文档介绍：浅谈高性能混凝土的耐久性
摘要:高性能混凝土对建筑物的抗渗和抗侵蚀能力有明显的提高。高性能混凝土中加入了超细掺合料,可以填充到混凝土的空隙之中,提高混凝土的密实程度,从而提高了混凝土的抗渗和抗侵蚀能力,抬升了建筑的耐久性。
关键词:混凝土;抗渗;抗侵蚀;耐久性
一、引言
工程中,所使用的水泥混凝土的强度和耐久性直接关系结构和建筑物的安全性和经久耐用性。中国工程院专家通过大量的调查研究指出,我国现今建筑工程的平均寿命不到 30年,其原因除了大拆大建的人为因素外,主要是工程结构和建筑物的耐久性设计标准过低所造成的。高性能混凝土既具有高抗渗性防止环境水侵入,又有降低侵蚀内因的机能,因此,它具有高抗侵蚀性,对建筑物的耐久性有很大的提高。
二、自然环境对混凝土结构耐久性的影响
由于新疆地处干旱地区,盐碱土地面积大,约占新疆总面积的 26%左右,这些地区土壤和地下水中含有很高的硫酸盐,往往还伴随含有镁盐,其SO42-浓度常常在 10,000mg/L
(或 10,000mg/kg)以上,有的甚至高达30,000mg/L(kg);另外,在新疆山区岩层中常常有石膏类硫酸盐夹层或沉积层,因此岩层的裂隙水或渗漏水也含有丰富的硫酸盐,SO42-常达 2,000mg/L~13,000mg/L,有的个别岩层还夹有黄铁矿(FeS2-)。实际工程建设中,一些工程因设计、施工忽视化学侵蚀(主要是硫酸盐侵蚀),已发生多起混凝土结构与工程的硫酸盐侵蚀破坏事故和事例。
三、高性能混凝土的组成材料
高性能混凝土的组成材料有:水泥、超细掺和料、高效减水剂(还可以使用引气剂、缓凝剂、膨胀剂等)、砂石骨料、水。其组成材料和普通混凝土基本相同,但对水泥、超细掺和料、高效减水剂和砂石骨料要求会有所不同或更严格。
四、高性能混凝土的耐久特性
混凝土是一种连续颗粒级配的堆聚结构体系,粗骨(集)料颗粒空隙由细骨(集)料颗粒填充,细骨(集)料的颗粒空隙则由水泥颗粒或水泥石填充,水泥颗粒之间的空隙或水泥石的孔隙需要更细的颗粒来填充。超细掺和料颗粒尺寸比水泥颗粒小,比表面积比水泥大,水泥的比表面积一般在330~350m2/kg;而 S75级矿渣微粉为 450m2/kg 左右;Ⅰ级粉煤灰则在 510m2/kg 左右;硅灰颗粒粒级是水泥颗粒的1/100~1/50,比表面积高达20,000m
2/kg。超细掺和料的颗粒粒径是高性能混凝土连续颗粒级配中最小的颗粒,起到了颗粒级配的微集料作用,能有效填充水泥颗粒空隙和水泥石孔隙,大大提高混凝土的密实性,从而大幅度提高混凝土的抗压强度、抗渗性、抗侵蚀能力和抗冻性。
实验证明水胶比为 、矿渣粉掺量 40%、坍落度达22cm 的高性能混凝土,实测抗渗等级达 S37 仍不透水,将6 个抗渗试件劈裂观察渗水高度,平均渗水高度 ,最大渗水高度 26mm,最小渗水高度 2mm。这充分证明了高性能混凝土的密实程度。博湖东泵站使用 普通水泥,掺加 40%和 45%的矿渣粉,采用 水胶比配制的二级配高性能混凝土的 28 天设计龄期抗压强度分别达到 。用 强度等级水泥配制出强度为 50Mpa的混凝土,没有超细掺和料微集料的填充效应是不可能的,当然也离不开高效减水剂