正确选择耐久性混凝土的原材料分析

正确选择耐久性混凝土的原材料分析

耐久性混凝土以其优越的抗冻性、耐磨性、抗碱一骨料反应性、抗裂性、护筋性、耐蚀性得到了广泛的发展和应用，特别是在高等级公路、铁路桥隧的建设过程中，地铁工程建设中，更显示出其耐久性指标的重要性。为确保混凝土质量，达到理想的耐久性效果，对原材料的选用十分关键。

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耐久性；混凝土；原材料

1 胶凝材料的选择

1.1 水泥的选择

混凝土凝结时，水泥水化热过快放热过集中会导致混凝土的收缩增大，导致混凝土开裂，影响混凝土的结构耐久性。水泥水化生成的Ca（OH）.2和空气中的CO.2在相对湿度合适的条件下发生反应，生成CaCO.3和水，造成水泥浆体中的碱度下降和水的损失，从而也可以引起钢筋锈蚀和混凝土收缩开裂。

所以水泥选择宜用PO-42.5级及以上的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，但普硅酸盐水泥的混合材仅限于矿渣或粉煤灰。不宜用早强水泥。有耐硫酸盐侵蚀要求的混凝土也可选用高抗硫酸盐水泥或中抗硫酸盐水泥。水泥应避免取自多家生产厂商，坚持先检测后使用的原则，尤其控制好水泥中游离氧化钙含量、碱含量、氯离子含量满足要求。

1.2 其他胶凝材料的选择

矿物掺和料应选用品质稳定的产品，其品种宜为粉煤灰、磨细矿渣粉或硅灰。一般混凝土用水量大，水灰比高导致混凝土内部空隙率很高，特别是其中毛细孔占相当比例，而毛细孔是各种侵蚀介质、水份、CO.2、CO.2及其它有害物质进入混凝土内部的通道，引起混凝土耐久性不足。在混凝土中使用适量粉煤灰、磨细矿渣粉或硅灰，可使混凝土骨料与骨料以及骨料与填充物之间空隙减小，使混凝土密实性大大提高，同时加入一定粉煤灰可以减少水泥用量，也降低了水泥水化热反映，降低混凝土自身的收缩和开裂，也相应提高抑制各种侵蚀物及环境对混凝土实体的破坏，从而提高混凝土耐久性。但是掺人的矿物掺和料要保证其成分的稳定性，其中粉煤灰细度，磨细矿渣粉的MgO含量及其他们的烧失量、SO.3含量、Cl-含量对混凝土耐久性指标影响很大，严格按要求控制在允许范围内，否则掺入不当反而影响混凝土的质量，减少混凝土的使用寿命。

2 骨料的选择

2.1 粗骨料的选择

粗骨料应选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线膨胀系数小的洁净碎石。也可采用碎卵石，不宜采用砂岩碎石。碎石选用两种级配，分别为5—10mm与10.25mm两种，不得用单粒级粗骨料配制混凝土。粗骨料吸水率应小于2%（用于干湿交替或冻融循环下的混凝土，应小于1%）。粗骨料的最大公称粒径不宜超过钢筋的混凝土保护层厚度的2/3（在严重腐蚀环境条件下不宜超过钢筋的混凝土保护层厚度的1/2），且不宜超过钢筋最小间距的3/4。

粗骨料中有害物質含量较多，不但影响到混凝土的强度，更加影响到混凝土的耐久性。在潮湿环境下，混凝土中孔溶液中的碱金属离子与骨料中的活性组分，如活性硅或活性碳酸盐，在骨料与水泥石的界面区反应，形成吸水性很大，且吸水后能产生体积膨胀的化合物一硅酸盐凝胶，因而导致膨胀性破坏，降低界面粘结力，并使混凝土开裂的破坏现象这就是所说的碱骨料反应破坏。如果混凝土所用骨料含有碱活性成分，而且混凝土常处于潮湿环境下，就可能发生碱骨料反应破坏。和普通混凝土相比，耐久性混凝土在保证骨料一般技术要求的同时，对骨料中有害物质含量的控制更加严格。为此要严格控制骨料中有害物质的含量满足要求，从而保证混凝土的耐久性。

2.2 细骨料的选择

细骨料选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然河砂，优先选用中粗砂，粒径的细度模数在3.0、2.3之间，当采用细砂时，宜适当降低砂率。不宜使用山砂和人工砂，严禁使用海砂。天然河砂中含泥量、泥块含量、云母、轻物质、有机物、硫化物及硫酸盐等有害物质的含量对耐久性混凝土影响很大，如发现砂中含有颗粒状的硫酸盐或硫化物杂质时，则要进行专门检验，确认能满足混凝土耐久性要求时，方能采用。砂中有害物质限值要满足要求。

3 外加剂的选择

外加剂对混凝土具有良好的改性作用，使混凝土具有很好的工作性，满足混凝土施工要求。要配置高性能混凝土，掺用一定量的化学外加剂是关键技术之一，外加剂自身的品质与水泥的相容性是调制高性能混凝土的必要条件，要采用减水率高、坍落度损失小、适量引气、能明显改善或提高砼耐久性能的质量稳定的产品。要经过多次试验，必须保证外加剂与水泥之间应有良好的相容性。

4 施工拌合用水的选择

拌和用水可采用饮用水，不得采用海水、污水和PH值小于5.0的酸水。在受条件所限制采用坑塘中的水、雨水或其他水时，要进过检验后采用。尤其要控制PH值、氯化物、硫酸盐、碱含量指标，使用不当将增加混凝土中总碱含量、加大混凝土的碱一骨料反应，破坏混凝土的微观结构。这直接影响到混凝土的耐久性指标。检验标准要符合要求。

参考文献

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