水泥工藝對混凝土耐久性的影響及實施要點分析

楊 芳

新疆青松建材化工（集團(tuán)）股份有限公司水泥分公司（843005）

1 影響混凝土耐久性的因素

1.1 造成混凝土腐蝕的化學(xué)因素

混凝土本身具有抗硫酸鹽性質(zhì)，但如果其C3A含量較高，則受ASTM-V 水泥中2C3A+C4AF 含量低于20%的影響，水泥水解產(chǎn)生的氫氧化物會逐漸減少。可以通過在水泥中添加粉煤灰或細(xì)渣粉的方法來防止混凝土侵蝕。堿和骨料的反應(yīng)也是一個影響混凝土耐久性的因素。

1.2 鋼筋出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)

鋼筋的腐蝕也會損壞混凝土結(jié)構(gòu)。 PH 值大于12 且濃度非常高的氫氧化物， 可在鋼筋表面形成氧化膜，保護(hù)鋼筋不受侵蝕。但是，如果氮離子濃度較高，或者由于碳化現(xiàn)象導(dǎo)致酸性增加，氧化膜就會被破壞，進(jìn)而加重剛進(jìn)的腐蝕程度。 二氧化碳在碳反應(yīng)中起著重要作用，其吸收量主要取決于氧化鈣含量，如果含量增加，就會導(dǎo)致吸收量增加，因此碳率降低[1]。

2 水泥工藝對混凝土耐久性的影響

2.1 水泥粉磨細(xì)度對其耐久性的影響

2.1.1 水泥粉磨細(xì)度對其孔結(jié)構(gòu)與含濕量的影響

水泥的孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，混凝土的特定表面隨著顆粒粉碎不斷變細(xì)，其質(zhì)量不斷提升。因此，由于沒有完全的水合物，會導(dǎo)致其顆粒表面產(chǎn)生水合物膠片，而且密度更高，其如果被堵塞，相應(yīng)的致密水合物就會減少。如前蘇聯(lián)的研究人員對此進(jìn)行了測試，并進(jìn)行了分析：如果粒子相對較小(直徑小于5 um)，則混凝土內(nèi)部孔隙變化很大，使得水泥石中的微粒子增加，但較大的孔隙相對較少。 這將提高孔隙的吸濕能力，從而提高混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的吸濕能力。

普通水泥的吸濕率低于5 um，比普通無細(xì)粒水泥增加了8%～56%，普通水泥經(jīng)過28 d 的硬化并置于潮濕的環(huán)境中3 d。 體積吸水率從58%增加到80%。 如果水泥石所處的環(huán)境潮濕，將提高其吸濕能力，使混凝土內(nèi)部孔隙充滿水分，導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫，甚至因過度裂縫而造成損害。 因此，其抗凍性和穩(wěn)定性將會降低，并加快鋼筋的腐蝕速度，堿性集料反應(yīng)速度的加快，降低了混凝土的耐久性。

2.1.2 水泥粉磨細(xì)度對其壓力水滲透性與收縮的影響

無論是我國的相關(guān)信息還是國外的經(jīng)驗，一致認(rèn)為混凝土結(jié)構(gòu)中的孔隙會增加混凝土的收縮程度，隨著孔隙中的孔隙壓力增大，混凝土產(chǎn)生裂縫的可能性更大。 水會提高腐蝕速度，使混凝土強(qiáng)度和混凝土的耐磨性降低。

2.2 對混凝土的恒壓滲透性的影響

結(jié)構(gòu)中的裂縫導(dǎo)致了恒壓滲透，即目前環(huán)境溫度下的混凝土滲透是循序漸進(jìn)的。 雖然我國一直在進(jìn)行滲透性測試但還不夠成熟，因此無法在濃度差異較大的情況下進(jìn)行毛細(xì)壓力測試，這也將對滲透性產(chǎn)生重大影響。 另外，大氣環(huán)境也會對混凝土的恒壓滲透性產(chǎn)生影響，因此應(yīng)該對其進(jìn)行高度重視。目前的分析表明，混凝土顆粒越大，允許的范圍就越大，這主要是因為水泥的滲透性隨著顆粒的增加而增加。 水泥顆粒小，其吸水率也會隨之提高，因此混凝土的耐久性也會受到細(xì)度的影響。

3 控制水泥工藝中混凝土耐久性的具體措施

3.1 控制水泥礦物的組成

研究人員對水泥配料進(jìn)行優(yōu)化后，降低了C3A含量，以滿足降低水化熱、高強(qiáng)度、研磨和需水量的要求，在粒度分布過程中改變工藝參數(shù)。

3.2 控制水泥細(xì)度

3.2.1 控制顆粒均勻性系數(shù)

如果要評估粒子分布，則必須考慮均勻性系數(shù)。因為隨著時間的推移，減少水泥顆粒分布會增加均勻性系數(shù)。 在施工中，還應(yīng)考慮粉末的研磨平均粒徑、水泥均勻系數(shù)。

3.2.2 控制水泥顆粒的直徑

隨著特征粒子的減小，其水泥粉含量會逐漸增加，因此應(yīng)該控制好水泥的特征粒度，調(diào)節(jié)細(xì)度。

3.2.3 控制水泥的比表面積

水泥顆粒的研磨程度不僅由水泥的粒度特性和均勻性系數(shù)決定，還必須考慮到表面積的比例。

3.3 提高相關(guān)操作人員的業(yè)務(wù)能力

影響水泥工藝質(zhì)量的主要因素之一是人為因素，這取決于操作過程中工作人員的專業(yè)能力。 如果在實際操作過程中因缺乏相應(yīng)的技術(shù)指導(dǎo)而出現(xiàn)問題，就會影響混凝土質(zhì)量，甚至對水泥的加工架構(gòu)有嚴(yán)重的影響，因此相關(guān)企業(yè)在招聘工作人員時應(yīng)考慮到其技術(shù)專長和相應(yīng)水平。

4 結(jié)語

總之，建筑行業(yè)應(yīng)對混凝土的特點，特別是其耐久性進(jìn)行更多的關(guān)注。 如果沒有掌握好水泥工藝中混凝土的耐久性特征，不僅會使建筑施工受到影響， 甚至整個施工單位的經(jīng)濟(jì)效益也將受到影響。分析表明，混凝土耐久性受到很多因素的影響。