论混凝土的耐久性及提高措施

1、混凝土耐久性是指混凝土在满足设计要求的条件下，能够抵抗环境边界，并能使用多年而不被破坏的性能。如果耐久性不足，结构将受到不同程度的损坏。一旦损坏，投入到维修工作中的人力和物力资源往往非常大。因此，提高混凝土的耐久性对于延长混凝土建筑的使用寿命和节约国家投资具有重要的现实意义和长远意义。混凝土损坏和破坏的原因包括外部环境条件、混凝土内部缺陷和混凝土组成材料。外部环境条件，如风雨、日晒、冷热、干湿天气、极端温度、磨损、化学介质侵蚀等。混凝土渗透和碱骨料反应等内部缺陷；骨料和水泥浆等组成材料的不同热性能引起的体积变化。外部环境客观存在，难以改变。因此，要提高混凝土的耐久性，必须从减少混凝土内部缺陷和

2、改善其组成材料入手，从而提高混凝土的性能和质量，减少或减少混凝土内部缺陷，延长混凝土建筑物的使用寿命。1.从减少混凝土内部坍塌的角度来看，混凝土的耐久性在很大程度上取决于混凝土的抗渗性、抗冻性和耐候性。1.提高混凝土的抗渗性混凝土是一种多相多孔复合材料。孔隙是混凝土微观结构的重要组成部分之一。混凝土中有两种孔隙：凝胶孔隙和毛细孔隙。凝胶孔与CSH的结构有关，其大小在几纳米之间。然而，存在于不同水合产物之间的孔的尺寸在几百纳米到几毫米之间。一些美国学者认为，只有大于100纳米的孔隙影响混凝土的强度和渗透性。根据孔洞对混凝土性能的影响，国内一些专家将混凝土内部孔洞划分为：2.5 20 nm，无害孔

3、洞等级；20 50 nm，有害孔隙较少；50 200 nm，有害孔隙水平；200 nm 11微米，多危害孔隙等级2.提高混凝土的抗冻性提高混凝土的抗冻性就是提高混凝土在饱水状态下承受反复冻融的能力。当饱和混凝土经历冻结和解冻时，其中的可冻结水变成冰，体积增加9%。当冰被限制在孔隙中时，会产生巨大的膨胀压力，使混凝土内部结构变得松散。冰融化后，结构无法恢复，混凝土将被破坏。3.耐候性，对于暴露的混凝土部分，它受风化影响最直接2.从提高混凝土抗渗性和抗冻性的角度来看，深圳市宣和地板环保材料有限公司的碱性混凝土密封养护剂是首选材料。根据各种材料，混凝土的孔隙结构是对混凝土耐久性的致命伤害。然而，混凝

4、土密封养护剂的宣布正好可以弥补这一缺陷。宣河混凝土密封养护剂是一种碱性无色透明液体，是一种新型的低碳环保地板材料，具有无毒、无味、不燃、不挥发、对环境无害的特点。主要成分为硅酸盐和无机离子物质，酸碱度：11，采用最先进的技术催化剂制备而成。渗透法是将强碱性引起的反应通过混凝土的毛细管传导，通过填充催化剂渗透到混凝土表层约5-8毫米，与混凝土中的活性钙金属离子和游离碱发生缩合反应，生成具有交联结构的凝胶，从而大大提高混凝土的表面硬度和强度，增加耐磨性，密实混凝土，有效抑制水、油等腐蚀性物质的侵入， 从而获得无尘致密的整体，从根本上减缓或防止混凝土的腐蚀，提高混凝土的使用性能。根据国家建材检测中心

5、对宣河混凝土密封养护剂的检测报告。1.渗透高度从原来的93毫米降低到48毫米。这些数据表明密封固化3.根据深圳市建筑科学研究院对宣河混凝土密封养护剂的试验数据，其耐磨性提高了83%。从各种数据可以看出，申报混凝土密封养护剂对提高混凝土构件的耐久性和耐磨性有明显的效果。但总的来说，为了在更大范围内提高混凝土的耐久性，我们应该从水的选择、材料的配比和施工入手。混凝土的耐久性主要包括抗渗性、抗冻性、抗碳化性、抗侵蚀性、碱集料反应性等性能。通过对这些性能的分析，提出了提高混凝土耐久性的预防措施。1耐久性现状(1)结构类型的耐久性状态干湿交替的民用住宅室外构件混凝土是水利水电工程和其他建筑工程中使用最广

6、泛的建筑材料之一。混凝土的强度和耐久性是混凝土结构的两个重要指标。在设计和施工中，混凝土的抗压强度往往被作为主要的技术指标，但混凝土的耐久性却没有得到足够的重视。混凝土耐久性是指组成混凝土的材料在长期使用过程中抵抗自身和环境因素的长期破坏，并保持其原有性能不退化或破坏的能力，主要指抗渗性、抗冻性、抗碳性、耐化学侵蚀性和碱集料反应等。就国内外现有研究成果对混凝土各种耐久性指标的影响作如下评述。一、混凝土工程耐久性不足的后果由于混凝土量大，耐久性差，将给未来社会带来沉重的负担。根据美国的一项调查，美国混凝土基础设施项目的总价值约为6万美元，每年的维护或重建费用约为3000亿美元。在美国的50万座公

7、路桥梁中，有20万座已经损坏，平均每年有150 200座桥梁部分或全部倒塌，寿命不到20年；美国有3000座混凝土大坝，使用寿命为30年，其中32%年久失修。在美国，经过30 50年的使用，在二战前后建造的加固和修复混凝土工程的费用约占总建设投资的40% 50%。我国20世纪50 60年代修建的混凝土工程已经使用了40多年。如果中国混凝土工程的平均寿命为30 50年，在未来10 30年内，修复新中国成立以来修建的基础设施的费用将是极其巨大的。最近，中国的基础设施建设项目规模庞大，每年超过2万亿元。大约30 50年后，这些项目也将进入维修期，所需的维修或重建费用将更大。作为21世纪的高性能混凝土

8、，有必要提高混凝土的耐久性，以降低巨大的维修和改造成本。二、影响混凝土耐久性的因素1.混凝土的不渗透性。混凝土的抗渗性是指混凝土抵抗压力水渗透的能力。混凝土阻挡液体流入的能力越强，混凝土的抗渗性就越好。混凝土的耐久性与流入其中的水和其他有害化学液体的数量和范围有关，因此高抗渗混凝土的耐久性很高。2.混凝土的冻融损伤。当结构处于冰点以下的环境中时，一些混凝土空隙中的水将冻结，导致体积膨胀，过冷的水将迁移形成各种压力。当压力达到一定水平时，就会导致混凝土的破坏。混凝土的抗冻性与混凝土的孔隙结构和气泡含量密切相关。毛孔越小，破坏性越小，气泡越封闭，抗冻性越好。除孔隙结构和含气量外，影响混凝土抗冻性的

9、因素还与混凝土饱和度、水灰比、混凝土龄期、骨料空隙率以及二者之间的含水量有关。3.混凝土碳化。混凝土碳化是指混凝土中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成中性碳酸盐碳酸钙。未碳化混凝土呈碱性，混凝土中钢筋的最低(临界)碱度为11.5，碳化混凝土的酸碱度为8.5 9.5。碳化降低了混凝土的含碳量，同时增加了混凝土孔隙溶液中的氢离子含量，削弱了混凝土对钢筋的保护作用。当碳化超过混凝土保护层时，在有水和空气的情况下，混凝土将失去对钢筋的保护作用，钢筋将开始生锈。钢筋腐蚀后，腐蚀产生的体积比原体积大2 4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力。腐蚀越严重，锈蚀越多，膨胀力越大，最终导致混凝土开裂并沿钢筋形成裂

10、缝。裂缝的产生使水和二氧化碳顺利进入混凝土，从而加速钢筋的碳化和腐蚀。4.混凝土侵蚀。当混凝土结构处于腐蚀性介质环境中时，会引起水泥浆体发生一系列的化学物理和物理化学变化，这些变化会逐渐被侵蚀，严重降低水泥浆体的强度，甚至破坏水泥浆体。常见的化学腐蚀可分为五类：淡水腐蚀、一般酸性水腐蚀、碳酸腐蚀、硫酸盐腐蚀和镁盐腐蚀。清水冲洗会溶解水泥浆中的成分，增加水泥浆的孔隙率，降低密实度，并对水泥浆造成损害。因此，淡水的冲刷会对水工建筑物产生一定的影响；当某些酸不溶时，水泥浆会受到溶解和化学溶解的影响，腐蚀会明显加速，这种情况在化工厂经常发生；碳酸溶解水泥石，但也破坏混凝土中的碱性环境，降低水泥水化产物

11、的稳定性，影响水泥石的密度并引起对混凝土的腐蚀。硫酸盐腐蚀表明，硫酸根离子渗入混凝土并与水泥组分发生反应，产物的体积膨胀和开裂造成破坏。镁盐分解硬化水泥浆的结构成分，导致混凝土侵蚀。5.混凝土的碱收集反应。在许多国家和地区，由于缺乏天然骨料资源或采矿条件的限制，只能使用当地材料，并使用高活性二氧化硅含量的石头。如果使用总碱含量大于0.6%的水泥，当活性骨料与水泥中的碱性物质反应时，会发生体积膨胀，导致混凝土开裂甚至破坏。由于反应因素存在于混凝土内部，其有害影响无法根治，是混凝土工程的一大隐患。三、提高混凝土耐久性的措施从以上分析可以看出，混凝土的外部环境、内部孔隙结构、原材料、密实度和抗渗性是

12、影响混凝土耐久性的重要因素。因此，本工程应根据具体情况采取相应措施，提高混凝土的耐久性。1.水泥：水泥材料的强度和工程性能是由水泥砂浆的凝结和硬化形成的。水泥石一旦损坏，混凝土的耐久性就会被破坏。因此，在选择水泥时应注意水泥品种的具体性能，应根据具体情况选择低碱含量、低水化热、干缩小、耐腐蚀性和抗冻性好的水泥。在工程中选择水泥强度时，必须考虑其工程性能，有时其工程性能比强度更重要。2.砂石骨料：选择质量好、技术条件合格的砂石骨料是保证混凝土耐久性的重要条件。改善粗骨料和细骨料的粒径分布，在允许的最大粒径范围内尽可能选择粒径较大的粗骨料，可以降低骨料的空隙率和比表面积，也有助于提高混凝土的耐久性

13、。3.添加高效活性矿物掺合料：普通混凝土水泥浆体中水合物缺乏稳定性是混凝土不能超耐久的另一个因素。在普通混凝土中掺入活性矿物目的是改善混凝土中水泥浆胶凝材料的组成。活性矿物掺合料中含有大量的活性二氧化硅和三氧化二铝，可与硅酸盐水泥水化过程中产生的游离石和高碱硅酸钙水化物反应，生成强度较高、稳定性较好的低碱硅酸钙水化物，从而达到改善胶凝材料水化物组成、消除游离石灰、使水泥浆体结构更致密的目的。此外，还可以改善骨料与水泥浆体的界面结构和界面性能。这些重要功能对混凝土的耐久性和强度有着至关重要的贡献。4.掺引剂或减水剂：掺引剂或减水剂对提高抗渗性和抗冻性有很好的效果，在某些情况下，还可以节约水泥。5.控制混凝土的水灰比和水泥用量：水灰比是决定混凝土密实