之一便是混凝土的耐久性较低。混凝土耐久性降低的主要原因是混凝土材料在微观层面上发生了改变，导致混凝土构件的承载力降低，从而影响了混凝土结构的稳定性。文章针对混凝土材料的耐久性进行研究、分析，提出其未来的发展方向。

1混凝土的重要性及应用分析

混凝土是21世纪最主流的建筑工程结构材料。然而，混凝土是建筑工程施工的最主要材料，如果混凝土质量差，难以经受高温、低温环境，难以禁受住外部环境的侵蚀、那么它将土崩瓦解，使得建筑出现事故，给国民的生命财产安全带来严重损伤。我国国土面积广阔，有些地区的自然环境恶劣，混凝土必须经受住这些环境的考验。目前，导致混凝土结构破坏、残破的因子有：严重磨损、碳化作用、高强度冻融、钢筋锈蚀、强酸腐蚀等等。混凝土必然会出现在自然环境恶劣的地区也需要建筑，所以混凝土不可避免地要经受外部环境的考验，同时，外部环境是难以改变的，所以，必须提高混凝土自身的质量，尤其是耐久性。

2混凝土耐久性研究

美国在20世纪80年代提交了关于混凝土结构耐久性的研究报告，受到广泛关注。该报告指出：在腐蚀性较高的环境下，混凝土的耐久性会有所降低。许多国家对混凝土应用理论、技术进行积极的创新和发展，构建了混凝土耐久性整体论模型、混凝土耐久性寿命预测模式等，以此对混凝土进行全新的认识和评估，力图有效发现混凝土作为施工原材料应用于工程运行中存在的不足，提出解决对策。我国从20世纪80年代开始对混凝土的耐久性进行关注和讨论，成立了专业的混凝土耐久性研究委员会，极大地促进了混凝土耐久性的研究工作。而后陆续召开了多次混凝土耐久性学术研究会议，并且通过颁布建筑工程建设质量条例，对混凝土的设计、应用等进行了规范。近年来在我国召开的混凝土材料科学和技术领域的学术会议，都将混凝土耐久性研究作为重点议题之一。

3混凝土耐久性的影响因素

3.1渗透性

混凝土具有耐久性和抗渗性的特点，这两个特点是相辅相成的，混凝土的抗渗性不好就会影响到其耐久性的发挥，一旦溶液性质的物质滴到混凝土上，就会产生侵蚀的现象，影响混凝土的稳定性；相反如果其抗渗性较好的话，就可以阻止混凝土遭受溶液的侵蚀，从而提升了混凝土的使用效率，提高其耐久性。混凝土的抗渗性与水泥石的抗渗性有关，如果水泥石的强度高，那么混凝土的抗渗性也就越好。

3.2抗冻性

冻害无疑是混凝土结构破坏的主要因素之一。我国有相当大的部分地区处于严寒地带，尤其在东北地区，兴建的水工混凝土建筑物基本都发生了不同程度的冻融破坏。主要是因为水泥水化反应剩余的水游离于混凝土内部的毛细孔中，随着水泥水化混凝土内部也会存在一些凝胶，温度较低时，水结冰体积膨胀可能就会发生破坏，如果混凝土处于饱和水状态，胶凝孔中尚未冻结的水向毛细孔方向渗透，导致毛细孔进一步膨胀，此时还会产生渗透压，结构就很可能会产生开裂等破坏。由于一年四季的温差变化较大，混凝土结构会经历反反复复的冻胀，对混凝土结构会造成严重的损伤，所以混凝土的抗冻性至关重要。

3.3抗硫酸盐腐蚀性

随着人们生活与生产水平的提升，生活与生产中所产生的污水、废物也越来越多，从而导致地下水、土壤与海水中的硫酸盐成分越来越多，这对混凝土的应用造成很大的影响。混凝土的成分比较多，有些成分与硫酸盐这样的成分接触后会产生化学反应，进而影响了混凝土的耐久性，降低了混凝土的使用效率。在选择水泥材料时尽量选择具有较强的抗硫酸盐的水泥，同时加强对材料的管理，做好质量监管以及保养工作，良好的储存材料，从而促进工程项目的有效实施。

3.4碱集料的反应

碱集料反应是指存在于混凝土孔隙中的碱性物质与混凝土中骨料的一些活性物质发生的化学反应，混凝土发生碱一集料反应需要3个必要条件：集料具有潜在活性；混凝土孔溶液有足够高的碱度；混凝土处于高湿度环境下。混凝土在配制时，水泥水化会生成Ca（OH）2，在混凝土的孔隙中就会以碱溶液的形式存在，此外都会根据需要来添加外加剂，这样就会引进高活性物质，在混凝土的工作阶段，碱集料反应的很容易发生，使混凝土的体积发生变化，影响混凝土的微观结构，对混凝土结构的危害非常大，严重时会导致结构的剥落，坍塌。

4提高混凝土耐久性的技术措施

4.1钢筋锈蚀

混凝土的成分有氯离子，而氯离子化学性质特殊，易致钢筋锈蚀。氯化物极易与氢氧化钙发生化学反应，生成易溶于液体的物质，进而扩大混凝土的缝隙，使其致密性和耐久性大大降低，同时，氯离子也容易腐蚀钢筋，造成其表面大面积生锈。因此，减少氯化物是避免锈蚀的关键。笔者建议制作混凝土时减少水泥的用量、适当增加粉煤灰。因为水泥极易与氯离子发生反应，而使用粉煤灰则能避免这一反应出现，减少锈蚀情况，达到增强混凝土的耐久性的目标。最后，制作混凝土时，还可适当添加硅灰，硅灰能够与氢氧化钙迅速发生化学反应，生成水化物，使得混凝土孔隙变小。

4.2混凝土表面的涂层防护方法

在混凝土表面的涂层防护中，应用较多的是混凝土表面憎水浸渍的防护技术，让混凝土的表面由原来的亲水性变成憎水性，以降低混凝土吸水效率，避免Cl-等有害介质渗入混凝土的内部。混凝土的表面防护涂层能分成无机材料与有机材料两种涂层，如石膏及水泥浆等为无机材料，强弹性的聚合物、丙烯酸橡胶与树脂类的乳浊剂等材料均为有机材料的涂层。常规的无极材料涂层只能用于混凝土的碳化防护，其他耐久性的损伤无显著改善效果。而常规有机涂层的性能较好，不过普遍具有低温脆性的问题，冻害严重地区的使用限制较大。

4.3添加阻锈剂

阻锈剂的作用主要是为了防止钢筋被锈蚀，通过影响钢筋锈蚀电化学反应的过程，从而起到一定的保护作用。改善钢筋发生锈蚀状况的有两种方式，一就是延迟钢筋发生锈蚀的时间，提高锈蚀的临界点；二是缓解钢筋发生锈蚀时的反应速率。阻锈剂的应用会使混凝土会产生不同程度的作用，因此，阻锈剂只能作为促进高性能混凝土的辅助应用。

4.4混凝土施工中的养护

目前在混凝土的施工过程中，对施工对象完成浇筑之后，需要使用压实机械充分的压实混凝土，后续要开展的就是养护工作，养护的时间会根据建筑对象，现场的环境以及使用混凝土种类进行具体制定，通常情况下，养护的时间都在7-30d左右。养护工作的主要目的在于，延长它的使用寿命并对其使用质量进行提升，同时也为了项目在后期能够提高混凝土的耐久性。

结语

建筑材料最重要的选择标准就是耐久性要强，混凝土作为现代建筑中最常用的材料，提升其耐久性是建筑工程安全性的必然需求。笔者提出了一系列提高混凝土耐久性的方式：使用外加剂、在混凝土制作中增加矿物掺合料等等，建筑项目施工时，要根据不同的地理位置、环境选择相对应技术措施，以期打造高耐久性的混凝土结构工程，为我国建筑安全提供技术支持。

参考文献：

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[2]于洪斌.混凝土耐久性研究现状和研究方向[J].科研，2015（10）：270-271.

[3]何朋祥，吕平，周琦，等.混凝土耐久性防护新技术研究[J].工程设计与建设，2005（05）：33-36+50.