水泥生產工藝對混凝土耐久性的影響分析

李熊文

摘 要：隨著新型城鎮化進程的加快，建筑工程項目逐漸增多，而當前的建筑項目，多為混凝土結構，所以探討混凝土的耐久性，也就有了重要的意義。在本文中，筆者結合多年的工作實際，分析了影響混凝土耐久性的各種因素，并優化了水泥生產工藝。

關鍵詞：水泥生產；混凝土；生產工藝；耐久性

對于混凝土來說，影響其耐久性的因素比較多，所以，在混凝土配置中，應加強對水泥生產工藝的控制，盡可能降低各種因素對混凝土耐久性的影響。而影響混凝土耐久性的因素包括磨損、化學侵蝕等因素。在本文中，筆者即分析水泥生產工藝對混凝土耐久性的影響。

1 影響混凝土耐久性的各種因素

眾所周知，水泥是制作混凝土的重要原材料，對混凝土耐久性有著很大影響。如果混凝土還沒達到固定年限，出現斷裂，則可能造成巨大的危害。筆者結合自身工作實際與相關的理論實際，總結出影響混凝土耐久性的幾個因素：

1.1 磨損因素

磨損分為兩種，一種是機械磨損，比如路面或者廠房地坪的磨損，一種是沖刷與氣蝕作用下的磨損，比如水工結構遭到破壞。其中，對于路面磨損來說，磨損速率取決于混凝土的強度與硬度，所以這就要求控制水泥的離析性與泌水性。如果在水泥中摻入粉煤灰、礦渣等，混凝土的耐磨性自然不夠好。

而沖刷與氣蝕是水工混凝土出現磨損的主因。混凝土試驗的結果表明，水泥中的C3S抗磨能力最強，所以，可通過提高其含量來提高混凝土耐磨性。

1.2 物理因素

混凝土耐久性遭到破壞的物理因素，包括水滲透、干濕交替、鹽結晶與凍融交替等。在這幾個因素中，水滲透是致使混凝土強度下降的主要因素，而干濕交替同樣有著較大的破壞作用。所以，混凝土的抗滲性對耐久性有重要影響。從水泥本身來看，水泥需水量、密實性與抗滲性之間有很大的關聯。所以，如果需要高強度混凝土，則可把水泥磨細，提高混凝土的密實度；另外一方面，在混合料中可摻加一定量的水泥漿與集料，有助于提高混凝土的抗滲性等。

1.3 化學侵蝕

如果混凝土的C3S含量比較高，則不利于混凝土的抗硫酸鹽侵蝕，所以，ASTM-V型水泥便規定，其含量不得超過20%。而摻有一定量的粉煤灰或者礦渣，有利于提高混凝土的抗硫酸鹽侵蝕能力。在同等的條件下，混凝土中的扛大氣中酸對抗侵蝕有重要的作用。所以，對于混凝土的密實性來說，水泥化學成分與混合料的影響尤為大。

此外，堿骨料對混凝土也會造成嚴重的破壞，如果堿骨料的含量過高，則可能降低混凝土的強度。

1.4 鋼筋銹蝕因素

混凝土結構遭到破壞，鋼筋銹蝕是主因之一。一般情況下，混凝土孔隙中如果含有高濃度的Ca（OH），則混凝土的pH值在12.4以上。在這種條件下，鋼筋表面便容易發生氧化反應，致使鈍化膜損壞，而鋼筋的銹蝕也就在所難免。

二氧化碳在混凝土中的擴散速度是影響混凝土碳化的主因。水泥中的CaO含量越高，則可吸收的二氧化碳量也就越大，失鈍所需的時間也就越長。但是，由于混磨礦渣水泥抗碳化能力比較差，所以即便摻入量超過50%，碳化速率也不會大幅提高。

2 水泥生產工藝的控制

在上文中，筆者分析了影響混凝土耐久性的各種因素，不難看出，水泥的活性越高，則混凝土的保水性也就越好，有助于提高混凝土的耐久性。但是由于水泥的細度如果越細，則需水量也就越大，則這種情況下，就需要保證混凝土的完整性與水密性。這是保證混凝土耐久性的關鍵環節。

水泥礦物成分中的C3A，雖然對混凝土早期強度的形成有一定作用，但是在抵御磨損、防止裂縫與抗化學侵害等方面卻沒有太大作用。因此，在水泥生產中，應嚴格控制C3A的含量。此外，如果由于原料方面的因素，把C3A的含量調到7%以下，則再摻入一定數量的是粉煤灰或者礦渣，有利于降低水化熱，最終降低混凝土的開裂風險。

除溫度梯度外，濕度梯度也是混凝土開裂的原因之一。在水泥生產中，由于使用了各種現代化的生產設備，也就極大提高了水泥的活性，因此需要大量的水與水化熱，在這種情況下，溫度與濕度梯度均增大，使得高強混凝土更容易開裂。

為了有效解決這一問題，國內的學者做了大量的工作，一方面降低C3A含量與加快冷卻速率，另外一方面調整水泥粉磨系統工作參數，使水泥顆粒級配更為合理，也就是調整RRB曲線斜率。

所以，提高水泥標號，采用把粉磨得更細的手段是不合適的。在水泥生產中，摻入一定數量的磨細礦渣或者粉煤灰，可在一定程度上環節這一矛盾。

3 結語

總而言之，通過文章的分析可以看出，水泥生產工藝與混凝土耐久性二者之間的關系非常密切。影響混凝土耐久性的因素包括化學侵蝕、物理因素和磨損等，在水泥生產中，如果提高混凝土耐久性，需要從這幾方面入手，也即是在水泥生產中，摻入一定數量的磨細礦渣或者粉煤灰。

參考文獻

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