水泥生产工艺对混凝土耐久性的影响分析

李熊文

摘 要：随着新型城镇化进程的加快，建筑工程项目逐渐增多，而当前的建筑项目，多为混凝土结构，所以探讨混凝土的耐久性，也就有了重要的意义。在本文中，笔者结合多年的工作实际，分析了影响混凝土耐久性的各种因素，并优化了水泥生产工艺。

关键词：水泥生产；混凝土；生产工艺；耐久性

对于混凝土来说，影响其耐久性的因素比较多，所以，在混凝土配置中，应加强对水泥生产工艺的控制，尽可能降低各种因素对混凝土耐久性的影响。而影响混凝土耐久性的因素包括磨损、化学侵蚀等因素。在本文中，笔者即分析水泥生产工艺对混凝土耐久性的影响。

1 影响混凝土耐久性的各种因素

众所周知，水泥是制作混凝土的重要原材料，对混凝土耐久性有着很大影响。如果混凝土还没达到固定年限，出现断裂，则可能造成巨大的危害。笔者结合自身工作实际与相关的理论实际，总结出影响混凝土耐久性的几个因素：

1.1 磨损因素

磨损分为两种，一种是机械磨损，比如路面或者厂房地坪的磨损，一种是冲刷与气蚀作用下的磨损，比如水工结构遭到破坏。其中，对于路面磨损来说，磨损速率取决于混凝土的强度与硬度，所以这就要求控制水泥的离析性与泌水性。如果在水泥中掺入粉煤灰、矿渣等，混凝土的耐磨性自然不够好。

而冲刷与气蚀是水工混凝土出现磨损的主因。混凝土试验的结果表明，水泥中的C3S抗磨能力最强，所以，可通过提高其含量来提高混凝土耐磨性。

1.2 物理因素

混凝土耐久性遭到破坏的物理因素，包括水渗透、干湿交替、盐结晶与冻融交替等。在这几个因素中，水渗透是致使混凝土强度下降的主要因素，而干湿交替同样有着较大的破坏作用。所以，混凝土的抗渗性对耐久性有重要影响。从水泥本身来看，水泥需水量、密实性与抗渗性之间有很大的关联。所以，如果需要高强度混凝土，则可把水泥磨细，提高混凝土的密实度；另外一方面，在混合料中可掺加一定量的水泥浆与集料，有助于提高混凝土的抗渗性等。

1.3 化学侵蚀

如果混凝土的C3S含量比较高，则不利于混凝土的抗硫酸盐侵蚀，所以，ASTM-V型水泥便规定，其含量不得超过20%。而掺有一定量的粉煤灰或者矿渣，有利于提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力。在同等的条件下，混凝土中的扛大气中酸对抗侵蚀有重要的作用。所以，对于混凝土的密实性来说，水泥化学成分与混合料的影响尤为大。

此外，碱骨料对混凝土也会造成严重的破坏，如果碱骨料的含量过高，则可能降低混凝土的强度。

1.4 钢筋锈蚀因素

混凝土结构遭到破坏，钢筋锈蚀是主因之一。一般情况下，混凝土孔隙中如果含有高浓度的Ca（OH），则混凝土的pH值在12.4以上。在这种条件下，钢筋表面便容易发生氧化反应，致使钝化膜损坏，而钢筋的锈蚀也就在所难免。

二氧化碳在混凝土中的扩散速度是影响混凝土碳化的主因。水泥中的CaO含量越高，则可吸收的二氧化碳量也就越大，失钝所需的时间也就越长。但是，由于混磨矿渣水泥抗碳化能力比较差，所以即便掺入量超过50%，碳化速率也不会大幅提高。

2 水泥生产工艺的控制

在上文中，笔者分析了影响混凝土耐久性的各种因素，不难看出，水泥的活性越高，则混凝土的保水性也就越好，有助于提高混凝土的耐久性。但是由于水泥的细度如果越细，则需水量也就越大，则这种情况下，就需要保证混凝土的完整性与水密性。这是保证混凝土耐久性的关键环节。

水泥矿物成分中的C3A，虽然对混凝土早期强度的形成有一定作用，但是在抵御磨损、防止裂缝与抗化学侵害等方面却没有太大作用。因此，在水泥生产中，应严格控制C3A的含量。此外，如果由于原料方面的因素，把C3A的含量调到7%以下，则再掺入一定数量的是粉煤灰或者矿渣，有利于降低水化热，最终降低混凝土的开裂风险。

除温度梯度外，湿度梯度也是混凝土开裂的原因之一。在水泥生产中，由于使用了各种现代化的生产设备，也就极大提高了水泥的活性，因此需要大量的水与水化热，在这种情况下，温度与湿度梯度均增大，使得高强混凝土更容易开裂。

为了有效解决这一问题，国内的学者做了大量的工作，一方面降低C3A含量与加快冷却速率，另外一方面调整水泥粉磨系统工作参数，使水泥颗粒级配更为合理，也就是调整RRB曲线斜率。

所以，提高水泥标号，采用把粉磨得更细的手段是不合适的。在水泥生产中，掺入一定数量的磨细矿渣或者粉煤灰，可在一定程度上环节这一矛盾。

3 结语

总而言之，通过文章的分析可以看出，水泥生产工艺与混凝土耐久性二者之间的关系非常密切。影响混凝土耐久性的因素包括化学侵蚀、物理因素和磨损等，在水泥生产中，如果提高混凝土耐久性，需要从这几方面入手，也即是在水泥生产中，掺入一定数量的磨细矿渣或者粉煤灰。

参考文献

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