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论述混凝土结构耐久性及高性能混凝土的应用

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来源:
2016/12/06 13:43
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        混凝土是现代建筑工程中大量使用的一种主体结构材料,该材料有着较好的结构性能,这对于建筑工程的质量提升来说有着极大的益处。但是在实际应用混凝土的过程中,必须要保证合理的应用,才能够使得建筑工程的质量能够有所保障。并且在当前科技书飞速发展的情况下,有越来越多的新型高性能混凝土涌现出来,而在这些混凝土被逐渐推广应用之后,建筑工程的质量也得到了极大的提高。但是在实际应用的过程中,暴露出了大量的问题,例如混凝土耐久性不足等问题,这类问题会对于建筑工程的质量带来直接的影响,同时还影响到了建筑行业的可持续发展。下文主要针对混凝土结构耐久性以及高性能混凝土的应用进行了全面详细的阐述。 
  1.混凝土工程耐久性不足的后果 
  混凝土主要就是指使用水泥、砂、细石等材料经过一定比例混合,并且搅拌之后所获得集料,同时在完成造型、养护之后,便得到了硬化后的水泥混凝土成品。该技术在逐渐应用的过程中,其技术性能得到了极大的提升,同时也增强了建筑工程的质量,这对于建筑工程行业的发展来说起到了极其重要的作用。但是通过对大量混凝土的实际应用情况来看,由于混凝土应用的工程量较大,这也就导致部分工程出现了无法对每一个环节的质量进行监督,从而使得混凝土的耐久性能无法得到切实有效的保证。当建筑工程的混凝土结构出现耐久性不足的现象之后,必然就会导致混凝土工程埋下巨大的安全隐患,这对于整个社会来说都是一个极大的不稳定因素。就目前来说,我国每年需要进行修建的建筑工程规模都在不断的扩大,而这些工程在使用大约30-50年之后就会进入到一个必须维修的阶段,而在这一过程中,如果建筑工程自身没有良好的耐久性能,就必然会导致大量的维修资金浪费,这就使得建筑工程的经济效益较低。 
  2.影响混凝土耐久性的主要因素 
  通常情况下,混凝土工程自身的使用年限都为50-100年左右,但是在对大量建筑工程的使用情况调查来看,现代建筑工程在使用10-20年,甚至于数年之后就出现重大的质量问题,需要其进行修缮。而出现这方面问题的一个主要原因就在于建筑工程在进行修建的过程中,仅仅只是使用的普通性能的混凝土,这就使得混凝土的性能无法充分的满足建筑工程的质量需要。此外,部分工程在进行施工的过程中,施工技术不当,导致混凝土水灰比、用水量过大,直接使得混凝土内部的孔隙率抄表,严重情况下甚至达到了混凝土结构本身体积的25%-40%,尤其是这其中所存在的毛细孔,占有了极大的构成部分。混凝土中所存在的毛细孔是促使水分、氧气、二氧化碳等各种侵蚀物质进入到混凝土内部的一个通道,长久侵蚀以后,混凝土的耐久性就会在这一个过程中出现大量的不足。 
  3.提高混凝土耐久性的技术途径 
  为了使得混凝土的耐久性获得极大提升,可以针对混凝土的性能来进行改进,从而使得混凝土性能得到提高,达到提升建筑工程质量的目的。例如最简单措施的就是降低混凝土自身的孔隙率,使得混凝土密度、强度得到一定程度的提升,这都是一个切有效的提升混凝土耐久度的方式。而降低混凝土孔隙率的方法则可以采取减少配合比中水的用量来实现。但考虑到水的配比减小会导致混凝土的和易性受到很大影响,因此也不是最佳的技术方法。目前,常用的降低混凝土孔隙率的方法主要是采用加入添加剂的方法来实现。另外,若能够采取措施解决混凝土自身所存在的破坏结构的因素问题,也是能够很好的提高混凝土的耐久性的。 
  3.1掺入高效减水剂 
  掺入高效的减水剂能够使混凝土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,减小水灰比,使混凝土的总孔隙,特别是毛细管孔隙率大幅度降低。这种高效的减水剂是当前很多对混凝土强度等级提出较高要求的简述施工中最常采用的混凝土外加剂。 
  3.2掺入高效活性矿物掺料 
  普通水泥混凝土的水泥石中水化物稳定性的不足,是混凝土不能超耐久的另一主要因素。在普通混凝土中掺入活性矿物的目的,在于改善混凝土中水泥石的胶凝物质的组成。活性矿物掺料(矽灰、矿渣、粉煤灰等)中含有大量活性SiO-2及活性Al-20-3,它们能和水泥水化过程中产生的游离石灰及高碱性水化矽酸钙产生二次反应,生成强度更高,稳定性更优的低碱性水化矽酸钙,从而达到改善水化胶凝物质的组成,消除游离石灰的目的。有些超细矿物掺料,其平均粒径小于水泥粒子的平均粒径,能填充于水泥粒子之间的空隙中,使水泥石结构更为致密,并阻断可能形成的渗透路。 
  3.3混凝土的养护 
  混凝土养护要注意湿度和温度两个方面。养护不仅是浇水保湿,还要注意控制混凝土的温度变化。在湿养护的同时,应该保证混凝土表面温度与内部温度和所接触的大气温度之间不出现过大的差异。采取保温和散热的综合措施,防止温降和温差过大。因此,综合考虑,蒸汽养护能较好地解决以上两个方面的问题。 
  3.4消除混凝土自身的结构破坏因素 
  除了环境因素引起的混凝土结构破坏以外,混凝土本身的一些物理化学因素,也可能引起混凝土结构的严重破坏,致使混凝土失效。例如,混凝土的化学收缩和干缩过大引起的开裂,水化热过性过高引起的温度裂缝,硫酸铝的延迟生成,以及混凝土的碱集料反应等。因此,要提高混凝土的耐久性,就必须减小或消除这些结构破坏因素。限制或消除从原材料引入的碱、SO3、Cl-等可以引起结构破坏和钢筋蚀物质的含量,加强施工控制环节,避免收缩及温度裂缝产生,提高混凝土的耐久性。 
  4.结语 
  综上所述,在当前科技水平不断提升的情况下,有越来越多的新型高性能混凝土开始涌现出来,在这类高性能混凝土持续应用的情况下,现代建筑工程的质量水平必然会得到极大的提升。而在这其中,对于建筑质量起到极大影响的耐久性方面必须要加以重视,使用高性能混凝土来让其能够得到良好控制,这对于我国建筑行业的发展来说有着极其重要的作用。

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