一級(jí)建筑師《建筑材料與構(gòu)造》混凝土的耐久性

　　混凝土的耐久性

　　1.耐久性的概念

　　把混凝土抵抗環(huán)境介質(zhì)作用并長(zhǎng)期保持其良好的使用性能和外觀完整性，從而維持混 凝土結(jié)構(gòu)的安全、正常使用的能力稱為耐久性。

　　環(huán)境對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的物理和化學(xué)作用以及混凝土結(jié)構(gòu)抵御環(huán)境作用的能力，是影響混 凝土結(jié)構(gòu)耐久性的因素?；炷聊途眯阅苤饕?jié)B、抗凍、抗侵蝕、碳化、堿骨料反應(yīng)及混凝土中的鋼筋銹蝕等性能。

　　(1)抗?jié)B性

　　抗?jié)B性是指混凝土抵抗水、油等液體在壓力作用下滲透的性能。它直接影響混凝土的抗凍性和抗侵蝕性?；炷恋目?jié)B性主要與其密度及內(nèi)部孔隙的大小和構(gòu)造有關(guān)?；炷羶?nèi)部的互相連通的孔隙和毛細(xì)管通路，以及由于在混凝土施工成型時(shí)，振搗不實(shí)產(chǎn)生的蜂 窩、孔洞都會(huì)造成混凝土滲水。

　　混凝土的抗?jié)B性我國(guó)一般采用抗?jié)B等級(jí)表示，也有采用相對(duì)滲透系數(shù)來(lái)表示的?？?jié)B 等級(jí)是按標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)，用每組6個(gè)試件中4個(gè)試件未出現(xiàn)滲水時(shí)的最大水壓力 來(lái)表示的。如分為P4、P6、P8、P10、P12五個(gè)等級(jí)，即相應(yīng)表示能抵抗0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1. 0MPa及1. 2MPa的水壓力而不滲水。

　　影響混凝土抗?jié)B性的因素有水灰比、水泥品種、骨料的最大粒徑、養(yǎng)護(hù)方法、外加劑 及摻合料等。

　　(2)抗凍性

　　混凝土的抗凍性是指混凝土在水飽和狀態(tài)下，經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用，能保持強(qiáng)度和 外觀完整性的能力。在寒冷地區(qū)，特別是在接觸水又受凍的環(huán)境下的混凝土，要求具有較高的抗凍性能。

　　混凝土的密實(shí)度、孔隙構(gòu)造和數(shù)量、孔隙的充水程度是決定抗凍性的重要因素。因 此，當(dāng)混凝士采用的原材料質(zhì)量好、水灰比小、具有封閉細(xì)小孔隙(如摻入引氣劑的混凝土)及摻入減水劑、防凍劑等其抗凍性都較高。隨著混凝土齡期增加，混凝土抗凍性能也 得到提高。

　　混凝土抗凍性一般以抗凍等級(jí)表示?？箖龅燃?jí)是采用慢凍法以齡期28d的試塊在吸水 飽和后，承受反復(fù)凍融循環(huán)，以抗壓強(qiáng)度下降不超過(guò)25% ，而且質(zhì)量損失不超過(guò)5%時(shí)所 能承受的最大凍融循環(huán)次數(shù)來(lái)確定。將混凝土劃分為以下幾級(jí)抗凍等級(jí)： F10、F15、 F25、F50、F100、F150、F200、F250和F300九個(gè)等級(jí)，分別表示混凝土能夠承受反復(fù)凍融循環(huán)次數(shù)為10、15、25、50、100、150、200、250和300。

　　(3)抗侵蝕性

　　當(dāng)混凝土所處環(huán)境中含有侵蝕性介質(zhì)時(shí)，混凝土便會(huì)遭受侵蝕，通常有軟水侵蝕、硫 酸鹽侵蝕、續(xù)鹽侵蝕、碳酸侵蝕、一般酸侵蝕與強(qiáng)堿侵蝕等。 混凝土的抗侵蝕性與所用水泥的品種、混凝土的密實(shí)程度和孔隙特征有關(guān)。密實(shí)和孔隙封閉的混凝土，環(huán)境水不易侵入，故其抗侵蝕性較強(qiáng)。所以，提高混凝土抗侵蝕性的措 施，主要是合理選擇水泥品種、降低水灰比、提高混凝土的密實(shí)度和改善孔結(jié)構(gòu)。

　　(4)混凝土的碳化(中性化)

　　混凝土的碳化是二氧化碳與水泥石中的氫氧化鈣作用，生成碳酸鈣和水的過(guò)程。 碳化對(duì)混凝土性能既有有利的影響，也有不利的影響。碳化使混凝土堿度降低，減弱 了對(duì)鋼筋的保護(hù)作用，可能導(dǎo)致鋼筋銹蝕;碳化將顯著增加混凝土的收縮，使混凝土的抗壓強(qiáng)度增大;碳化使混凝土碳化層產(chǎn)生拉應(yīng)力，可能產(chǎn)生微細(xì)裂縫，而使混凝土抗拉、抗 折強(qiáng)度降低。一般認(rèn)為相對(duì)濕度50%~75%時(shí)碳化速度最快。

　　(5)堿骨料反應(yīng)

　　堿骨料反應(yīng)指水泥中的堿與混凝土中的活性骨料(活性二氧化硅)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。這 種反應(yīng)生成的堿硅酸凝膠，吸水后會(huì)產(chǎn)生較大的體積膨脹，引起混凝土裂縫，甚至破壞。抑制堿骨料反應(yīng)的措施有：

　　1)選擇非活性骨料;

　　2)當(dāng)不可能采用完全沒(méi)有活性的骨料時(shí)，則應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土中總的堿量。首選低堿水泥(含堿量不大于0. 6 %) ;

　　3)摻用活性混合材硅灰、粉煤灰(高鈣高堿粉煤灰除外) ，對(duì)堿骨料反應(yīng)有明顯的抑制效果;

　　4)避免混凝土表面積水和接縫積水。

　　2.提高混凝土耐久性的措施

　　(1)合理選擇水泥品種。

　　(2)適當(dāng)控制混凝土的水灰比及水泥用量。水灰比及水泥用量的大小是影響混凝土密 實(shí)性的重要因素?！镀胀ɑ炷僚浜媳仍O(shè)計(jì)規(guī)程)) CJG]-2000)對(duì)工業(yè)與民用建筑工程所 用混凝土的最大水灰比和最小水泥用量作了規(guī)定

　　(3)選用較好的砂、石骨料。

　　(4)摻用引氣劑、減水劑等外加劑。

　　(5)加強(qiáng)混凝土質(zhì)量的生產(chǎn)控制。

　　例：在下列因素中，影響混凝土耐久性最重要的是：( C )。

　　A.單位加水量

　　B.骨料級(jí)配

　　C.混凝土密實(shí)度

　　D.孔隙特征

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