混凝土耐久性-建筑材料与检测

混凝土的耐久性是指混凝土结构物在使用过程中,抵抗周围环境各种因素作用而不发生破坏的性能,是一项综合性能。其主要包括抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、抗碳化性及碱骨料抑制性。耐久性差的混凝土结构在设计使用期限之前,会出现钢筋锈蚀、混凝土裂化剥落等破坏现象,需要投资修复乃至拆除重建。因此,提高混凝土的耐久性,对于延长结构寿命、减少修复工作量、提高经济效益具有重要的意义。

(1)抗渗性。混凝土的抗渗性是指混凝土抵抗有压介质(水、油、溶液等)渗透作用的能力。若混凝土的抗渗性差,不仅周围水等液体物质易渗入内部,而且当遇有负温或环境水中含有侵蚀性介质时,混凝土就易遭受冰冻或侵蚀作用而破坏,对钢筋混凝土还将引起其内部钢筋锈蚀,并导致表面混凝土保护层开裂与剥落。因此,对地下建筑、水坝、港工、海工等工程,必须要求混凝土具有一定的抗渗性。

混凝土的抗渗性在我国一般用抗渗等级表示。抗渗等级是以28d龄期的标准试件,按标准试验方法进行试验,用每组6个试件中4个试件未出现渗水时最大水压力(MPa)来表示的,分为P4、P6、P8、P10、P12 和＞P12 六个等级,即相应表示混凝土能抵抗0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0 MPa、1.2 MPa和大于1.2 MPa的水压力而不渗水。抗渗等级大于P6级的混凝土称为抗渗混凝土。

混凝土的抗渗性主要与其密实度及内部孔隙大小和构造特征有关。提高混凝土抗渗性的措施主要有降低水胶比、采用减水剂、掺入引气剂、加入掺合料、防止离析和泌水的发生,选用致密、干净、级配良好的骨料,加强养护及防止出现施工缺陷等。

(2)抗冻性。混凝土的抗冻性是指混凝土在吸水达到饱和状态下经受多次冻融循环作用而不破坏,同时,也不严重降低强度的性能。冻融破坏的原因是混凝土中的水结成冰后,体积发生膨胀,混凝土内部产生微细裂缝,反复冻融使裂缝不断扩大,导致混凝土强度降低直至破坏。(www.xing528.com)

混凝土的抗冻性用抗冻等级表示。抗冻等级是采用慢冻法以龄期28d的试块在吸水饱和后,于－18℃～20℃承受反复冻融循环,以抗压强度下降不超过25%,且质量损失不超过5%时,所能承受的最大冻融循环次数来确定。混凝土分为9个抗冻等级,即F10、F15、F25、F50、F100、F150、F200、F250 和F300,分别表示混凝土能够承受反复冻融次数不小于10、15、25、50、100、150、200、250和300(次)。抗冻等级＞F50的混凝土为抗冻混凝土。

(3)抗侵蚀性。当混凝土处于侵蚀性介质中时,可能遭受侵蚀。混凝土被侵蚀的原因是混凝土内部不密实,外界侵蚀性介质可以通过开口连通的孔隙或毛细管通路侵入。

(4)混凝土的碳化。混凝土内水泥石中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳,在湿度相宜时发生化学反应,生成碳酸钙和水,使混凝土碱度降低的过程叫作碳化,也称为中性化。混凝土的碳化是二氧化碳由表及里逐渐向混凝土内部扩散的过程。

碳化对混凝土的作用,利少弊多。碳化使混凝土碱度降低,减弱了对钢筋的保护作用,可能导致钢筋锈蚀。产生碳化收缩,对其核心形成压力,而表面碳化层出现拉应力,可能产生微细裂缝,而使混凝土抗拉、抗弯能力降低。有利影响为表层混凝土碳化时生成的碳酸钙,可填充水泥石的孔隙,提高密实度,对防止有害介质的侵入具有一定的缓冲作用。