普通混凝土質(zhì)量控制-混凝土的耐久性（土木工程材料）

混凝土耐久性混凝土耐久性抗凍性

抗?jié)B性抗蝕性堿－骨料反應(yīng)碳化一、抗凍性1、混凝土的凍融破壞

正常大氣壓，0℃時，水冰，體積增大約9％；溫度升高時，冰融化，體積減小。在北方大部分地區(qū)，冬季溫度比較低，對于混凝土的抗凍性要求比較高?；炷翞槎嗫仔詿o機材料，內(nèi)部存在孔隙、毛細管道，易吸水。水和冰反復(fù)的凍融將對其產(chǎn)生巨大的破壞作用，如：很多建筑物表面的水泥砂漿、油漆、防水層等與建筑物剝離，混凝土被凍粉化，就是這種凍融作用的結(jié)果。2、混凝土的抗凍試驗（快凍法）試件尺寸為100mm×100mm×400mm，成型養(yǎng)護24d，浸水4d。凍融箱中心溫度從-17±2℃至8±2℃

，每循環(huán)25次進行一次測試。測試內(nèi)容主要有兩個：質(zhì)量損失達到初始質(zhì)量的5％動彈性模量損失達到初始值的40％根據(jù)循環(huán)的次數(shù)來評價混凝土的抗凍性?？箖龅燃壏譃镕50、F100、F150……F300有特殊要求可以更高。通?；炷量箖鲂砸笞罡呤荈300。所以滿足第三個條件的時候也可以停止試驗：循環(huán)達到300次圖6動彈模儀圖5凍融試驗機動彈性模量測試：

測點涂凡士林：中心5mm

發(fā)射接收側(cè)面混凝土的抗凍等級，應(yīng)根據(jù)工程所處的環(huán)境，按有關(guān)規(guī)定選擇。

嚴(yán)寒氣候條件、冬季凍融交替次數(shù)多、處于水位變化區(qū)的外部混凝土，以及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或薄壁結(jié)構(gòu)、受動載荷的結(jié)構(gòu)，均應(yīng)選用較高抗凍等級的混凝土；

與海水或與侵蝕性溶液接觸的上述各種結(jié)構(gòu)，應(yīng)選用更高抗凍等級的混凝土?？箖鲂院玫幕炷粒挚箿囟茸兓?、干濕變化等風(fēng)化作用的能力也較強。因此在溫和地區(qū)，對外部混凝土也應(yīng)有不低于F50的抗凍要求，以保證建筑物抗風(fēng)化的耐久性。房屋建筑中室內(nèi)、大體積的內(nèi)部等不受風(fēng)雪影響的混凝土，可不考慮抗凍性。二、抗?jié)B性混凝土材料的腐蝕破壞大多是在水及有害液體侵入的條件下發(fā)生的。如氯離子侵入，引起的鋼筋銹蝕破壞。水壓力滲透氯離子滲透性混凝土常用的滲透性檢測主要分兩種：（一）水壓力滲透：抵抗有壓水滲透的能力。一組6個試件，成型養(yǎng)護28d后，在試件側(cè)面滾涂一層融化的密封材料（如石蠟），壓入預(yù)熱過的試模中，裝在滲透儀上進行試驗。水的進入對混凝土的影響：（1）影響物理力學(xué)性能（2）引入有害離子（Cl－）圓臺形試件上直徑175mm，下直徑185mm，高150mm。圖1密封好的試件圖2水壓力滲透儀

初始水壓0.1MPa，每隔8h增加水壓0.1MPa，一直加至6個試件中有三個試件表面出現(xiàn)滲水，記下此時的水壓力H，即可停止試驗?？?jié)B等級：

混凝土的抗?jié)B等級分級為S2、S4、S6、S8、S10、

S12，若壓力加至1.2MPa,第三個試件仍未滲水，則停止試驗，試件的抗?jié)B等級以S12表示。

對于一些強度比較高的混凝土，這種方法不利于我們進行對比試驗。這種情況下，就不利于我們做對比試驗。通常采用相對滲透系數(shù)法。

0.8MPa加壓24h，然后沿軸向劈開，看水滲透的高度。沿水印的上邊緣畫一條線，均勻的取10個點，讀取的數(shù)據(jù)取平均值做為滲透高度Dm。相對滲透系數(shù):m=0.031MPa=10200cm三、抗蝕性

化學(xué)侵蝕(水泥石的腐蝕)磨蝕性抗磨蝕性（氣蝕性）

一般對抗磨蝕性要求較高的混凝土主要有兩大類：（1）受高速水流沖刷的混凝土（水工建筑物中的泄洪洞、大壩等）表面凸凹不平斷面突變水流轉(zhuǎn)彎如我國某水電站的一號泄洪洞，第一個洪水期泄洪后，就發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的氣蝕破壞，在緊鄰龍?zhí)ь^的反弧段下游400mm左右范圍底板邊墻襯砌被大面積掀起，最大沖刷深度達數(shù)米，不得不進行大修。

（2）道路路面混凝土。

車輛荷載的反復(fù)作用（沖擊、摩擦）磨蝕破壞相當(dāng)嚴(yán)重的路面抗磨蝕的措施:（1）建筑物的外形（2）混凝土材質(zhì)的選擇（水泥、砂、碎石）

配合比設(shè)計水泥混凝土路面耐磨性實驗（磨耗法）：試件尺寸：150mm×150mm×150mm成型養(yǎng)護28天進行實驗預(yù)磨30轉(zhuǎn)，m1

再磨60轉(zhuǎn)，m2單位面積磨耗四、堿－骨料反應(yīng)

堿－骨料反應(yīng)可分為堿－硅酸反應(yīng)（ASR）和堿－碳酸鹽反應(yīng)（ACR）。

1、堿－硅酸反應(yīng)混凝土內(nèi)部水泥凝結(jié)體中含有Na2O、K2O等堿性氧化物，當(dāng)這些物質(zhì)含量較高時，在有水的條件下，它會與骨料中的活性SiO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成堿－硅酸鹽凝膠，其反應(yīng)方程式為

這種凝膠堆積在骨料與水泥凝膠體的界面，吸水后會產(chǎn)生很大的體積膨脹（約增大3倍以上），導(dǎo)致混凝土開裂破壞，這種現(xiàn)象稱為混凝土的堿－骨料反應(yīng)。在一些公路、橋梁、混凝土閘壩等工程中均要考慮堿骨料反應(yīng)的危害，并加以預(yù)防。3、堿－骨料反應(yīng)發(fā)生的條件：（1）水泥中含堿量大于0.6％，按(Na2O+0.658K2O)計；（2）骨料中有活性物質(zhì)（活性二氧化硅、蛋白石、燧石等）；（3）環(huán)境中有水存在。針對堿－骨料反應(yīng)發(fā)生的條件，可以采取相應(yīng)的措施來進行防治。此外還可以在混凝土中摻入活性摻合料（粉煤灰）或引氣劑。實際應(yīng)用中主要從控制原材料品質(zhì)方面來防止堿骨料反應(yīng)的發(fā)生。五、碳化碳化前：水泥凝膠中的Ca(OH)2含量約為25％，PH＝12～13，堿性。

碳化后：Ca(OH)2濃度下降，PH＝8.5～10，接近中性。不利影響：堿性條件下，鋼筋表面生成鈍化膜碳化改變了混凝土內(nèi)部的堿性環(huán)境，削弱了混凝土對鋼筋的保護作用。有利方面：提高密實度促進水化影響碳化的因素：（1）環(huán)境中CO2濃度。濃度越高，碳化越快。（2）環(huán)境的相對濕度。最適宜濕度為50％～75％。碳化實驗：試件尺寸100mm×100mm×100mm標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護28天后，60℃烘干48h。碳化箱制度：CO2濃度20±3％，相對濕