土木工程中混凝土材料的耐久性探析论文_崔玉德,

土木工程中混凝土材料的耐久性探析论文_崔玉德,

中铁济南工程建设监理有限公司 山东济南

摘 要:混凝土是土木工程中必不可少的材料,而混凝土耐久性的提升不仅可以让建筑更加的安全、可 靠,还可以降低建筑的成本,提高建筑的寿命。从目前来看,混 凝土的耐久性已经被外界所重视,施工单位需要重视混凝土的 影响因素,有效解决外界和内部因素对混凝土产生的影响,比如 在混凝土材料中加入高效的减水剂和活性矿物料、减少混凝土 自身的破坏、喷涂钢筋环氧保护层,只有做到这些,才能有效提 高土木工程的质量,让建筑行业能够稳定、健康的发展。

关键词: 混凝土; 耐久性; 制约因素

1 混凝土耐久性的重要意义

在大多数土木工程当中,混凝土都是工程主体的主要组成材料,而且钢筋一般设置在混凝土内部,一旦混凝土出现问题,钢筋就会很快失去作用。因此,综合来看,混凝土的耐久性几乎决定了建筑物以及道路工程的耐久性,因此,混凝土的耐久性有着非常重要的意义。尤其对于高层建筑以及桥梁工程来说,混凝土的耐久性一旦出现问题就会危及人们的生命安全,混凝土的耐久性问题不容忽视。在加快我国发展的过程中不仅要保证速度,还要保证发展质量。

2 原材料与试验方法

2.1 原材料

原材料对与混凝土的耐久性和稳定性来说是极为重要的部分,很多时候我们往往只关注工艺中出现的相关问题,但是对于原材料的影响却没有足够的重视,这也就在很大程度上导致混凝土路面出现坍塌的问题。在一个路面的建造过程中,我们往往对于原材料不够重视,或者说有很多企业为了节省成本,会使用不合格的原材料进行建造,这样会严重导致路面的稳定性不足,耐久性自然就得不到有效的保障。经过研究,我们发现混凝土原材料的选取大部分来自于水泥,中砂和碎石,这些都是组成混凝土的重要部分,但是对于不同品种和不同质量的材料来说,最后的安全性也不尽相同。其实整个过程应当对砂、石的物理性质进行严格深入的探究,然后保障颗粒的大小和数量级,硬度等相关条件可以满足基本要求,这样对于建筑来说意义重大。

2.2 配合比设计

很多人在潜意识中认为混凝土的配料和混合是一个极为简单的过程,在整个的建筑过程中不需要过于重视整个的混合过程。其实这样想法是极为错误的,在整个的混合过程中,不仅仅要重视配合的工艺的手段,更为重要的是要注意配合中的比例问题,在很大程度上,这也会成为决定混凝土耐久性的重要因素。我们往往对这个过程不够重视,在实际生产过程中也确实出现了很多因为配合比设计而导致的问题。混凝土的配合往往按照常规方法成型成件,然后再放入标准养护室中进行养护。在这个过程中存在两种混凝土试件,第一种是用于测定混凝土抗压强度和进行除冰盐冻剥蚀试验的,而后者则是用于测定抗折强度和相对动弹模型和重量损失的,所以二者的作用都极其关键。还有就是在整个过程中一定要保证砂率的合格,不能在相关方面出现问题。

2.3 试验方法

首先应当引起重视的就是盐冻实验和普通快速冻融实验,就现实来说,我国还没有严格的方法,所以在很大程度上还是采用欧洲的检测方法和标准来实现。这种方法在检测条件上要比普通的抗冻实验条件严格许多,这对于混凝土抗冻性的检测是一个极为关键的过程,将会产生巨大的作用。当然经过研究我们发现,具有高抗盐冻剥蚀性的混凝土,在抗冻性方面的性能自然是极高的,所以二者基本为统一论述,也都受到我们的重视和深入研究,希望可以提升混凝土抗冻性。

3当前影响混凝土耐久性的主要因素

3.1 碱骨料反应

碱骨料反应可以定义为水泥中的碱性物质与骨料中的二氧化硅、碳酸物质等化学反应后形成碱-硅凝胶,在遇到混凝土中的水、外加剂等膨胀,会造成混凝土胀裂。因为这一反应发生在混凝土内部,具有难阻止、难预防的性质,修补好后也会在再次发生,碱骨料反应使得混凝土的耐久性能变差,造成的后果也非常明显,现在世界各国也在积极的研究混凝土配置方法,让碱骨料反应能小一些。

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3.2 混凝土碳化

混凝土的碳化是指混凝土本身有大量的纤细小孔,空气中的CO2进入到小孔中,与其中内部处于游离状态的Ca(OH)2发生化学反应后形成CaCO3,使得混凝土碱性变低的过程,化学反应公式为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O。发生这样的化学反应后混凝土会变得疏松,不再呈现碱性状态,就会出现收缩断裂情况,更加容易脱落,对钢筋没有了固定保护作用,失去了保护层的钢筋暴露在空气中,空气中的水汽会加快钢筋的腐蚀。

3.3 侵蚀性物质的腐蚀

混凝土发生腐蚀分为无机物侵蚀和有机侵蚀,当具有侵蚀性物质接触到混凝土时会比较容易发生混凝土腐蚀,造成混凝土强度降低。最为常见的化学侵蚀可以分为酸性水腐蚀、淡水侵蚀等,其中淡水侵蚀是不停的冲刷混凝土,让水泥中的成分溶解掉,让混凝土的毛细孔洞变大,当混凝土的实际密度比建筑所需求的密度低时,会造成混凝土变形脱落或者产生断裂情况出现,降低了混凝土的耐久性,若淡水中含有的酸性物质加高的话,与混凝土中的碱性物质发生化学反应,大大加快了腐蚀的速度,使得建筑物的使用寿命很大程度上缩短了。

3.4 冻融破坏

混凝土冻融破坏主要出现的地区是高寒地带,是指在使用的过程中受到物理作用后出现缺损、裂开、脱落等现象。干湿变化、温度变化、冻融变化等物理作用都是导致冻融破坏的主要原因。当混凝土中的水分发生干湿、温度、冻融等变化时,产生冰涨和渗透压力变化,经过多次的循环,让混凝土强度和耐久性下降,发生表皮断裂脱落现象。

4提高混凝土耐久性的措施

4.1要提高混凝土的耐久性,必须减低混凝土的空隙率,特别是毛细管空隙率混凝土在形成的时候主要使用水来作为混合介质。在对混凝土搅拌时,减少水的使用量,来增强混凝土的 耐久性。但是,意味的降低用水量不但不会起到很好的作用,反 而会降低混凝土的耐久性。现在在建筑工程实施工程中主要使 用高效减水剂,来减少混凝土中含水量。另外,在对于混凝土的 原材料采购时,要加强监管力度,提高混凝土原材料的质量,来 有效降低混凝土内部的空隙率,以保证混凝土拥有较高的耐久 性,提高建筑施工速度。

4.2为了防止钢筋与外界空气长期接触而产生一定的腐蚀, 就可以在钢筋的表面涂上环氧树脂粉末,在喷涂的过程中,可以 使用静电喷涂,把环氧树脂粉末均匀的喷涂在钢筋表面,通过这样的方法把钢筋与外界进行隔离。

4.3一般在土木工程中,混凝土内部的水化物是非常不稳定 的,而这些水化物也会导致混凝土出现不稳定现象,这也是影响 混凝土耐久性的主要因素。因此,在进行混凝土制作中,可以加 入一些高效活性矿物料,用这种物质来改变水、砂子、石子的组 成,让混凝土中游离的石灰消失,这样就可以让混凝土的结构更 加的密实,内部结构密实,混凝土的耐久性就会提高。而且这种 活性矿物料还可以改变混凝土的界面结构,让混凝土的界面性 能更优化。

5结束语

混凝土材料在人们的生活中常被用作建筑工程中用来进行凝固两物体,用于加固作用。混凝土材料的耐久性是制约着一个建筑寿命的因素之一。对于混凝土材料的耐久性是由很多原 因制约的,例如:混凝土的地质;混凝土的密实度;混凝土的冻融 破坏等等。对于这些制约因素的明确了解,可以在使用混凝土 做好相应的处理工作。本文通过对混凝土耐久性的因素进行分 析探索,提出了相关措施,以便为使用混凝土的相关工程提供借 鉴特别是为土木工程。

参考文献:

[1]李姗姗.土木工程中混凝土材料的耐久性探析.江西建材,2018.12.68+70.

[2]李超.土木工程中混凝土材料的耐久性分析.四川水泥,2018.06.29.

[3]王鹏.浅谈土木工程中混凝土材料的耐久性.科技与企业,2017.1.213.

论文作者:崔玉德,

论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷10期

论文发表时间:2019/9/20

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