耐久性混凝土配合比設計

馮城鐵

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0 引言

由于混凝土是建筑行業中常用的原材料之一，在施工材料中占據著十分重要的位置，因此，實現耐久性混凝土的配合比設計將會優化施工結構，提升施工材料的安全性與穩定性；值得注意的是，需要將配合比設計與耐久性的需要保持一致，通過使用添加劑、礦物質超細摻合料等方式，實現混凝土耐久性的提升，增加其使用期限和壽命，以確保混凝土結構的安全與可靠，促使其在實踐中得到廣泛推廣和使用。

1 耐久性混凝土的作用

隨著建筑行業規模的擴大，新型建筑材料的需求度越來越高，因此，高性能的新型混凝土建筑材料開始被廣泛運用，并且逐步替代了普通的混凝土；普通的混凝土在施工的過程中，如果發生了體積上的變化，例如膨脹的情況，就很容易產生開裂，形成裂縫，對施工質量造成了危害；除此之外，普通的混凝土用水量較多，水泥量也較大，因此其密封性和抗侵入性能也較差，高耗能的原材料和施工方式對自然環境也產生了一定的危害；而耐久性混凝土是屬于高性能的新型混凝土材料中常用的一種，相對比普通的混凝土，耐久性混凝土的耐久性性能至少是普通混凝土的 2倍，并且安全性能更高，使用壽命更長，產生的施工垃圾和使用修補等方式造成的浪費比普通的混凝土較少；同時，耐久性混凝土使用的設計方式都是通過添加品質優良的摻合料、高效的減水劑以及引氣劑，以減少普通混凝土帶來的不足和缺陷，并且盡可能降低能源的損耗，實現對自然環境的保護；所以，由于耐久性混凝土獨特的優勢，已經在橋梁建筑、房屋建筑等行業得到了廣泛的應用，并且發揮了不容小覷的作用和價值。

2 使用的原材料選擇

2.1 水泥

水泥是耐久性混凝土配比設計中不可或缺的一種原材料，為了提高混凝土的耐久性，在進行配比設計的時候，需要根據國家質量檢測標準的要求，嚴格檢測水泥的相關指標，做好水泥中氧化鎂及三氧化硫等化學成分的精確度控制，尤其是對于水泥的抗壓、承載、凝固等方面的性能，并且盡可能合理有效的提高抗硫酸鹽腐蝕指標，以進一步提升混凝土的耐久性；硅酸鹽水泥在耐久性混凝土中是屬于使用量較多的一種材料，根據相關的標準，水泥的強度需要高于42.5級，才能確保質量要求達到國家規定的標準范圍；除此之外，還需要重視對原材料的質檢工作，確保其質量具備安全性與穩定性，為提升混凝土的耐久性打下夯實基礎。

2.2 礦物質超細摻合料

礦物質超細粉摻合料是將超細的礦渣、硅粉等有機原材料進行融合而成的新型摻合料，已經被廣泛的運用到配比設計和生產的環節，其具備了兩種優勢，第一種是提升混凝土的使用年限，通過添加礦物質超細摻合料提升其安全性與穩定性，可以有效增加混凝土的使用壽命；第二種是提升混凝土的防滲透性能，很多時候，礦物質超細摻合料可以替代水泥被添加到混凝土中，以強化混凝土的強度、硬度指標，并且提高了漿狀的流動性性能指標，使得混凝土的防滲透性能更好，使用更加便捷。

2.3 骨料

如果使用的骨料耐磨性能高、保溫性能好、防濕度性能佳、風化顆粒含量低的話，可以有效促進混凝土耐久性能的提升，所以，在進行骨料選擇的時候，需要盡可能選擇品質優良的骨料，并且需要對所選擇的骨料進行一系列的質量檢查，確保骨料的各項指標符合規定，尤其是有機物、硫化物等物質的含量，需要和使用標準保持一致性；除此之外，在進行檢測的時候，例如堿活性檢驗，如果發現有不符合國家質量標準的情況，需要立即停止使用，并且，在日常的工作中，也需要使用行之有效的方法進行預防和規避，從而不斷提升耐久性混凝土的性能，確保配比設計和施工的質量。

2.4 外加劑

在混凝土的配比設計中，需要通過添加一些外加劑，例如減水劑、早強劑、引氣劑等，以實現提升混凝土的強度、耐久性、抗凍性、等性能；除此之外，在進行添加之前，還需要進行一系列的成分化驗及檢測分析，避免存留有害物質；并且，氯離子含量的控制也是非常重要的，需要通過控制氯離子的含量以實現外加劑總堿量達到相關的標準數值。

3 配合比設計

3.1 抗碳化（中性化）的配合比設計

碳化現象是在進行混凝土配合比設計中常見的一類情況，如果發了碳化作用，那么會直接影響混凝土的堿度數值和指標，如果情況持續蔓延，碳化現象加劇，會逐步延伸到混凝土的鋼筋部分，造成鋼筋的腐蝕現象，那么，混凝土的應力值也會隨著發生變化，直接影響混凝土的品質，所以，進行抗碳化的配合比設計是十分重要的；對于碳化作用，混凝土的劣化外力與水灰比之間也存在了很密切的關系。

3.2 抗鹽害的配合比設計

抗鹽害的配合比設計是屬于難度較大的一種，其設計方式是：首先，遵循國家相關的標準規定，其次是對混凝土定齡期間的導電量進行有效把控，并且總導電量是以齡期為基準進行確定，最后根據總導電量進行相關的抗鹽害配比設計和優化工作。

3.3 抗凍害的配合比設計

在進行耐久性混凝土配合比設計的時候，還需要考慮到抗凍害的特征，通過合理的配合設計，將抗凍害的相關指標控制在一定的范圍內，例如，在混凝土中添加一定分量的引氣劑，引氣劑的作用就是對混凝土的含氣量進行調節，使其達到標準；一般情況下，混凝土的強度和內部含氣量是呈現正比的關系，如果含量與之要求相符合的話，那么會有效提升混凝土的強度；但是，如果含量不足或者超標，那么會大大降低混凝土的強度，所以，為了更好的進行抗凍害的配合比設計，需要將含氣量控制合理的范圍內。

3.4 抗硫酸鹽腐蝕的配合比設計

在進行抗硫酸鹽腐蝕配合比設計的時候，為了提升混凝土的防硫酸的特征，主要的方式是通過水灰比的設計和控制，在混凝土內添加礦物質超細粉摻合料，從而實現替代水泥的效果，降低水灰比指標的含量。但是，值得注意的是，替代品需要選擇CA含量較低的水泥，并且并非是完全替代。

3.5 抗堿集料反應的配合比設計

所謂堿集料反應，就是指混凝土中有關的堿性物質，會和活性成分發生一系列化學反應，這些化學反應會產生吸水膨脹物質，從而造成混凝土內部的自膨脹應力，產生裂痕的現象。因此，為了進一步提升混凝土的耐久性，還需要進行抗堿集料反應的配合比設計，主要對象是無堿活性集料，并且實現對混凝土的堿含量進行把控，其最終目的是防止出現堿集料反應；除此之外，在進行抗堿集料反應配合比設計的時候，是以多樣化的劣化外力為原則，實現對設計指標的優化，使混凝土的強度、硬度保持在最優狀態；一般情況下，造成混凝土的耐久性性能指標減少的原因是來自于原材料或有害雜質的影響，所以，需要添加一定分量的礦物質超細粉，成為水泥的替代品，并且保持最佳的水灰比，最終實現混凝土耐久性性能的提升。

4 結語

耐久性混凝土具有高性能、低成本、環保型等特征，因此，具備了廣闊的發展前景，但是由于其與普通混凝土的差別，還需要進行一系列的配合比設計，不斷提升其耐久性、穩定性等特征，并且不斷進行鉆研和實踐，找到最佳的配合比設計方式，使其可以發揮最大的效果，從而不斷增加耐久性混凝土的使用范圍，為建筑行業的快速發展打下夯實基礎。