淺談原材料對混凝土耐久性的影響

羅 麗

(四川路橋橋梁工程有限責(zé)任公司，610072)

淺談原材料對混凝土耐久性的影響

羅 麗

(四川路橋橋梁工程有限責(zé)任公司，610072)

本文從分析影響混凝土耐久性的原因入手，然后從水泥、骨料、外加劑、活性混合料等方面探析了不同原材料對混凝土耐久性產(chǎn)生的不同影響，希望能夠給混凝土施工的相關(guān)工作起到參考。

原材料；混凝土；耐久性；影響

從硅酸鹽水泥誕生開始，混凝土已經(jīng)成為了現(xiàn)代工程建筑中必不可少的建筑材料，但是因?yàn)榛炷帘旧硖匦院褪艿江h(huán)境影響較大等特點(diǎn)，會(huì)讓混凝土出現(xiàn)過早的性能降低，而致使混凝土的耐久性無法滿足國家建筑行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。從而出現(xiàn)墻體過早開裂、建筑結(jié)構(gòu)變形等安全隱患，還有使用還不足20年就開始產(chǎn)生質(zhì)量問題的“豆腐渣工程”。這一情況的發(fā)生往往與混凝土的原材料有關(guān)，所以，無論是對建筑物的安全性，還是從長遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益看，針對原材料對混凝土耐久性的影響進(jìn)行研究顯得很有必要。

一、降低混凝土耐久性的主要原因

在我國造成混凝土出現(xiàn)破壞，降低混凝土的耐久性的主要原因有以下幾點(diǎn)。

1.在北方，冬天極為寒冷，降水反復(fù)的冰凍融化循環(huán)，對混凝土的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞。

2.化學(xué)侵蝕，惡劣天氣造成的酸雨等氣候往往會(huì)加速混凝土的腐蝕，降低混凝土的耐久性。

3.碳化現(xiàn)象，在長期高溫工作的工廠車間廠房，高溫區(qū)域的混凝土產(chǎn)生碳化現(xiàn)象，降低混凝土的耐久性。

4.電化學(xué)腐蝕，在化工廠建筑中，長期接觸化學(xué)原料，往往會(huì)產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，降低混凝土的使用壽命。

5.其他原因。有其他的一些因素會(huì)影響著混凝土的使用壽命，如水的長期浸泡、沖刷，堿集料反應(yīng)等都會(huì)對混凝土的耐久性產(chǎn)生較大的影響。

二、原材料對混凝土使用壽命的影響

在當(dāng)前的建筑行業(yè)之中，配置的混凝土主要含有以下的原材料：水泥、外加劑、水、粗細(xì)骨料、活性混合劑等。接下來針對每一種原材料對于混凝土的耐久性影響展開相關(guān)的討論。

（一）水泥

在混凝土耐久性的長短判定中，水泥是最重要的因素。正確甄選適合于建筑施工的水泥品種，判定水泥強(qiáng)度，合理設(shè)計(jì)混凝土當(dāng)中的水泥含量，是增強(qiáng)水泥使用壽命的核心關(guān)鍵。

在甄選水泥的種類時(shí)，應(yīng)充分考慮到建筑物功能，并觀察周邊的環(huán)境狀況，再進(jìn)行水泥種類的選擇。例如，在冬天寒冷的北方，需要配置抗凍混凝土，水泥的選擇就應(yīng)該是混合料當(dāng)中加入少許的普通硅酸鹽水泥。而火山灰質(zhì)的硅酸鹽水泥往往需要大量的水，因此對于抗凍有著明顯的副作用，所以在北方不宜選擇此類水泥。又比如大面積混凝土就該選用水化熱較低且凝結(jié)時(shí)間較長的水泥品種（最佳選擇為礦渣硅酸鹽水泥或中熱硅酸鹽水泥）。所選用水泥的整體強(qiáng)度要與混凝土的設(shè)計(jì)預(yù)期強(qiáng)度相匹配，操作方式是用高品質(zhì)水泥合成高品質(zhì)混凝土，低品質(zhì)水泥合成低品質(zhì)混凝土。這種操作方法可以有效保證混凝土的施工要求，對于混凝土的強(qiáng)度有充足的保證，可以有效增加混凝土的使用年限。在配比混凝土的熟料之中，C3S、C3A含量超標(biāo)，水泥里三氧化硫含量、堿性濃度提高和增加水泥的細(xì)度都會(huì)對水泥的耐久性產(chǎn)生負(fù)面影響。所以，正常環(huán)境下的建筑物施工要選擇低水化熱且堿性較低的水泥，不要使用早強(qiáng)水泥。

（二）粗細(xì)骨料

骨料在配置混凝土當(dāng)中，含有較大的比例，所以骨料對于混凝土今后的使用年限同樣有很大的影響，其影響主要表現(xiàn)有以下幾點(diǎn)。

1.骨料之中含有影響混凝土耐久性的雜質(zhì)，如云母、淤泥、粘土等，這些物質(zhì)往往附著在骨料的表面，會(huì)降低水泥和骨料的粘合能力。從而讓混凝土的強(qiáng)度受到損害，也讓混凝土的耗水量提高，增高混凝土的收縮能力，縮短混凝土的使用年限。與此同時(shí)，骨料中的有機(jī)物、三氧化硫和硫酸鹽等會(huì)與水泥、混合劑、摻入料之間產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)生成堿性物質(zhì)，增加混凝土的堿性，導(dǎo)致縮短混凝土的耐久性。

2.粗細(xì)骨料體積的穩(wěn)定性。在南方干濕交替的環(huán)境下，或者北方凍融交替的環(huán)境下，骨料中的頁巖、石灰?guī)r等往往會(huì)在這樣的環(huán)境中表現(xiàn)出性狀不穩(wěn)定，很容易產(chǎn)生體積大小的變化。從而導(dǎo)致混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)松動(dòng)，降低混凝土的耐久性。

3.粗骨料當(dāng)中的顆粒物。骨料之中的碎石往往有棱角，且表面面積較大，因此往往可以和水泥產(chǎn)生較好的粘連性。卵石外觀較為光滑，因此又有較好的流動(dòng)性。對比兩種石類，在一樣的環(huán)境之下，碎石混凝土比卵石混凝土的強(qiáng)度高處一成左右，但碎石混凝土缺乏卵石混凝土良好的柔韌性，容易導(dǎo)致建筑物產(chǎn)生裂紋。因此，施工方在選擇配置混凝土的粗骨料時(shí)，需要根據(jù)建筑特點(diǎn)進(jìn)行衡量斟酌。

4.骨料顆粒級別。骨料級別的高低關(guān)系到混凝土在建筑當(dāng)中的和易性與封閉性，好的骨料級別能降低混凝土的含水量，以及縫隙間的大小，增加混凝土的使用年限。

5.粗骨料的強(qiáng)度。為了滿足建筑物的安全性要求，因此在配置混凝土?xí)r應(yīng)該嚴(yán)格把控混凝土的強(qiáng)度是否符合建筑要求，在這當(dāng)中，粗骨料的質(zhì)量必須質(zhì)地細(xì)密，在擁有足夠強(qiáng)度的同時(shí)必須還要保持混凝土的柔韌性。特別是在施工方配比高精度混凝土的時(shí)候，粗骨料中過大石塊應(yīng)進(jìn)行壓碎處理，減少混凝土在建筑中因石料壓力過大導(dǎo)致的碎裂現(xiàn)象，從而增強(qiáng)混凝土的耐久性。

6.粗骨料的吸水量。在配置混凝土?xí)r，有經(jīng)驗(yàn)的人就知道骨料的吸水量越大，混凝土的堅(jiān)固性就會(huì)越低，吸水量較少的粗骨料在面對沖刷、冰融交替這一現(xiàn)象時(shí)，自身可以始終保持有極高的穩(wěn)定性。但是吸水量較大的粗骨料在面對上述環(huán)境時(shí)，很容易因?yàn)閷λ奈眨瑢?dǎo)致混凝土產(chǎn)生膨脹，破壞混凝土的原有結(jié)構(gòu)，從而降低混凝土的耐久性。

（三）外加劑

將水泥加水進(jìn)行攪拌之后，水泥會(huì)呈現(xiàn)絮凝狀，并且此時(shí)水泥內(nèi)部含有大量的水，這些水會(huì)減少混凝土的工作性。在對建筑物進(jìn)行施工時(shí)，為了使混凝土始終擁有工作性，所以就需要在混凝土當(dāng)中摻入一定量的水，并且讓這些水超過水泥泥化的用水量。這些多余水會(huì)在混凝土變硬的過程中逐漸蒸發(fā)，因此會(huì)在混凝土中產(chǎn)生小孔，讓混凝土的品質(zhì)受到影響，導(dǎo)致混凝土的耐久性降低。因此，就需要在混凝土中加入外加劑，這些外加劑化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，并且可以讓水泥的表面質(zhì)點(diǎn)帶有相同的電荷，可以讓混凝土中的水呈現(xiàn)較為穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)。除此之外，外加劑可以讓水泥表面產(chǎn)生一層水化膜，從而讓水泥的絮凝狀分解，釋放出在水泥之中多余的水分，以此完成對水泥的減水工作，增強(qiáng)了混凝土的強(qiáng)度。因此，外加劑的作用是改變混凝土的性狀和混凝土的孔狀結(jié)構(gòu)，以此增強(qiáng)水泥的耐久性。

（四）活性混合料

混凝土之中摻入活性混合料是為了增強(qiáng)水泥的增漿效應(yīng)，提升混凝土的柔韌性，降低混凝土之中的膠質(zhì)的含量，減少水化熱，增加混凝土的密度，從而提升混凝土的整體強(qiáng)度。但與此同時(shí)，活性混合料會(huì)降低前期混凝土的強(qiáng)度，提升了混凝土的用水需求。所以，在配置混凝土?xí)r，不能隨意添加活性混合料，應(yīng)根據(jù)建筑施工的需求進(jìn)行合理科學(xué)的配置。

（五）水的要求

在進(jìn)行混凝土配置時(shí)，一般可以用來喝的水就能滿足混凝土對水的要求。所以以此來分析，在配置混凝土?xí)r，水中的雜質(zhì)一定要少，過多的雜質(zhì)會(huì)讓混凝土的凝結(jié)時(shí)間增長，干燥收縮。如果水中含有大量的雜質(zhì)（懸浮物、溶解固體等），甚至?xí)尰炷恋膹?qiáng)度受到很大的影響，降低混凝土的耐久性。因此在配置混凝土?xí)r應(yīng)盡量避免使用該類型的水。

結(jié)束語：

從分析的結(jié)果看，在配置混凝土的過程當(dāng)中，任何原材料的使用都會(huì)對混凝土的耐久性產(chǎn)生一定影響。所以，在對混凝土的原材料進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)充分考慮建筑物的環(huán)境和作用，選擇合適的原材料。

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