高耐久性混凝土施工技術(shù)

【摘 要】混凝土的耐久性是現(xiàn)階段最重要的一項(xiàng)研究?jī)?nèi)容，因其決定著混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物或構(gòu)筑物的質(zhì)量，是建（構(gòu)）筑物使用年限的重要指標(biāo)。為了提高混凝土的耐久性，保障建（構(gòu)）筑物的使用安全和使用年限等，則需要加強(qiáng)混凝土耐久性的研究，尤其是對(duì)高性能混凝土耐久性的研究。

【關(guān)鍵詞】高耐久性;混凝土;施工技術(shù)

前言

混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料應(yīng)用狀態(tài)正處于向強(qiáng)度設(shè)計(jì)研究逐步轉(zhuǎn)向?yàn)槟途眯栽O(shè)計(jì)的歷史階段。我國(guó)目前現(xiàn)行的相關(guān)施工規(guī)范和混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求主要是基于建筑結(jié)構(gòu)承載的使用性是否良好及安全性是否過(guò)關(guān)而制定的，主要用于保證混凝土結(jié)構(gòu)的安全。但是惡劣的環(huán)境對(duì)混凝土材料的長(zhǎng)期作用，可以使材料的性能發(fā)生顯著的下降，主要表現(xiàn)在可以使材料的強(qiáng)度剛度及穩(wěn)定性發(fā)生質(zhì)的變化。優(yōu)化混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，提高建筑工程的質(zhì)量非常有必要，甚至應(yīng)該成為工程建設(shè)的首要任務(wù)。環(huán)境的作用可以使混凝土材料發(fā)生變化，進(jìn)而對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性產(chǎn)生較大的影響，例如雨水中的各種離子和溫濕度的變化都會(huì)使鋼筋混凝土的性能發(fā)生劣化等等。

1影響混凝土耐久性的主要因素

1.1碳化因素

構(gòu)成混凝土主要的化學(xué)元素是鈣元素，氮元素在空氣中極易與水發(fā)生氧化，從而產(chǎn)生碳酸鈣等產(chǎn)物，碳酸鈣會(huì)使混凝土的堿性在整體上受到影響，所以混凝土與鋼筋表面連接的鈍化膜在堿度變化的情況下受到破壞，進(jìn)而對(duì)鋼筋的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，使起到保護(hù)作用的混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞。但是上路過(guò)程通常并不是一蹴而就的，往往需要較長(zhǎng)時(shí)間的步步深化才能體現(xiàn)出來(lái)，但是一旦產(chǎn)生一些較為明顯的特征到時(shí)候，鋼筋往往處于部分活化或活化狀態(tài)中，在家中，空氣中的水和其他一些介質(zhì)的不斷侵蝕，就會(huì)使鋼筋的凝性變差，在外觀上往往體現(xiàn)為鋼筋的銹蝕。

1.2凍融因素

混凝土另一種受到破壞的現(xiàn)象表現(xiàn)為墻體開(kāi)裂，主要原因是由于水的冰融作用，在一些水系較大的潮濕環(huán)境中，混凝土結(jié)構(gòu)很可能會(huì)逐步出現(xiàn)開(kāi)裂，并在開(kāi)裂中逐步出現(xiàn)較大的裂痕甚至產(chǎn)生脫皮的現(xiàn)象，這對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性有著很大的影響，從而導(dǎo)致房屋建筑物的使用性能下降。

1.3混凝土自身變化因素

混凝土結(jié)構(gòu)在正常情況下會(huì)隨著溫度、濕度和氣候的變化使內(nèi)部應(yīng)力產(chǎn)生加大或收縮，這種現(xiàn)象如果控制在一定范圍內(nèi)，對(duì)建筑的穩(wěn)定不會(huì)產(chǎn)生較大的影響。但是如果約束條件下的混凝土變形產(chǎn)生的拉應(yīng)力超出材料本身的極限應(yīng)力就會(huì)產(chǎn)生明顯的開(kāi)裂，所以為了提高混凝土的耐久性，技術(shù)人員還應(yīng)該將混凝土的內(nèi)部應(yīng)力控制在一定的范圍內(nèi)。除此之外，混凝土自身的溫度情況也會(huì)影響其開(kāi)裂情況和質(zhì)量的變化。

1.4有害離子性物質(zhì)的滲透

在建筑工程的施工過(guò)程中，還可能由于材料問(wèn)題和混凝土的配比問(wèn)題，以及施工人員的技術(shù)操作等各個(gè)方面，引起混凝土結(jié)構(gòu)中孔隙的大小和數(shù)量不同，混凝土的縫隙越大，那么其抵抗離子腐蝕的能力就越差，例如一些沿海地區(qū)的氯離子對(duì)混凝土的結(jié)構(gòu)腐蝕破壞特別嚴(yán)重，造成混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的下降。

2提高高性能混凝土耐久性的對(duì)策

2.1提升骨料的質(zhì)量

現(xiàn)階段，高性能混凝土已成為混凝土的主要發(fā)展趨勢(shì)，而高性能混凝土的生產(chǎn)和發(fā)展要求砂石材料具備較高的質(zhì)量。砂石材料的表面結(jié)構(gòu)、粒徑、形狀、組成成分等都會(huì)在不同程度上影響著界面區(qū)的水泥石顯微結(jié)構(gòu)。由于高性能混凝土的水泥石強(qiáng)度較高，其骨料與水泥石存在較強(qiáng)的黏合力，當(dāng)斷面中的骨料遭到破壞時(shí)，骨料的巖石抗壓強(qiáng)度將會(huì)有所下降，在一定程度上制約著高性能混凝土的強(qiáng)度。因此，要加強(qiáng)骨料的選用，從而為高性能混凝土強(qiáng)度提供保障。在進(jìn)行粗細(xì)骨料選擇時(shí)，應(yīng)全面考慮以下幾個(gè)方面，即骨料的表觀密度、粒徑、吸水率、級(jí)配及砂率等。

2.2摻入高效減水劑

要想提高高性能混凝土的耐久性，可以從提高混凝土的密度，降低混凝土孔隙率方面入手，可通過(guò)加入高效減水劑、降低水膠比的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。需要注意的是，在此過(guò)程中，要保障混凝土的混凝土所需的流動(dòng)性。此方法不僅能夠滿足混凝土工作性能方面的需求，同時(shí)能夠使得拌和用水量大大減少，提高其性能的同時(shí)，節(jié)約水資源。就高效減水劑來(lái)說(shuō)，其減水效率要比普通減水劑高出很多，又被稱之為超塑化劑。其工作原理為：在混凝土攪拌的過(guò)程中會(huì)有絮凝狀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生，該結(jié)構(gòu)存有大量的水分子，使得拌和的混凝土性能降低;將高效減水劑加入混凝土拌和中，一些水泥和超細(xì)粉的粒子將會(huì)吸附在高效減水劑的分子上，從而形成雙電子層的離子分布，起到分散水泥粒子的作用，從而有效阻止該絮凝結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生，降低混凝土的水膠比，進(jìn)而使得混凝土的流動(dòng)性有所提高。經(jīng)多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)混凝土的水膠比不超過(guò)0.38時(shí)，便可以將混凝土中的毛細(xì)孔隙消除，而高效減水劑的加入是實(shí)現(xiàn)混凝土水膠比低于0.38的重要手段，因此，應(yīng)加入高效減水劑，從而提高高性能混凝土的強(qiáng)度，進(jìn)而提高其耐久性。

2.3高效活性礦物超細(xì)粉的加入

受高性能混凝土水膠比小的影響，混凝土中的部分水泥難以水化，只發(fā)揮了填充的作用。為了提高混凝土的強(qiáng)度，可在設(shè)計(jì)高性能混凝土配合比時(shí)，用高效活性礦物超細(xì)粉來(lái)置換部分水泥，這些高效活性礦物超細(xì)粉會(huì)與膠凝材料發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng)，該反應(yīng)的生成物會(huì)填充水泥石孔隙，從而增強(qiáng)水泥石的密實(shí)程度，使得水泥石與粗骨料間的界面結(jié)構(gòu)得到改善，進(jìn)而增強(qiáng)混凝土的工作性能和耐久性。同時(shí)，還會(huì)改善高性能混凝土的抗化學(xué)腐蝕性、抗?jié)B性，降低水化放熱量和坍落度損失，有效減少和避免鋼筋銹蝕的情況發(fā)生。現(xiàn)階段，人們比較常用的幾種活性礦物超細(xì)粉包括沸石粉、優(yōu)質(zhì)粉煤灰、硅粉及磨細(xì)礦渣等。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，高性能混凝土是現(xiàn)階段項(xiàng)目建設(shè)中常用的一種混凝土，具有水膠比小、耐久性強(qiáng)等特點(diǎn)。可通過(guò)提升骨料的質(zhì)量、加入高效活性礦物超細(xì)粉、摻入高效減水劑來(lái)實(shí)現(xiàn)混凝土的強(qiáng)度、耐久性的提高，進(jìn)而提高混凝土結(jié)構(gòu)項(xiàng)目的整體質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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[2]李方元.高性能混凝土耐久性初探[J].四川水泥，2018（6）：326.

作者簡(jiǎn)介：

王麗剛，女，1991年11月出生，工程師職稱，本科學(xué)歷，福建華源陽(yáng)光工程管理有限公司從事施工監(jiān)理工作。

（作者單位：福建華源陽(yáng)光工程管理有限公司）