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混凝土耐久性有哪些?
2019.11.11

一、混凝土的抗滲性

抗滲是混凝土的一項基本性能,此外,它還直接影響混凝土的抗凍性和抗侵蝕性。

混凝土的抗滲性能用抗滲等級S表示。它是以28d齡期的標準試件,按規定方法試驗,以試件不滲水時所能承受的大水壓來確定。抗滲強度等級有 S2、S4、S6、S8,、S10及S12六個等級,分別表示可承受0.2MPa、0.47MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa及 1.2MPa的水壓。

混凝土滲水主要是因為內部的空隙形成連通的滲水通道。這些孔道除由振搗不密實外,主要來源于水泥漿中多余水分的蒸發而留下的氣孔、水泥漿泌水所 形成的泌水通道及粗集料下部界面水富集形成的孔穴。其主要與水灰比的大小有關。試驗證明,隨著水灰比的增大,抗滲性變差,當水灰比大于0.6時,抗滲性急 劇降低。

二、抗凍性

混凝土在水飽和狀態下,能經受多次凍融循環作用而不破壞,同時也不嚴重降低強度的性能,稱為抗凍性。在寒冷地區,特別是接觸水又受凍的環境條件下,混凝土要求具有較高的抗凍性性。

抗凍等級指標是在規定的凍融制度下試驗,檢驗其強度降低,不超過25%時的循環數,即為所檢驗混凝土的抗凍等級。混凝土的抗凍等級有D25 、D50、D100、D150、D200、D250和D300七個等級,字母下的角注,即所能抵抗的循環數。

在混凝土的硬化過程中,由于析水而布有的細微孔道,不僅使滲透性變差,還會使吸水性增大,導致抗凍性降低。低水灰比、密實的混凝土和具有封閉空隙的混凝土的抗凍性較高。摻入引氣劑、減水劑等可有效提高混凝土的抗凍性。

三、混凝土的碳化

空氣中的二氧化碳滲透到混凝土內部,與混凝土中的氫氧化鈣起化學反應后生成碳酸鈣和水,混凝土堿度降低,稱為混凝土的碳化。當碳化深度超過鋼筋 保護層時,在水和空氣的作用下,鋼筋開始銹蝕。鋼筋銹蝕會引起體積膨脹,使混凝土保護層出現裂縫及剝離等破壞現象。此外,碳化還能引起混凝土收縮,易使混 凝土表面產生微細裂縫。

碳化作用對混凝土也有一些有利影響,即碳化作用產生的碳酸鈣填充了水泥石孔隙,以及碳化時放出的水分有助于未水化水泥的水化,從而可提高混凝土 碳化層的密實度,對提高抗壓強度有利,如混凝土預制樁往往利用碳化作用來提高樁的表面硬度。影響碳化速度的外界因素是二氧化碳的濃度及濕度,影響碳化速度 的內在因素是混凝土本身的孔隙率、堿度及抗滲性。

四、混凝土的抗侵蝕性

當混凝土所處環境中含有侵蝕性介質時,混凝土便會遭受侵蝕。通常有軟水侵蝕、硫酸鹽侵蝕、一般侵蝕和強堿侵蝕性。混凝土的抗侵蝕性與水泥品種、 混凝土的密實程度和孔隙特征等有關,密實和孔隙封閉的混凝土,環境水不易侵入,抗侵蝕性較強。提高混凝土抗侵蝕性的主要措施有合理水泥品種和摻合料、降低 水灰比、提高混凝土密實度和改善孔隙結構。

五、抗堿—集料反應

水泥中的堿與集料中的活性二氧化硅發生反應,在集料表面生成復雜的堿—硅酸凝膠。堿—硅酸凝膠具有吸水膨脹的特性,當膨脹時,會使包圍集料的水 泥石脹裂。這種化學反應要具備以下三個條件才會發生:一是混凝土中堿的含量足夠高;二是集料中含有一定的活性成分;三是有水存在。三者中缺一不可,缺少任 何一個條件,堿—集料反應都不會發生。

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