文档介绍：试论高性能混凝土的耐久性
摘要:高性能混凝土是一种新型的高技术混凝土,是在大幅度提高普通混凝土性能基础上,以耐久性为主要设计指标,针对不同用途和要求,采用现代技术制作的低水胶比的混凝土。
关键词:高性能混凝土;耐久性;采用控制混凝土中当放碱含量,也可以加入大量的矿物外加剂来代替水泥。
硫酸盐侵蚀破坏。水泥基材料硫酸盐侵蚀破坏的实质是有环境水中的硫酸盐离子进入水泥石内部与一些固相组分发生化学反应,生成一些难溶的盐类矿物而引起混凝土膨胀、开裂、剥落和解体,也会使水泥中CH和C-S-H等组分溶出或分解,导致水泥基材料强度和粘结性能损失。
混凝土碳化。混凝土是多孔性材料,大气中的二氧化碳能够渗入混凝土内与氢氧化钙产生化学反应,是混凝土碱性减低形成碳化层,导致混凝土结构的膨胀、松散和开裂等。
钢筋锈蚀破坏。主要原因:一是混凝土碳化,当碳化达到钢筋表面时,使钢筋表面与混凝土粘结生成的氧化铁薄膜破坏,从而锈蚀。二是混凝士中***离子的侵蚀作用,当***离子渗入到钢筋表面吸附于局部钝化膜处时,钢筋表面的氧化铁薄膜被破坏,造成钢筋锈蚀。掺入大量矿物外加剂后,水泥混凝土具有高碱性,可有效保护钢筋不被锈蚀。
冻融作用。冻融破坏主要原因是混凝土内部渗水的空隙或毛细管受冻后,水结冰后体积膨胀,对孔壁或毛细管壁产生一定的内压力作用而导致结构破坏,混凝土经受多次冻融循环作用后,强度逐渐减低,最终导致破坏。
3提高混凝土耐久性的技术途径
。在保证混凝土拌合物所需流动性的同时,尽可能降低用水量,减小水灰比,使混凝土的总孔隙,特别是毛细管孔隙率大幅度降低。水泥在加水搅拌后,会产生一种絮凝状结构。在这些絮凝状结构中,包裹着许多拌合水,从而降低了新拌混凝土的工作性。施工中为了保持混凝土拌合物所需的工作性,就必须在拌和时相应地增加用水量,这样就会促使水泥石结构中形成过多的孔隙。当加入减水剂后,减水剂的定向排列,使水泥质点表面均带有相同电荷。在电性相斥的作用下,不但使水泥体系处于相对稳定的悬浮状态,还在水泥颗粒表面形成一层溶剂化水膜使水泥絮凝状的絮凝体内的游离水释放出来,因而达到减水的目的。
。在普通混凝土中掺入活性矿物的目的,在于改善混凝土中水泥石的胶凝物质的组成。活性矿物料(矽灰、矿渣、粉煤灰等)中含有大量活性SiO及活性AlO,它们能和水泥水化过程中产生的游离石灰及高碱性水化矽酸钙产生二次反应,生成强度更高,稳定性更优的低碱性水化矽酸钙,从而达到改善水化胶凝物质的组成,消除游离石灰的目的。有些超细矿物掺料,其平均粒径小于水泥粒子的平均粒径,能填充于水泥粒子之间的空隙中,使水泥石结构更为致密,并阻断可能形成的渗透路。
。除了环境因素引起的混凝土结构破坏以外,混凝土本身的一些物理化学因素,也可能引起混凝土结构的严重破坏,致使混凝土失效。因此,要提高混凝土的耐久性,就必须减小或消除这些结构破坏因素。限制或消除从原材料引入的碱,SO,C等可以引起结构破坏和钢筋腐蚀物质的含量,加强施工控制环节,避免收缩及温度裂缝产生,提高混凝土的耐久性。
4高性能混凝土耐久性问题及优化措施