提升混凝土耐久性的技術途徑分析

趙舟

（無錫偉鑫建材有限公司 江蘇省無錫市 214155）

1 混凝土的重要性及應用分析

隨著經濟的發展，我國建筑業也在蓬勃發展，高樓大廈林立的現代社會，更需要耐久性強的建筑材料支撐高度不斷攀升的樓宇，同時，使用耐久性高的建筑材料建造的大樓的使用年限也更長，更加牢固，減少了豆腐渣工程的出現，節約了人力、物力、財力資源，減少了建筑消耗，保護了環境。我國的祖祖輩輩在建筑活動中積攢了豐富的經驗，為后人留下了寶貴的經驗：混凝土最耐用、用途最廣，是最優質的建筑材料之一。我國目前建設完成的建筑，它們有些高聳入云，有些深入海底，有些建設在炎熱高溫的吐魯番，有些工程設在酷寒冰冷的漠河，有些是規模巨大的大壩，有些是僅有幾克的特種材料……這些偉大的建筑都采用了同一種材料——混凝土。混凝土是21世紀最主流的建筑工程結構材料。然而，混凝土是建筑工程施工的最主要材料，如果混凝土質量差，難以經受高溫、低溫環境，難以禁受住外部環境的侵蝕、那么它將土崩瓦解，使得建筑出現事故，給國民的生命財產安全帶來嚴重損傷。我國國土面積廣闊，有些地區的自然環境惡劣，混凝土必須經受住這些環境的考驗。目前，導致混凝土結構破壞、殘破的因子有：嚴重磨損、碳化作用、高強度凍融、鋼筋銹蝕、強酸腐蝕等等。混凝土必然會出現在自然環境惡劣的地區也需要建筑，所以混凝土不可避免地要經受外部環境的考驗，同時，外部環境是難以改變的，所以，必須提高混凝土自身的質量，尤其是耐久性。

2 提高混凝土耐久性的技術措施

根據眾多專家學者的研究，可知提升混凝土耐久性和抗壓、抗侵蝕能力的方式主要是降低其滲透性。混凝土的滲透性高，那么液體能更輕松地侵蝕混凝土，同時，氣體也能滲入，所以，滲透性與混凝土的耐久性是一榮俱榮、一損俱損的關系，抗滲性直接關系著混凝土的耐久性。使用火山灰、磨細的粒狀高爐礦渣以及混合水泥都可以起到降低混凝土的滲透性、提升其耐久性的效果。

2.1 降低游離石灰的用量

當水泥與水產生化合反應時，會生成較多的游離石灰，學名氫氧化鈉，我們都知道氫氧化鈣極易溶于水，它擴大混凝土的縫隙，使得液體、氣體以及其他物質滲入其中，使得混凝土的致密性遭到破壞，耐久性也隨之降低。

2.2 選擇正確的火山灰

人造火山灰相對于天然火山灰來說，前者的性質、性能更加突出，也更適合當作混凝土的材料。人造火山灰主要由低鈣型粉煤灰、高鈣型粉煤灰和硅灰構成。這三種物質都是降低混凝土滲透性、提升其耐久性的優質材料。根據我國專家、學者的有關研究可知，硅灰的用途多樣，非常適合混凝土摻合料的制作，能大大提升混凝土的綜合性，彌補其不足。另外，硅灰還能阻止堿集料反應、降低鋼筋銹蝕發生的概率和抑制碳化作用。總之，摻入硅灰是提升混凝土耐久性的重要技術、方式。

3 使用火山灰和GGBFS提升混凝土耐久性的分析

在建筑行業業內，火山灰和GGBFS是最普遍、最有效的提升混凝土的耐久性的方式，它的原理是這兩種物質能夠降低混凝土的滲透性，通過改變滲透性來提升混凝土的性能。

3.1 磨損抗磨力

一些隧道、長廊、大橋要承受的人流量是巨大的，人與它們接觸必然給其帶來壓力，使之受磨損。所以，為了提升混凝土耐久性，增強其抗磨力也十分必要。筆者建議制造混凝土時，適當增加粉煤灰的用量，適當減少水泥的用量。因為高鈣粉煤灰的早期強度比水泥要高，所以，減少水泥、增加粉煤灰便能提升抗壓度、抗腐蝕度。

3.2 堿性硅質反應

建筑材料富含的活性二氧化硅容易和水泥中的堿性物質發生化學反應，使得混凝土不斷吸水，體積驟增，甚至崩裂，這就是堿性硅質反應。為了阻止發生這種反應這，可以在混凝土中放入適量的粉煤灰，使得混凝土內部不再充斥大量水分，保持正常的狀態。同時，這種做法也能縮小土中孔隙，阻止液體、空氣滲入，提升混凝土的耐久性。

3.3 鋼筋銹蝕

混凝土的成分有氯離子，而氯離子化學性質特殊，易致鋼筋銹蝕。氯化物極易與氫氧化鈣發生化學反應，生成易溶于液體的物質，進而擴大混凝土的縫隙，使其致密性和耐久性大大降低，同時，氯離子也容易腐蝕鋼筋，造成其表面大面積生銹。因此，減少氯化物是避免銹蝕的關鍵。筆者建議制作混凝土時減少水泥的用量、適當增加粉煤灰。因為水泥極易與氯離子發生反應，而使用粉煤灰則能避免這一反應出現，減少銹蝕情況，達到增強混凝土的耐久性的目標。最后，制作混凝土時，還可適當添加硅灰，硅灰能夠與氫氧化鈣迅速發生化學反應，生成水化物，使得混凝土孔隙變小。

3.4 其它影響碳化作用

制作混凝土時，加入粉煤灰和GGBFS可以縮小混凝土的間隙，增強其致密性，進而使得液體不易進入混凝土結構中，在低溫環境下，混凝土水分少，也不易冰凍。研究表明，加入硅灰的混凝土會變得牢固，能抗擊低溫、液體侵蝕，甚至在強酸侵蝕時，還能保持自身的特性，耐受性、耐久性俱佳。

4 結語

建筑材料最重要的選擇標準就是耐久性要強，混凝土作為現代建筑中最常用的材料，提升其耐久性是建筑工程安全性的必然需求。筆者提出了一系列提高混凝土耐久性的方式：使用外加劑、在混凝土制作中增加礦物摻合料等等，建筑項目施工時，要根據不同的地理位置、環境選擇相對應技術措施，以期打造高耐久性的混凝土結構工程，為我國建筑安全提供技術支持。

[1]重慶建筑工程學院，等.混凝土學[M].中國建筑工業出版社，1983.

[2]遲培云，梁永峰，等.提高混凝土耐久性的技術途徑[J].混凝土，2001.

[3]袁潤章.膠凝材料學[M].武漢工業大學出版社，1989.

[4]習志臻.粉煤灰高性能混凝土[J].混凝土，1999.