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浅析混凝土耐久性的影响因素及改善措施

2015-02-02

中国新技术新产品 2015年3期
关键词:渗透性抗渗耐久性

王 东

(哈尔滨北岸宝宇商品混凝土有限公司,黑龙江 哈尔滨 150025)

当前各类建筑结构中多为混凝土结构,而混凝土在使用过程中会受到各种破坏性因素的作用,从而对其性能带来较大的影响。所以通过混凝土在实际应用中抵抗各种破坏性因素的作用,确保其强度及外观完整性,这种能力即是混凝土的耐久性,在实际建筑结构中对混凝土耐久性产生影响的因素较多,所以需要在具体施工中加强对其质量进行控制,在使用过程中对其结构进行正确的检测和维修,确保混凝土结构的性能和完整性。

1 混凝土耐久性的主要影响因素

通常情况下混凝土工程的使用年限都为五十至一百年之间,但目前许多混凝土工程在使用十年二十年时就会存在不同程度的破坏,有的工程甚至在更短时间内即需要对其进行维修,这主要是由于混凝土内部和外部结构发生了变化,从而导致其无法满足耐久性的要求。所以对混凝土耐久性的影响因素进行分析,以便于能够采取切实可行的措施改善混凝土的耐久性。

1.1 水灰比

在混凝土配制过程中,为了能够使其工作性能良好,则往往其水灰比较高,这也就导致了混凝土具有较高的孔隙率,而且毛细孔较多,在这种情况下,混凝土结构会受到外界水分、各种侵蚀性介质、氧化、二氧化碳及一些有害物质的影响,使混凝土内部结构受到破坏,从而导致其耐久性受到影响。

1.2 温湿度

在高温环境下进行混凝土浇筑时,由于其内部水分蒸发速度较快,在拉应力作用下,混凝土表面极易出现细小裂缝,这种细小裂缝长期在外界条件及荷载作用下则会向内部结构进行延伸,一旦这种延伸达到一定程度后,则会导致混凝土结构的使用性能受到影响,耐久性降低。而且在干燥环境下,混凝土浇筑完成后其在失水作用下会出现收缩,再加之荷载作用,混凝土结构会有一些微裂缝产生,从而会导致各种介质沿着这些微裂缝进入到混凝土内部,导致混凝土性能受到影响,其耐久性下降。

1.3 掺合料

在混凝土中掺入掺合料后,可以有效改善混凝土浆体结构,使其内部孔隙得到一定填充,降低其毛细孔隙率,阻断孔的连通性,从而有效的降低混凝土的渗透性。通过对普通混凝土和粉煤灰混凝土在抗渗性能对比中即可发现,在养护时间达到28天时,粉煤灰混凝土的渗透性明显高于普通混凝土,而在90天后再进行测试表明,粉煤灰混凝土的渗透性要低于普通混凝土。这主要是由于粉煤灰中的火山灰效应有效的发挥出来,对浆体结构起到了较大的改善作用,降低了其连通性,从而使粉煤灰混凝土抗渗性能得到提升。

1.4 孔结构

混凝土的渗透性受混凝土强度的影响较大,而且混凝土强度和混凝土渗透性之间具有一定的联系,这是由于混凝土渗透性与连通的孔隙有关,而且总的孔隙率还会对抗压强度进行控制。孔隙率的大小会直接影响关系到渗透性的高低。而当混凝土的总孔隙率较高时,混凝土的强度也会受到较大的影响。

1.5 引气

一般认为在混凝土加入适量的引气剂可以在混凝土内部生成大量微小的气泡,可以起到切断毛细孔连续性的作用,从而提高混凝土的抗渗性。通过相关试验表明,当在低水灰比情况下,引气混凝土的透气性要显著低于基准混凝土。而对不同强度等级普通混凝土、引气混凝土、粉煤灰引气混凝土的抗渗性能进行对比表明,当含气量为5%时,在等强度下,引气混凝土的抗渗系数和抗透气系数为普通混凝土的1/5~1/3,而粉煤灰引气混凝土的抗渗性能的提高更为明显。

2 改善混凝土耐久性的具体措施

2.1 严格选择原材料

选择含泥量小的骨料构成连续级配,水泥用量应该可以满足混凝土耐久性要求。为了减小混凝土的孔隙率,在不掺加引气剂的混凝土中可以适当提高砂率;而对于掺加引气剂的混凝土为了让含气量不至于过分减少,混凝土的砂率可以适当较小2~3个百分点。

2.2 掺加粉煤灰

近年来,我国资源十分短缺,在这种情况下,为了能够有效的降低工程的造价,可以利用粉煤灰来代替水泥。而且利用粉煤灰在早期时,由于其具有良好的填充作用,所以可以有效的减小对水的用量,使混凝土具有良好的泌水性,有效的控制混凝土的孔隙率,确保混凝土的强度和抗渗性能得以提升。

2.3 掺用高效减水剂

减水剂是表面活性剂,它能显著降低水的表面张力或水泥颗粒的界面张力,使水泥颗粒易于湿润,相应减少用水量,使混凝土拌合物的流动性大大提高,拌合水大幅度减少,从而得到高性能高强度密实性的混凝土,也使得混凝土的孔隙率大大减小,抗渗性提高,从长远来看有利于混凝土耐久性的提高。

2.4 加入引气剂

为了进一步改变混凝土的孔结构,可以加入引气剂,它能够使混凝土产生细小、均匀的微气泡并在硬化后仍能保留气泡。引气剂是一种憎水性表面活性剂,在混凝土中起着起泡、分散、湿润等表面活性作用,加入引气剂可以使得无数的微小气泡分散存在于混凝土中,还可以降低混凝土的泌水性及离析,大大改善混凝土拌合物的和易性,提高抗渗性,改善混凝土的耐久性。

结语

耐久性作为当前混凝土结构极受关注的重要问题,其涉及的因素较多,而且也是当前结构工程中十分关键的质量指标之一,是结构工程安全性的重要保证,而且通过对混凝土结构耐久性的改善,可以有效提高混凝土的使用寿命,确保混凝土结构建设成本的节约。但要想解决混凝土结构耐久性问题需要做好多方面的工作,不仅需要对结构进行正确的设计,科学进行材料的选择,而且还需要在施工过程中严格控制质量,做好混凝土使用过程中的管理和维护工作,从而有效的提高混凝土的耐久性,确保混凝土结构的质量能够得到保证,推动我国建筑行业健康的发展。

[1]徐国良.王彩辉.结构混凝土耐久性影响因素的研究进展与探讨[J].材料导报,2013(06).

[2]于本田.王起才.周立霞.张粉芹.矿物掺合料与水胶比对混凝土耐久性的影响研究[J].硅酸盐通报,2012(04).

[3]王胜年.我国海港工程混凝土耐久性技术发展及现状[J].水运工程,2010(10).

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