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提高混凝土耐久性的方法

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幸运赛车组二玩法:提高混凝土耐久性的方法

點擊量:  日期:2019-05-18
  在土建工程中,混凝土是用途廣、用量更大的建筑材料之一。近百年來,混凝土強度不斷的提高成為它主要的發展趨勢。發達越來越多的使用50MPa以上的混凝土。有些遠見卓識的專家考慮到某些工程的需要,在提出度的同時,也提出耐久性和施工和易性的要求,尤其是近5年,在很多重要工程中都成功地采用高性能混凝土。
  一般混凝土工程的使用年限約為50-100年,不少工程在使用10-20年后,有的甚至使用9年以后,即需要維修。用普通水泥混凝土所完成的工程不能滿足耐久性要求的根本原因,在于混凝土本身的內部結構。
  影響混凝土耐久性的主要因素大致可以分為以下幾點:首先,在混凝土工程中為了滿足混凝土施工工作性要求,即用水量大、水灰比高,因而導致混凝土的孔隙率很高,約占水泥石總體積的25-40,特別是其中毛細孔占相當大部分,毛細孔是水分、各種侵蝕介質、氧氣、二氧化碳及其它有害物質進入混凝土內部的通道,引起混凝土耐久性的不足;其次,水泥石中的水化物穩定性不足也會對耐久性產生影響。例如,波特蘭水泥水化后的主要化合物是堿度較高的高堿性水化矽酸鈣、水化鋁酸鈣、水化硫鋁酸鈣。此外,在水化物中還有數量很大的游離石灰,它的強度極低、穩定性極差,在侵蝕條件下,是首先遭到侵蝕的部分。要大幅度提高混凝土的耐久性,就需要減少或去除這些穩定性低的組分,特別是游離石灰。
  根據對影響混凝土耐久性的主要因素的分析,就可以找出提高混凝土耐久性的主要技術途徑。如上分析,要提高混凝土的耐久性,需要降低混凝土的孔隙率,特別是毛細管孔隙率,主要的方法是降低混凝土的拌和用水量。但如果純粹的降低用水量,混凝土的工作性將隨之降低,又會導致搗實成型共所困難,同樣造成混凝土結構不致密,甚至出現蜂窩等宏觀缺點,不但混凝土強度降低,而且混凝土的耐久性也同時降低。目前提高混凝土耐久性基本有以下幾種方法:
  一、摻入減水劑:在保證混凝土拌和物所需流動性的同時,盡可能降低用水量,減少水灰比,使混凝土的總孔隙,特別是毛細管孔隙率大幅度降低。水泥在加水攪拌后,會產生一種絮凝狀結構。在這些絮凝狀結構中,包裹著許多拌和水,從而降低了新拌混凝土的工作性。施工中為了保持混凝土拌和物所需的工作性,就需要在拌和時相應地增加用水量,這樣就會促使水泥石結構中形成過多的孔隙。當加入減水劑的定向排列,使水泥質點表面均帶有相同電荷。在電性斥力的作用下,不但使水泥體系處于相對穩定的懸浮狀態,還在水泥顆粒表面形成一層溶劑化水膜,同時使水泥絮凝體內的游離水釋放出來,因而達到減水的目的。許多研究表明,當水灰比降低到0.38以下時,去除毛細管孔隙的目標便可以實現,而摻入減水劑,完全可以將水灰比降低到0.38以下。
  二、摻入礦物摻料:普通水泥混凝土的水泥石中水化物穩定性的不足,是混凝土不能超耐久的另一主要因素。在普通混凝土中摻入礦物的目的,在于改變混凝土中水泥石的膠凝物質的組成??笪鋝裊現瀉寫罅縎i02及Al203,它們能和波特蘭水泥水化過程中產生的游離石灰及高堿性水化矽酸鈣產生二次反映,生成強度更高、穩定性更優的低堿性水化矽酸鈣,從而達到改變水化膠凝物質的組成,去除游離石灰的目的,使水泥石結構更為致密,并阻斷可能形成的滲路。此外,還能改變集料與水泥石的界面結構和界面區性能。這些重要的作用,對增進混凝土的耐久性及強度都有本質性的貢獻。
  三、去除混凝土自身的結構破壞因素:除了環境因素引起的混凝土結構破壞以外,混凝土本身的一些物理化學因素,也可能引起混凝土結構的嚴重破壞,致使混凝土失效。例如,混凝土的化學收縮和干縮過大引起的開裂,水化性過熱過高引起的溫度裂縫,硫酸鋁的延遲生成,以及混凝土的堿骨料反映等。因此,要提高混凝土的耐久性,就需要減小或去除這些結構破壞因素??刂蘋蛉コ釉牧弦氳募?、S03、C1-等可以引起破壞結構和侵蝕鋼筋物質的含量,加強施工控制環節,避免收縮及溫度裂縫產生,以提高混凝土的耐久性。
  四、保證混凝土的強度:盡管強度與耐久性是不同概念,但又密切相關,它們之間的本質聯系是基于混凝土的內部結構,都與水灰比這個因素直接相關。在混凝土能充分密實條件下,隨著水灰比的降低,混凝土的孔隙率降低,混凝土的強度不斷提高。與此同時,隨著孔隙率降低,混凝土的抗滲性提高,因而各種耐久性指標也隨之提高。在現在的高性能混凝土中,除摻入減水劑外,還摻入了礦物材料,它們不但增加了混凝土的致密性,而且也降低或去除了游離氧化鈣的含量。在大幅度提高混凝土強度的同時,也大幅度地提高了混凝土的耐久性。此外,在排除內部破壞因素的條件下,隨著混凝土強度的提高,其抵抗環境侵蝕破壞的能力也越強。
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