提高混凝土耐久性方法之材料质量控制法
加强混凝土组成材料质量控制是办法之一
(1)水泥
水泥的矿物组成对混凝土的耐久性影响较大,高C3A的水泥,早期放热量大,混凝土内部易产生微细裂纹,这些微细裂纹将随着混凝土应力应变的变化而发展,对混凝土的抗裂性和耐久性不利。高C2S的水泥,无疑对混凝土的耐久性有利。粉煤灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥,早期水化热低,对减小和控制温度应力有利。但用它们配制的混凝土,经冻融循环后表面剥落较严重,矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土泌水率大,干缩率较大。
仅从混凝土的耐久性考虑,水泥强度等级不宜过高,强度高的水泥早期水化放热量大,易产生微细裂缝。采用高强度等级水泥,大修量混合材配制的混凝土,只要其pH值保持在11以上,基本上不会增大混凝土的碳化。
高耐久混凝土的水泥用量一般都不高,这是因为水泥用量高了,水泥的水化放热量就会增大。温度应力大了易导致混凝土内部产生微细裂缝。笔者认为只要混凝土的强度能够满足设计要求,应尽可能减少混凝土的单方水泥用量。
(2)集料
集料对混凝土耐久性的影响主要表现在集料与水泥石间的界面结合。一般说来,配制C50以下的混凝土,集料的强度大多数能满足要求。集料的表面状态(包括集料的表面粗糙度、吸水率、含泥量等)直接影响到集料与水泥石间的黏结,黏结力低集料与水泥石间的界面缺陷大,混凝土耐久性降低。配制高耐久性混凝土必须选择级配合理、不会产生碱集料反应的清洁砂石材料作为集料。
(3)减水剂
长期以来,人们习惯于用混凝土的含气量来控制混凝土的耐久性。事实上,含气量反映的是混凝土内的总含气量。这其中包括敞开的、贯通的气泡,大而不稳定的气泡,而这些气泡对混凝土的强度和耐久性均不利。只有封闭的、稳定的、细小气泡才对混凝土的耐久性有利。
减水剂引入的气泡,如果不是在生产的最后阶段复合了引气剂,而是减水剂生产过程中因某个工艺不当或反应不完全造成的引气,则是对混凝土耐久性不利。因此,必须控制减水剂的引气量。混凝土内部的含气量控制,除了含气量的测定,还应以气泡平均半径和气泡间距系数及单位体积气泡个数作为依据。
减水剂与引气剂复合时,应考虑到两者的配伍性。
(4)混合材
如前所述,选择优质的粉煤灰、磨细矿渣、硅灰等混合材是提高混凝土耐久性的重要措施。
(5)拌和水
必须选择对混凝土无害的淡水。
(6)碱含量
混凝土中的碱含量大小对混凝土的耐久性影响较大,应尽可能地控制混凝土的碱含量小于3kg/m3.