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有关提高高性能混凝土耐久性

收藏本文 2024-04-08 点赞:5927 浏览:21071 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘 要:混凝土高性能化是未来混凝土发展的方向,而耐久性是高性能混凝土重要的性能,本文首先介绍了高性能混凝土的定义,其次从高性能混凝土与普通混凝土的区别,以及提高高性能混凝土的措施等方面进行阐述。
关键词:高性能混凝土 耐久性
混凝土的耐久性是混凝土在使用过程中,在内部、外部(自然) 及其人为的因素作用下,混凝土保持自身工作能力的一种功能,或者说在设计使用年限内抵抗外界环境或内部本身所产生的侵蚀破坏作用的能力。 它是一个综合性的概念,涉及的内容很多,如抗渗性、抗侵蚀性、抗碳化、抗冻性等等,这些性能都决定着混凝土是否经久耐用。混凝土从问世以来,经历了低强度、中等强度、高强度乃至超高强度的发展历程,似乎人们总是乐于追求强度的不断提高。 但是近四五十年以来,混凝土结构因材质劣

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化造成过早失效以至破坏崩塌的事故在国内外都屡见不鲜,并有愈演愈烈之势。 混凝土工程的过早破坏,其原因除了强度不足外,还因为混凝土耐久性不良。

一、高性能混凝土的定义

我国混凝土专家提出如下定义:“高性能混凝土是一种新型高技术混凝土 , 是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术,它以耐久性作为设计的主要指标。针对不同用途要求,高性能混凝土对耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性、经济性予以重点保证。所以高性能混凝土必须要求低水胶比,而且对原料的要求比较高,除此之外还需加入足够数量的矿物掺合料和高效减水剂。 ”高性能混凝土的水胶比小于 0.38,体积稳定性好,材料组成应有高效减水剂和矿物质超细粉,并且要求良好的流动性和坍落度损失小。

二、高性能混凝土与普通混凝土的区别

高性能混凝土是在普通混凝土基础上发展起来的,二者主要存在以下四个方面的不同。
(1)特征指标不同。 普通混凝土是以强度作为其最基本的特征,而高性能混凝土则以耐久性作为首要指标,同时兼顾强度、工作性和体积稳定性等。
(2)材料组成不同。 普通混凝土是由水、水泥、细骨料、粗骨料组成的,而高性能混凝土在此基础上增加了化学外加剂和矿物掺合料。 (3)水胶比不同。 普通混凝土为满足工作性需要普遍采 0.4~0.8 的水胶比,而高性能混凝土由于加入了高效减水剂使水胶比降低至0.38(或 0.4)以下,甚至可以达到 0.2 或更小。
(4)微观结构不同。 普通混凝土由于水胶比大,使硬化混凝土中毛细孔体积占混凝土总体积的比例高以及界面过渡区的存在,使混凝土的密实性差,而高性能混凝土采用低水胶比,硬化后毛细孔数量显著减少, 而超细掺合料又改善了粉体集料的级配,也能大幅度降低毛细孔数量,使高性能混凝土形成高度密实的微观结构。二者的区别归根到底是由配合比的不同引起的,特别是高性能混凝土,其配合比的优劣决定了工作性能和耐久性的好坏。

三、提高高性能混凝土耐久性的措施

(1)掺入高效减水剂
在保证混凝土拌和物所需流动性的同时,尽可能降低用水量,减少水灰比,使混凝土的孔隙率降低,提高其强度和耐久性。高效减水剂是一种在混凝土坍落度基本相同的条件下能大幅度减少拌和水用量的外加剂。 高效减水剂又称超塑化剂,其区别于普通减水剂之处,就在于减水率高。混凝土搅拌后,会产生一种絮凝状结构,在这些絮凝状结构中,包裹着许多拌和水,从而降低了新拌混凝土的工作性。 加入高效减水剂后,水泥和超细粉的粒子,就会吸附高效减水剂的分子,在表面形成扩散双电子层的离子分布,使水泥粒子在静电斥力作用下分散,阻止其絮凝,从而在低水灰比的情况下保持高性能混凝土的流动性,降低坍落度损失。许多研究表明,当水灰比降低到 0.38 以下时,消除毛细管孔隙的目标便可以实现,而掺入高效减水剂,完全可以将水灰比降低到 0.38 以下。
(2)掺入高效活性矿物超细粉
高性能混凝土水灰比一般较小,水泥石中有一部分水泥是不能水化的,只能起填充作用,所以,在配制高性能混凝土时,一般掺超细粉状矿物活性材料来置换水泥,这些矿物掺合料与胶凝材料起化学反应,其生成物对水泥石孔结构起填充作用,提高水泥石的密实度,改善水泥石与粗骨料间的界面结构,提高了混凝土的强度、耐久性以及工作性能,改善了其抗渗性、抗化学腐蚀性,可减少坍落度损失和水化放热量,减少钢筋锈蚀。 常用的矿物活性材料主要有:优质粉煤灰、磨细矿渣、沸石粉、硅粉等。
(3)提高高性能混凝土的骨料质量
发展高性能混凝土已成为目前混凝土的发展趋势,而高性能混凝土的发展必须有高质量的砂石骨料。 我国混凝土专家把砂石骨料的质量视为制约我国混凝土发展的瓶颈,认为中国混凝土质量不如西方的主要原因是砂石的质量差,并警告若骨料品质低劣与离散性大的现状得不到改善,高性能混凝土就不可能实施。骨料的粒径、颗粒形状、表面结构与矿物成分对界面区的水泥石显微结构都有显著的影响,高性能混凝土由于其水泥石强度很高,水泥石与骨料的结合力很强,其破坏断面中的骨料几乎都遭到破坏,骨料的岩石强度就成为高性能混凝土强度的一个制约因素。在选择粗细骨料时,注意骨料的品种、表观密度、吸水率、粗骨料的强度、最大粒径、级配、体积用量,砂率、碱活性组分等。

四、结束语

高性能混凝土耐久性作为混凝土一项重要的性能已经越来越得到人们的重视,目前国外和国内的许多科研机构都加大了对高性能混凝土的耐久性研究。
(1)重视施工技术对混凝耐久性的影响 ,提高施工质量 ,特别是现场搅拌时对高性能混凝土配合比的控制,并且控制振捣,使高性能混凝土达到足够密实的程度。
(2)扩大高性能混凝土的耐久性在桥梁 、铁路 、公路等行业的研究应用。
(3)对高性能混凝土耐久性进行计算机模拟 ,并采集可靠的数据,建立有效的耐久性研究数据库。
参考文献:
陈小娟. 混凝土的耐久性问题[J]. 甘肃科技, 2009, (02) .
李永奇. 如何提高混凝土的耐久性[J]. 黑龙江科技信息, 2009, (17) .

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