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如何提高混凝土耐久性
1、抗磨損
一般而言,混凝土的抗壓強度愈高,抗磨性能愈好。低水灰比的高強混凝土是提高密實的耐磨混凝土,表面混凝土致密是提高耐磨性的必要條件,施工時,應該多次壓抹搓平混凝土表面。在有泌水的情況下,必須推持表面修整的時間,讓水分充分蒸發(fā),并在混凝土終凝前充分壓抹搓平混凝土表面。此外,還可以通過在表面摻加高硬度集料增強耐磨性。
2、抗硫酸鹽腐蝕
當混凝土結構處在有侵入介質(zhì)作用的環(huán)境時,會引起水泥石發(fā)生一系列化學、物理及物化變化,而逐步受到侵蝕,防止硫酸鹽腐蝕的最基本作法是控制水灰比,并適當增加水泥用量,因為水灰比是決定混凝土滲透性的重要因素,如果硫酸鹽腐蝕非常嚴重,降低水灰比采用V型水泥也不能起良好的保護作用,可采用摻混合料的水泥。如摻入含有活性硅較多的天然火山灰的水泥;摻入粉煤灰的水泥;摻入高爐不淬礦渣的水泥以及摻入硅粉的水泥。如果有現(xiàn)成的石膏礦渣水泥,也可以考慮作為代用品。
如果混凝土是預制品,提高該制品抗硫酸鹽的另一途徑是采用高壓蒸汽養(yǎng)護,在高壓蒸汽養(yǎng)護條件下,尤其是摻有磨細二氧化硅的混凝土,可消除水化漿體中的氫氧化硅,并且使高硫型和硫型水化硫酸鹽幾乎不再存在,其中的氧化結合C-S-H變成耐腐蝕性良好的硅酸鹽(水石硫石)或單獨形成穩(wěn)定的C3AH6,從而能更好的抵抗硫酸鹽腐蝕。
3、抗碳化
一般的說,采用早強硅酸鹽水泥時,碳化最慢,硅酸鹽水泥稍快;而采用混合水泥時,由于Ca(OH)2的量相對較少,因此,碳化速度最快,碳化速度與混凝土強度密切相關,如果混凝土的抗壓強度大于62.5N/m㎡時,可不考慮混凝土的碳化。高性能混凝土的強度等級為C50級以上,其極限抗壓強度大于62.5N/m㎡,股采用高性能混凝土是提高碳化性能的有效途徑之一。
高壓蒸汽養(yǎng)護的混凝土碳化作用非常小,這是因為混凝土中的砂子在高溫條件下被活化,與混凝土發(fā)生化學反應,形成了強度大、結晶高、抗碳化性能好的水化硅酸鈣。
4、抗堿-集料反應
發(fā)生混凝土堿-集料反應的條件有三個:
(1)水泥中的堿含量超過水泥總量的0.6%;(2)集料中活性集料含量超過1%;(3)混凝土處于潮濕環(huán)境。
上述三個條件全部滿足時,才會發(fā)生堿-集料反應。所以,對這種反應,可以針對性地加以控制。
4.1控制集料中的活性二氧化硅含量
將活性二氧化硅顆料存在的地方設想為一個局部膨脹中心,用以描述堿-集料反應,如果活性顆粒的數(shù)量很少,則可容金屬離子遷移到這些分散中心所形成的堿硅酸凝膠也很少,吸水后可引起高度的局部膨脹,從而實際崩潰裂的危害增大。
4.2控制外界水分,降低水灰比
當外界沒有可供吸取的水分時,將不會出現(xiàn)明顯的有害膨脹,低水灰比的混凝土有很好的不透水性,故有助于延緩堿-集料反應物吸水膨脹的速度。
5、其他
5.1加強養(yǎng)護,控制早期裂縫。
5.2在保證混凝土拌合物所需流動性的同時,摻入減水劑。
5.3加入高效活性礦物摻料,改善水化膠凝物質(zhì)的組成,消除游離石灰的目的,使水泥石結構更為緊密。
5.4表面涂裝進行防腐處理,可使暴露在空氣中的混凝土結構以及沿海地區(qū)的橋梁工程,受到空氣中的鹽分等其它元素的侵蝕,延長混凝土構件的使用年限。
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