混凝土耐久性是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的使用年限內(nèi)，在各種環(huán)境條件作用下，不需要額外的費(fèi)用加固處理而保持其安全性、正常使用和可接受的外觀能力?；炷聊途眯耘c諸多因素有關(guān)，但在很大程度上取決于施工過程中的質(zhì)量控制和質(zhì)量保證以及結(jié)構(gòu)使用過程中的正確維修與例行檢測(cè)。

混凝土耐久性五大影響因素

(一)抗?jié)B性

1、定義：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。

2、混凝土本質(zhì)上是一種多孔性材料，混凝土的抗?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)。混凝土內(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。

3、混凝土的抗?jié)B性我國一般采用抗?jié)B等級(jí)表示，抗?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0.4、0.6、0.8、1.0及1.2MPa的水壓力而不滲水。

4、影響混凝土抗?jié)B性的主要因素是水灰比，水灰比越大，水分越多，蒸發(fā)后留下的孔隙越多，其抗?jié)B性越差。

(二)抗凍性

1、定義

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。

2、混凝土冰凍破壞的原因

由于混凝土內(nèi)部孔隙中的水在負(fù)溫下結(jié)冰后體積膨脹造成的靜水壓力和因冰水蒸汽壓的差別推動(dòng)未凍水向凍結(jié)區(qū)的遷移所造成的滲透壓力。當(dāng)這兩種壓力所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度，混凝土就會(huì)產(chǎn)生裂縫，多次凍融使裂縫不斷擴(kuò)展直至破壞。

3、影響因素

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)混凝土采用的原材料質(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。

(三)抗侵蝕性

混凝土的侵蝕機(jī)理詳見第五章——水泥石的腐蝕及防治。

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)。

(四)混凝土的碳化

混凝土的碳化作用是二氧化碳與水泥石中的氫氧化鈣作用，生成碳酸鈣和水。碳化過程是二氧化碳由表及里向混凝土內(nèi)部逐漸擴(kuò)散的過程。因此，氣體擴(kuò)散規(guī)律決定了碳化速度的快慢。碳化引起水泥石化學(xué)組成及組織結(jié)構(gòu)的變化，從而對(duì)混凝土的化學(xué)性能和物理力學(xué)性能有明顯的影響，主要是對(duì)堿度、強(qiáng)度和收縮的影響。

碳化對(duì)混凝土性能既有有利的影響，也有不利的影響。碳化使混凝土的抗壓強(qiáng)度增大，其原因是碳化放出的水分有助于水泥的水化作用，而且碳酸鈣減少了水泥石內(nèi)部的孔隙。由于混凝土的碳化層產(chǎn)生碳化收縮，對(duì)其核心形成壓力，而表面碳化層產(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。

(五)堿骨料反應(yīng)

堿骨料反應(yīng)是指硬化混凝土中所含的堿(Na2O和K2O)與骨料中的活性成分發(fā)生反應(yīng)，生成具有吸水膨脹性的產(chǎn)物，在有水的條件下吸水膨脹，導(dǎo)致混凝土開裂的現(xiàn)象。

提高混凝土耐久性的措施

1、抗磨損

一般而言，混凝土的抗壓強(qiáng)度愈高，抗磨性能愈好。低水灰比的高強(qiáng)混凝土是提高密實(shí)的耐磨混凝土，表面混凝土致密是提高耐磨性的必要條件，施工時(shí)，應(yīng)該多次壓抹搓平混凝土表面。在有泌水的情況下，必須推持表面修整的時(shí)間，讓水分充分蒸發(fā)，并在混凝土終凝前充分壓抹搓平混凝土表面。此外，還可以通過在表面摻加高硬度集料增強(qiáng)耐磨性。

2、抗硫酸鹽腐蝕

當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)處在有侵入介質(zhì)作用的環(huán)境時(shí)，會(huì)引起水泥石發(fā)生一系列化學(xué)、物理及物化變化，而逐步受到侵蝕，防止硫酸鹽腐蝕的基礎(chǔ)作法是控制水灰比，并適當(dāng)增加水泥用量，因?yàn)樗冶仁菦Q定混凝土滲透性的重要因素，如果硫酸鹽腐蝕非常嚴(yán)重，降低水灰比采用V型水泥也不能起良好的保護(hù)作用，可采用摻混合料的水泥。如摻入含有活性硅較多的天然火山灰的水泥;摻入粉煤灰的水泥;摻入高爐不淬礦渣的水泥以及摻入硅粉的水泥。如果有現(xiàn)成的石膏礦渣水泥，也可以考慮作為代用品。

如果混凝土是預(yù)制品，提高該制品抗硫酸鹽的另一途徑是采用高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)，在高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)條件下，尤其是摻有磨細(xì)二氧化硅的混凝土，可消除水化漿體中的氫氧化硅，并且使高硫型和硫型水化硫酸鹽幾乎不再存在，其中的氧化結(jié)合C-S-H變成耐腐蝕性良好的硅酸鹽(水石硫石)或單獨(dú)形成穩(wěn)定的C3AH6，從而能更好的抵抗硫酸鹽腐蝕。

3、抗碳化

一般的說，采用早強(qiáng)硅酸鹽水泥時(shí)，碳化最慢，硅酸鹽水泥稍快;而采用混合水泥時(shí)，由于Ca(OH)2的量相對(duì)較少，因此，碳化速度較快，碳化速度與混凝土強(qiáng)度密切相關(guān)，如果混凝土的抗壓強(qiáng)度大于62.5N/m㎡時(shí)，可不考慮混凝土的碳化。高性能混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為C50級(jí)以上，其極限抗壓強(qiáng)度大于62.5N/m㎡，股采用高性能混凝土是提高碳化性能的有效途徑之一。

高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)的混凝土碳化作用非常小，這是因?yàn)榛炷林械纳白釉诟邷貤l件下被活化，與混凝土發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成了強(qiáng)度大、結(jié)晶高、抗碳化性能好的水化硅酸鈣。

4、抗堿-集料反應(yīng)

發(fā)生混凝土堿-集料反應(yīng)的條件有三個(gè)：

(1)水泥中的堿含量超過水泥總量的0.6%;

(2)集料中活性集料含量超過1%;

(3)混凝土處于潮濕環(huán)境。

上述三個(gè)條件全部滿足時(shí)，才會(huì)發(fā)生堿-集料反應(yīng)。所以，對(duì)這種反應(yīng)，可以針對(duì)性地加以控制。

4.1控制集料中的活性二氧化硅含量

將活性二氧化硅顆料存在的地方設(shè)想為一個(gè)局部膨脹中心，用以描述堿-集料反應(yīng)，如果活性顆粒的數(shù)量很少，則可容金屬離子遷移到這些分散中心所形成的堿硅酸凝膠也很少，吸水后可引起高度的局部膨脹，從而實(shí)際崩潰裂的危害增大。

4.2控制外界水分，降低水灰比

當(dāng)外界沒有可供吸取的水分時(shí)，將不會(huì)出現(xiàn)明顯的有害膨脹，低水灰比的混凝土有很好的不透水性，故有助于延緩堿-集料反應(yīng)物吸水膨脹的速度。

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