浅谈原材料对混凝土耐久性的影响

时间：2024-07-28

罗丽

(四川路桥桥梁工程有限责任公司，610072)

浅谈原材料对混凝土耐久性的影响

罗丽

(四川路桥桥梁工程有限责任公司，610072)

本文从分析影响混凝土耐久性的原因入手，然后从水泥、骨料、外加剂、活性混合料等方面探析了不同原材料对混凝土耐久性产生的不同影响，希望能够给混凝土施工的相关工作起到参考。

原材料；混凝土；耐久性；影响

从硅酸盐水泥诞生开始，混凝土已经成为了现代工程建筑中必不可少的建筑材料，但是因为混凝土本身特性和受到环境影响较大等特点，会让混凝土出现过早的性能降低，而致使混凝土的耐久性无法满足国家建筑行业的相关标准。从而出现墙体过早开裂、建筑结构变形等安全隐患，还有使用还不足20年就开始产生质量问题的“豆腐渣工程”。这一情况的发生往往与混凝土的原材料有关，所以，无论是对建筑物的安全性，还是从长远的经济效益看，针对原材料对混凝土耐久性的影响进行研究显得很有必要。

一、降低混凝土耐久性的主要原因

在我国造成混凝土出现破坏，降低混凝土的耐久性的主要原因有以下几点。

1.在北方，冬天极为寒冷，降水反复的冰冻融化循环，对混凝土的结构产生破坏。

2.化学侵蚀，恶劣天气造成的酸雨等气候往往会加速混凝土的腐蚀，降低混凝土的耐久性。

3.碳化现象，在长期高温工作的工厂车间厂房，高温区域的混凝土产生碳化现象，降低混凝土的耐久性。

4.电化学腐蚀，在化工厂建筑中，长期接触化学原料，往往会产生电化学腐蚀，降低混凝土的使用寿命。

5.其他原因。有其他的一些因素会影响着混凝土的使用寿命，如水的长期浸泡、冲刷，碱集料反应等都会对混凝土的耐久性产生较大的影响。

二、原材料对混凝土使用寿命的影响

在当前的建筑行业之中，配置的混凝土主要含有以下的原材料：水泥、外加剂、水、粗细骨料、活性混合剂等。接下来针对每一种原材料对于混凝土的耐久性影响展开相关的讨论。

（一）水泥

在混凝土耐久性的长短判定中，水泥是最重要的因素。正确甄选适合于建筑施工的水泥品种，判定水泥强度，合理设计混凝土当中的水泥含量，是增强水泥使用寿命的核心关键。

在甄选水泥的种类时，应充分考虑到建筑物功能，并观察周边的环境状况，再进行水泥种类的选择。例如，在冬天寒冷的北方，需要配置抗冻混凝土，水泥的选择就应该是混合料当中加入少许的普通硅酸盐水泥。而火山灰质的硅酸盐水泥往往需要大量的水，因此对于抗冻有着明显的副作用，所以在北方不宜选择此类水泥。又比如大面积混凝土就该选用水化热较低且凝结时间较长的水泥品种（最佳选择为矿渣硅酸盐水泥或中热硅酸盐水泥）。所选用水泥的整体强度要与混凝土的设计预期强度相匹配，操作方式是用高品质水泥合成高品质混凝土，低品质水泥合成低品质混凝土。这种操作方法可以有效保证混凝土的施工要求，对于混凝土的强度有充足的保证，可以有效增加混凝土的使用年限。在配比混凝土的熟料之中，C3S、C3A含量超标，水泥里三氧化硫含量、碱性浓度提高和增加水泥的细度都会对水泥的耐久性产生负面影响。所以，正常环境下的建筑物施工要选择低水化热且碱性较低的水泥，不要使用早强水泥。

（二）粗细骨料

骨料在配置混凝土当中，含有较大的比例，所以骨料对于混凝土今后的使用年限同样有很大的影响，其影响主要表现有以下几点。

1.骨料之中含有影响混凝土耐久性的杂质，如云母、淤泥、粘土等，这些物质往往附着在骨料的表面，会降低水泥和骨料的粘合能力。从而让混凝土的强度受到损害，也让混凝土的耗水量提高，增高混凝土的收缩能力，缩短混凝土的使用年限。与此同时，骨料中的有机物、三氧化硫和硫酸盐等会与水泥、混合剂、掺入料之间产生化学反应生成碱性物质，增加混凝土的碱性，导致缩短混凝土的耐久性。

2.粗细骨料体积的稳定性。在南方干湿交替的环境下，或者北方冻融交替的环境下，骨料中的页岩、石灰岩等往往会在这样的环境中表现出性状不稳定，很容易产生体积大小的变化。从而导致混凝土的内部结构松动，降低混凝土的耐久性。

3.粗骨料当中的颗粒物。骨料之中的碎石往往有棱角，且表面面积较大，因此往往可以和水泥产生较好的粘连性。卵石外观较为光滑，因此又有较好的流动性。对比两种石类，在一样的环境之下，碎石混凝土比卵石混凝土的强度高处一成左右，但碎石混凝土缺乏卵石混凝土良好的柔韧性，容易导致建筑物产生裂纹。因此，施工方在选择配置混凝土的粗骨料时，需要根据建筑特点进行衡量斟酌。

4.骨料颗粒级别。骨料级别的高低关系到混凝土在建筑当中的和易性与封闭性，好的骨料级别能降低混凝土的含水量，以及缝隙间的大小，增加混凝土的使用年限。

5.粗骨料的强度。为了满足建筑物的安全性要求，因此在配置混凝土时应该严格把控混凝土的强度是否符合建筑要求，在这当中，粗骨料的质量必须质地细密，在拥有足够强度的同时必须还要保持混凝土的柔韧性。特别是在施工方配比高精度混凝土的时候，粗骨料中过大石块应进行压碎处理，减少混凝土在建筑中因石料压力过大导致的碎裂现象，从而增强混凝土的耐久性。

6.粗骨料的吸水量。在配置混凝土时，有经验的人就知道骨料的吸水量越大，混凝土的坚固性就会越低，吸水量较少的粗骨料在面对冲刷、冰融交替这一现象时，自身可以始终保持有极高的稳定性。但是吸水量较大的粗骨料在面对上述环境时，很容易因为对水的吸收，导致混凝土产生膨胀，破坏混凝土的原有结构，从而降低混凝土的耐久性。

（三）外加剂

将水泥加水进行搅拌之后，水泥会呈现絮凝状，并且此时水泥内部含有大量的水，这些水会减少混凝土的工作性。在对建筑物进行施工时，为了使混凝土始终拥有工作性，所以就需要在混凝土当中掺入一定量的水，并且让这些水超过水泥泥化的用水量。这些多余水会在混凝土变硬的过程中逐渐蒸发，因此会在混凝土中产生小孔，让混凝土的品质受到影响，导致混凝土的耐久性降低。因此，就需要在混凝土中加入外加剂，这些外加剂化学性质稳定，并且可以让水泥的表面质点带有相同的电荷，可以让混凝土中的水呈现较为稳定的悬浮状态。除此之外，外加剂可以让水泥表面产生一层水化膜，从而让水泥的絮凝状分解，释放出在水泥之中多余的水分，以此完成对水泥的减水工作，增强了混凝土的强度。因此，外加剂的作用是改变混凝土的性状和混凝土的孔状结构，以此增强水泥的耐久性。

（四）活性混合料

混凝土之中掺入活性混合料是为了增强水泥的增浆效应，提升混凝土的柔韧性，降低混凝土之中的胶质的含量，减少水化热，增加混凝土的密度，从而提升混凝土的整体强度。但与此同时，活性混合料会降低前期混凝土的强度，提升了混凝土的用水需求。所以，在配置混凝土时，不能随意添加活性混合料，应根据建筑施工的需求进行合理科学的配置。

（五）水的要求

在进行混凝土配置时，一般可以用来喝的水就能满足混凝土对水的要求。所以以此来分析，在配置混凝土时，水中的杂质一定要少，过多的杂质会让混凝土的凝结时间增长，干燥收缩。如果水中含有大量的杂质（悬浮物、溶解固体等），甚至会让混凝土的强度受到很大的影响，降低混凝土的耐久性。因此在配置混凝土时应尽量避免使用该类型的水。