提升混凝土耐久性的技术途径分析

赵舟

（无锡伟鑫建材有限公司 江苏省无锡市 214155）

1 混凝土的重要性及应用分析

随着经济的发展，我国建筑业也在蓬勃发展，高楼大厦林立的现代社会，更需要耐久性强的建筑材料支撑高度不断攀升的楼宇，同时，使用耐久性高的建筑材料建造的大楼的使用年限也更长，更加牢固，减少了豆腐渣工程的出现，节约了人力、物力、财力资源，减少了建筑消耗，保护了环境。我国的祖祖辈辈在建筑活动中积攒了丰富的经验，为后人留下了宝贵的经验：混凝土最耐用、用途最广，是最优质的建筑材料之一。我国目前建设完成的建筑，它们有些高耸入云，有些深入海底，有些建设在炎热高温的吐鲁番，有些工程设在酷寒冰冷的漠河，有些是规模巨大的大坝，有些是仅有几克的特种材料……这些伟大的建筑都采用了同一种材料——混凝土。混凝土是21世纪最主流的建筑工程结构材料。然而，混凝土是建筑工程施工的最主要材料，如果混凝土质量差，难以经受高温、低温环境，难以禁受住外部环境的侵蚀、那么它将土崩瓦解，使得建筑出现事故，给国民的生命财产安全带来严重损伤。我国国土面积广阔，有些地区的自然环境恶劣，混凝土必须经受住这些环境的考验。目前，导致混凝土结构破坏、残破的因子有：严重磨损、碳化作用、高强度冻融、钢筋锈蚀、强酸腐蚀等等。混凝土必然会出现在自然环境恶劣的地区也需要建筑，所以混凝土不可避免地要经受外部环境的考验，同时，外部环境是难以改变的，所以，必须提高混凝土自身的质量，尤其是耐久性。

2 提高混凝土耐久性的技术措施

根据众多专家学者的研究，可知提升混凝土耐久性和抗压、抗侵蚀能力的方式主要是降低其渗透性。混凝土的渗透性高，那么液体能更轻松地侵蚀混凝土，同时，气体也能渗入，所以，渗透性与混凝土的耐久性是一荣俱荣、一损俱损的关系，抗渗性直接关系着混凝土的耐久性。使用火山灰、磨细的粒状高炉矿渣以及混合水泥都可以起到降低混凝土的渗透性、提升其耐久性的效果。

2.1 降低游离石灰的用量

当水泥与水产生化合反应时，会生成较多的游离石灰，学名氢氧化钠，我们都知道氢氧化钙极易溶于水，它扩大混凝土的缝隙，使得液体、气体以及其他物质渗入其中，使得混凝土的致密性遭到破坏，耐久性也随之降低。

2.2 选择正确的火山灰

人造火山灰相对于天然火山灰来说，前者的性质、性能更加突出，也更适合当作混凝土的材料。人造火山灰主要由低钙型粉煤灰、高钙型粉煤灰和硅灰构成。这三种物质都是降低混凝土渗透性、提升其耐久性的优质材料。根据我国专家、学者的有关研究可知，硅灰的用途多样，非常适合混凝土掺合料的制作，能大大提升混凝土的综合性，弥补其不足。另外，硅灰还能阻止碱集料反应、降低钢筋锈蚀发生的概率和抑制碳化作用。总之，掺入硅灰是提升混凝土耐久性的重要技术、方式。

3 使用火山灰和GGBFS提升混凝土耐久性的分析

在建筑行业业内，火山灰和GGBFS是最普遍、最有效的提升混凝土的耐久性的方式，它的原理是这两种物质能够降低混凝土的渗透性，通过改变渗透性来提升混凝土的性能。

3.1 磨损抗磨力

一些隧道、长廊、大桥要承受的人流量是巨大的，人与它们接触必然给其带来压力，使之受磨损。所以，为了提升混凝土耐久性，增强其抗磨力也十分必要。笔者建议制造混凝土时，适当增加粉煤灰的用量，适当减少水泥的用量。因为高钙粉煤灰的早期强度比水泥要高，所以，减少水泥、增加粉煤灰便能提升抗压度、抗腐蚀度。

3.2 碱性硅质反应

建筑材料富含的活性二氧化硅容易和水泥中的碱性物质发生化学反应，使得混凝土不断吸水，体积骤增，甚至崩裂，这就是碱性硅质反应。为了阻止发生这种反应这，可以在混凝土中放入适量的粉煤灰，使得混凝土内部不再充斥大量水分，保持正常的状态。同时，这种做法也能缩小土中孔隙，阻止液体、空气渗入，提升混凝土的耐久性。

3.3 钢筋锈蚀

混凝土的成分有氯离子，而氯离子化学性质特殊，易致钢筋锈蚀。氯化物极易与氢氧化钙发生化学反应，生成易溶于液体的物质，进而扩大混凝土的缝隙，使其致密性和耐久性大大降低，同时，氯离子也容易腐蚀钢筋，造成其表面大面积生锈。因此，减少氯化物是避免锈蚀的关键。笔者建议制作混凝土时减少水泥的用量、适当增加粉煤灰。因为水泥极易与氯离子发生反应，而使用粉煤灰则能避免这一反应出现，减少锈蚀情况，达到增强混凝土的耐久性的目标。最后，制作混凝土时，还可适当添加硅灰，硅灰能够与氢氧化钙迅速发生化学反应，生成水化物，使得混凝土孔隙变小。

3.4 其它影响碳化作用

制作混凝土时，加入粉煤灰和GGBFS可以缩小混凝土的间隙，增强其致密性，进而使得液体不易进入混凝土结构中，在低温环境下，混凝土水分少，也不易冰冻。研究表明，加入硅灰的混凝土会变得牢固，能抗击低温、液体侵蚀，甚至在强酸侵蚀时，还能保持自身的特性，耐受性、耐久性俱佳。

4 结语

建筑材料最重要的选择标准就是耐久性要强，混凝土作为现代建筑中最常用的材料，提升其耐久性是建筑工程安全性的必然需求。笔者提出了一系列提高混凝土耐久性的方式：使用外加剂、在混凝土制作中增加矿物掺合料等等，建筑项目施工时，要根据不同的地理位置、环境选择相对应技术措施，以期打造高耐久性的混凝土结构工程，为我国建筑安全提供技术支持。

[1]重庆建筑工程学院，等.混凝土学[M].中国建筑工业出版社，1983.

[2]迟培云，梁永峰，等.提高混凝土耐久性的技术途径[J].混凝土，2001.

[3]袁润章.胶凝材料学[M].武汉工业大学出版社，1989.

[4]习志臻.粉煤灰高性能混凝土[J].混凝土，1999.