关于影响混凝土耐久性因素的讨论.doc

1、关于影响混凝土耐久性因素的讨论摘要: 混凝土耐久性主要涉及到原材料选择、混凝土配合比设计、混凝土构件与外部环境的适应性以及混凝土施工成型养护等方面, 本文通过对这些性能进行分析，提出了提高混凝土耐久性预防措施。 关键词: 混凝土；耐久性；预防措施 中图分类号：TU37 文献标识码： A 文章编号： 正文： 毋庸置疑混凝土以其优越的性能和低廉的价格成为大量基础设施已经成为了当今必不可少的首选建筑材料, 混凝土的强度和耐久性是混凝土结构的两个重要指标，在设计施工中往往把混凝土的抗压强度作为主要技术指标而对混凝土的耐久性重视不够。为使混凝土业适应社会的可持续发展, 在基础设施建设和环境保护这两个同等

2、重要的社会需求之间发展, 人们逐渐认识到“高强”仅仅是混凝土性能的一个方面, 耐久性更需要被重视。耐久性一般理解为结构保持其使用性能的时间或“使用寿命” 。耐久性可概括为混凝土的各项设计指标没有明显降低的长期性能。对材料、结构形式、构造细节、施工工艺、保护措施等进行综合选择, 从设计、施工、维修等各方面来加以保证。本文从混凝土的原材料选择、混凝土配合比设计、混凝土构件与外部环境的适应性以及混凝土施工成型养护等方面, 论述其对混凝土耐久性的影响,并提出提高混凝土耐久性的技术措施。 1 混凝土原材料选择 111 骨料 骨料是混凝土的骨架, 对收缩有一定的抵抗作用, 质量良好、技术条件合格的骨料,

3、是保证混凝土耐久性的重要条件。骨料由粗骨料和细骨料(砂、石) 组成。长期处于潮湿和严寒环境中的混凝土, 粗骨料和细骨料应作坚固性试验。 (1) 细骨料。配制混凝土的细骨料应使用清洁不含杂质、级配符合要求的粗砂或中砂。因为, 如果砂中含有有害杂质, 这些有害杂质就会粘附在骨料的表面, 妨碍水泥与砂的粘结, 降低混凝土的强度, 同时还增加混凝土的用水量, 从而加大混凝土的收缩, 最终导致裂缝产生, 降低抗冻性和抗渗性等耐久性能。砂的粗细及颗粒级配是砂质量的重要指标。采用配级良好的粗砂或中砂, 不仅可减少水泥浆用量, 还可提高混凝土的密实性和强度。 (2) 粗骨料。混凝土使用的粗骨料有碎石和卵石,

4、同样粗骨料要求清洁不含杂质、级配良好且最大粒径符合有关要求。粗骨料表面粗糙, 与水泥粘结较好, 混凝土强度较高; 针、片状颗粒含量过多, 会使混凝土强度降低;对于高性能混凝土, 一般认为粗骨料最大粒径不宜超过 30 mm 为宜; 石子级配良好,可节约水泥和保证混凝土具有良好的和易性, 特别是拌制高强度混凝土, 石子级配更为重要。 112 水泥 水泥是混凝土中的活性组分, 其强度的大小直接影响着混凝土强度的高低。我国混凝土的质量验收习惯上以混凝土的强度指标为单一的衡量标准, 从而导致水泥工业对水泥强度的不适当追求, 使水泥细度增加, 早强的矿物成分比例提高, 而这一切都不利于混凝土的耐久性, 所

5、以不是所有早强和高标号的水泥就是好的。实际应用时, 应根据混凝土工程特点或所处环境条件, 选用合适的水泥。 113 水 拌合混凝土用水, 按水源可分为饮用水、地表水、地下水、海水以及经适当处理或处置后的工业废水。符合国家标准的生活饮用水, 可拌制各种混凝土。地表水和地下水, 首次使用前, 应按混凝土拌合用水标准( JGJ631989) 规定进行试验。海水可用于拌制素混凝土, 但不得用于拌制钢筋混凝土和预应力混凝土。有饰面要求的混凝土, 不应用海水拌制。 114 外加剂和矿物掺合料 掺入高效活性矿物掺料：普通混凝土的水泥石中水化物稳定性不足，是混凝土不能超耐久的另一因素。在普通混凝土中掺入活性矿

6、物目的，在于改善混凝土中水泥石的胶凝物质的组成，活性矿物掺料中含有大量活性 SIO2 及 AL2O3，它们能和波兰特水泥水化过程中产生的游离石及高硷性水化矽酸钙产生二次反应，生成强度更高、稳定性更优的低硷性水化矽酸钙，从而达到改善水化胶凝物质的组成，消除游离石灰的目的，使水泥石的结构更为致密，并阻断可能形成的渗透通路。此外，还能改善集料与水泥石的界面结构和界面区性能。这些重要的作用，对增进行混凝土的耐久性及强度都有本质性的贡献。 2 合理确定混凝土配合比 211 施工配制强度 混凝土配合比设计, 首先要确定混凝土的施工配制强度, 现行的混凝土配合比设计规范规定: 施工配制强度 fcu1ofcu

7、1k + 11645, 其中 可根据混凝土的统计资料计算, 当没有统计资料计算时, 按现行混凝土结构工程施工及验收规范的规定采用。但一般情况下, 没法取得统计资料计算, 而现行混凝土结构工程施工及验收规范也没有提供 的数值。因此, 配合比设计人员应到工程现场, 深入了解混凝土工程的施工管理水平,慎重确定合适的混凝土强度标准差,因为如果 选得较小, 会使结构混凝土强度达不到设计规定要求, 给工程带来质量隐患; 标准差选得较大,增大混凝土的单方水泥用量, 不但造成浪费而且对混凝土耐久性不利。 212 水灰比 水灰比的大小是决定混凝土密实性的主要因素, 它不但影响混凝土的强度, 而且也严重影响混凝土

8、的耐久性。为了保证混凝土必要的耐久性, 混凝土的最大水灰比和最小水泥用量应符合现行普通混凝土配合比设计规程的规定。在混凝土能充分密实条件下, 随着水灰比的降低, 混凝土的孔隙率降低, 混凝土强度提高, 与此同时, 混凝土的抗渗性等各种耐久性指标也随之提高。因此, 在混凝土配合比设计时, 应根据混凝土的强度等级, 选择合适水泥, 掺加外加剂和矿物掺料, 尽量减小混凝土的水灰比。 3 施工养护 实际工程中, 混凝土的耐久性问题多数是由于施工养护不当所造成。因此加强现场施工管理非常重要。现场混凝土的搅拌, 应实测砂石含水量, 调整配合比用水量, 严格控制混凝土配合比, 计量准确, 搅拌均匀, 浇灌和

9、振捣密实, 避免过振和漏振现象, 加强养护, 保证养护期。 5 结束语 我国对混凝土耐久性的研究晚于西方发达国家, 但近年来取得了丰富成果和巨大进步,编制了多部耐久性规范和标准, 在重大工程的建设中已经充分贯彻了“混凝土耐久性设计”理念, 并提升到了“强度设计与耐久性设计并重, 强度服从耐久性”的认识高度。 “工程质量、百年大计”混凝土耐久性是影响工程使用寿命的主要问题，应针对影响混凝土耐久性的主要因素：原材料选择、混凝土配合比设计、混凝土构件与外部环境的适应性以及混凝土施工成型养护等方面等，结合工程具体情况采取具体措施。同时，应采用新技术、新成果，改进和提高混凝土的耐久性，延长混凝土结构的使用寿命。 参考文献: 1 程文瀼、康谷贻、颜德姮主编，混凝土结构原理（上册）第二版，北京：中国建筑工业出版社，2002.9 2 沈浦生主编，混凝土结构设计原理，北京：高等教育出版社，2002.10 3 叶见曙主编，结构设计原理，北京：人民交通出版社，2002.1 4 混凝土结构设计规范，GB500102002，北京：中国建筑工业出版社，2002,4