水泥對混凝土耐久性的影響分析

(河南質量工程職業學院， 河南 平頂山 467000)

引言

時代的飛速發展，不僅僅國民經濟和信息化技術得到了進步，人們的安全意識也逐步提高了，對于房屋建筑的需求也不滿足于遮風擋雨了，對房屋建筑的質量要求越來越高。水泥是混凝土的組成原料，人們把關注點也逐步轉移到了水泥上。在傳統的房屋建設中，混凝土的強度作為檢查的重點，往往把耐久度忽略掉了，這就導致了很多問題的發生，比如開裂、松軟、溶蝕以及膨脹等，更有甚者會造成重大的安全事故，這樣人們的生面安全財產就很難得到保證，因此，對混凝土耐久性的研究是事關重要的。

1、具體影響情況分析

1.1 化學因素影響

混凝土的抗硫酸鹽侵蝕能力取決于水泥中C3A的含量，因此ASTM-V型水泥規定2C3A+C4AF含量低于百分之二十。實驗表明，在水泥中增加細顆粒的礦渣粉或者粉煤灰，可以促進水泥發生火山灰反應，減少水化的氫氧化物含量，這就極大程度的減少了混凝土的腐蝕。火山灰反應是一個緩慢的化學反應過程，因此需要通過已經制備出來的混凝土讓遭受到了酸性侵蝕的混凝土多支撐點時間。與此同時，在水泥中加入磨細礦渣這類材料，不僅防止了混凝土被侵蝕，還提高了混凝土的耐久性。此外，混凝土的耐久性還受到堿-骨料反應的影響，在一定條件下，過高堿含量的水泥，水泥中的堿就會跟堿活性集料發生化學反應，容易使混凝土發生開裂，甚至是產生破壞。

1.2 礦物因素影響

水泥的礦物組成包括：硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣。鋁酸三鈣的化學性質是加水調和后，凝結時間正常。水化較快，加水后28天可以水化70%左右，強度發展比較快，早期強度高，強度增進率較大，28天強度可以達到一年強度的70%至80%。四種熟料礦物中強度最高，水化熱最高，抗水性較差。硅酸二鈣的化學性質是與水作用時，水化速度較慢。至28天齡期僅水化20%左右。凝結硬化緩慢，早期強度較低，28天以后強度仍能較快增長，一年后可接近硅酸三鈣，它的水化熱低，體積干縮性小，抗水性和抗硫酸鹽侵蝕能力較強。鋁酸三鈣的化學性質是水化迅速，放熱多，凝結硬化很快，如果不加石膏等緩凝劑。易使水泥急凝。鋁酸三鈣硬化也很快，水化三天內就大部分發揮出來，早期強度較高，但絕對值不高，以后幾乎不再增長，甚至倒縮，干縮變形大，抗硫酸鹽侵蝕性能差。根據礦物的化學性質不難發現，如果水泥中硅酸三鈣所占比重增大時，容易出現水泥早期強度高，但是后期強度不理想，耐久能力低下的情況；如果水泥中硅酸二鈣的占有比重增大，混凝土在后期的強度就會比較高，水泥就不容易開裂，由此混凝土的耐久性就被提高上來了；如果水泥中鋁酸三鈣的占有比重增大時，容易出現水泥早期開、裂抗凍能力低下的問題；如果水泥中鐵鋁酸四鈣所占比重增大時，容易出現強度雖然提高了，但是卻回轉窖結圈的現象。綜上實驗，研究人員找到了最適合提高耐久度的礦物配比，那就是在水泥中使硅酸二鈣比硅酸三鈣多。

1.3 粉磨細度因素影響

在水泥的各項指標中，水泥粉磨細程度還是很重要的，混凝土的孔隙結構、含濕率都與其有關。當水泥的細度較低時，直接把水泥的比表面積增大，所以，水泥中的水化薄膜出現時間會大大提前，從而使部分水化產物不進行水化，進而影響孔結構?；炷恋臐穸扰c粉磨細度的關聯在于粉磨細度對水泥結構的構建有影響，水泥中細小顆粒會增加毛細孔數量，提高混凝土的毛細能力，進而吸入更多的水分，保持水泥一個良好的濕度條件；但是，如果水泥粉磨細度高，混凝土吸濕能力就會下降，這就是工程出現裂縫的原因，埋下安全隱患。如果混凝土出現了裂縫，那么混凝土的內部結構就會遭到破壞，承載力就會下降，所承載的壓力一旦超過它的極限，混凝土就會被破壞，這樣一來，還談什么耐久。

混凝土的結構如果出現了裂縫，就會產生滲透作用，而常壓滲透指標就是對這個滲透力的直觀展現?，F在我國對滲透指標的研究還不夠深入，無法做到在什么環境下都可以測量毛細孔的壓力，對滲透系數測量并不十分準確，太受環境因素干擾。研究人員通過在常壓環境下進行滲透實驗得出結論，混凝土的滲透能力與顆粒含量有關，顆粒越多，滲透能力越強；顆粒越細，吸水率越高。由此可見，細度與耐久度的關系。

2、提高水泥耐久性的措施

2.1 調控礦物組成

不僅施工人員知道水泥是建筑的基本材料，普通民眾也了解水泥的重要性。水泥作為建筑的血脈，如何提高水泥的質量是現在研究人員面臨的難題，而如何解決水泥中的礦物組成就成了現在研究突破口。大量的研究發現，硅酸三鈣對于混凝土的早期強度影響巨大，但是并沒有給水泥提供抗磨損、防裂縫、抗化學侵蝕的性能，反而這幾點恰恰是工程建筑所追求的。所以，把控磷酸三鈣的含量是今后生產水泥所關注的要點。另外，磷酸三鈣含量低于百分之七的水泥與粉煤灰進行混合使用，效果顯著，抗開裂能力得到巨大提高。

2.2 調控水泥細度

過去的國內的水泥配比過度的在意了大顆粒帶給水泥的化學反應，對水泥細度調控的研究很膚淺，沒能深入的探討不同細度配比下的水泥實際效果，不清楚顆粒對水泥的影響。現在研究者已經發現了這個問題，把科學調控應用到水泥的細度管理當中。詳細控制步驟：

（1）控制均勻系數。均勻系數是對水泥中顆粒分布寬度的描述，顯而易見，均勻系數的大小是根據顆粒分布決定的，研究人員需要的就是通過均勻系數反應的顆粒分布情況進行研究，探究出不同水泥的最適細度配比。

（2）控制特征粒徑。特征粒徑有很多的表現形式，其中它的主要表現形式會嚴重的影響到細粉含量，進而決定水泥強度，通過對特征粒徑的研究掌握，研究者可以更準確的調整磨粉參數。

（3）控制比表面積。比表面積是細粉顆粒占水泥總面積的一個比值，它所傳遞的信息就是級配情況，這也水泥整體耐久性的研究提供了參數，因此必須控制。

結語

社會在發展，人們的意識在提高，人們越來越追求高品質的生活，而最基本的生活要素，無非是衣食住行罷了，建筑滿足著人們“住”的需求，而為了滿足人們的需求，就需要不斷地進步。根據上邊的論述，不難發現混凝土耐久度對建筑的影響深遠，它影響著整個行業的發展，關乎著萬萬民眾的安全，絕不是可以忽略的小問題，研究者必須拿出足夠的關注，解決這個難題，提高混凝土的耐久性，給建筑更高的安全性。歸根結底，水泥作為混凝土的重要材料，對水泥性能的影響十分重要，最主要的是水泥決定混凝土的性質，所以應該發展水泥的制作工藝，完善水泥制造行業機制，對水泥的制作更具規范性，解決這個建筑工程中的難題，不斷的提高水泥質量，慢慢貫徹持續發展理念，給建筑行業帶去更大的推動。

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