科洛防水劑與混凝土耐久性的具體體現(xiàn)

科洛防水劑網(wǎng)訊 混凝土耐久性是指對風(fēng)化作用、化學(xué)腐蝕、磨 損或任何其它破壞過程的抵抗能力。工程結(jié)構(gòu)在長期使用過程中，在人為或自然 環(huán)境的作用下，其內(nèi)部將隨著時間的變化發(fā)生材料老化與結(jié)構(gòu)損傷，這種損傷積 累將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)承載力下降、耐久性能降低。

影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的因素主要分為內(nèi)部因素和外部因素。由于內(nèi)外因素 的作用使混凝土結(jié)構(gòu)常發(fā)生凍融破壞、堿一集料反應(yīng)、混凝土碳化、鋼筋銹蝕、 磨蝕、化學(xué)侵蝕等。這些反應(yīng)將導(dǎo)致抗力下降甚至結(jié)構(gòu)破壞。

2.1混凝土滲透性與混凝土耐久性

1. 丨混凝土的滲透性

滲透性是多孔材料的基本性質(zhì)之一，它反映了材料內(nèi)部孔隙的大小、數(shù)量、 分布以及連通等情況?；炷潦且环N多孔的、在各種尺度上多相的非均質(zhì)復(fù)合材 料。概括地說，混凝土的滲透性是指氣體、液體或離子受壓力、化學(xué)勢或電場作 用在混凝土中滲透、擴(kuò)散或遷移的難易程度。它衡量的是混凝土抵抗各種介質(zhì)入 侵的能力^[16’^|7]。

2.丨.2混凝土滲透性對混凝土耐久性影響

混凝土的主要破壞因素，鋼筋銹蝕、碳化、凍融循環(huán)、酸侵蝕、堿侵蝕、硫 酸鹽侵蝕、磨蝕等，它們作用機(jī)理各不相同且十分復(fù)雜，但共同點是：都與水或 其他有害液體或氣體向混凝土內(nèi)部傳輸?shù)碾y易程度有關(guān)，即與混凝土的滲透性相 關(guān)?；炷敛牧系母g大多是在有水及有害液體或氣體侵入的條件下產(chǎn)生的，混 凝土的耐久性與滲透性有著密切的聯(lián)系。

(1) 凍融破壞與滲透性

凍融破壞是指混凝土在負(fù)溫與正溫交替循環(huán)作用下發(fā)生表面剝落、開裂、強(qiáng) 度降低、結(jié)構(gòu)疏松乃至破壞的現(xiàn)象。這種破壞在接觸水又受凍的環(huán)境下容易發(fā)生， 所以抗凍性也是混凝土耐久性的一項重要指標(biāo)。

材料微觀結(jié)構(gòu)決定了其宏觀的行為。決定滲透性的主要微觀結(jié)構(gòu)指標(biāo)如混凝 土的密實度、孔隙構(gòu)造和數(shù)量，同時也是混凝土抗凍性的重要因素。因此混凝土 的滲透性一定程度上反映了其抵抗凍融破壞的能力。已有試驗表明混凝土滲透性 與抗凍性之間存在較好的相關(guān)性。

干燥的混凝土不會遭受冰凍破壞。由于混凝土含水率存在一個臨界飽和度，

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在濕環(huán)境中，水滲入混凝土內(nèi)部并達(dá)到這個臨界飽和度，在凍結(jié)時產(chǎn)生的壓力大 于周圍水泥漿體的抗拉強(qiáng)度而產(chǎn)生微裂縫?；炷两?jīng)充分養(yǎng)護(hù)后含水率可能低于 臨界飽和度，但如果其滲透性較高，且暴露于潮濕環(huán)境時，可以再次達(dá)到或超過 臨界飽和度。

因此，對處于凍融環(huán)境中的混凝土，其滲透性非常重要。滲透性不僅控制著 凍結(jié)時與內(nèi)部水的移動有關(guān)的滲透壓力，而且控制著冰凍前的臨界飽和度。

(2) 碳化與滲透性

研究表明，混凝土碳化是影響混凝土耐久性的一個重要因素。一般情況下， 早期混凝土呈較強(qiáng)的堿性（一般，pH>12.5),當(dāng)空氣、土壤、地下水等環(huán)境中的 酸性氣體（如C0₂、S0₂等）或液體侵入混凝土中，與水泥石中的堿性物質(zhì)發(fā)生 化學(xué)反應(yīng)，使pH下降，稱為混凝土的中性化。其中，由空氣中的C0₂所引起的 中性化過程稱為混凝土的碳化。

混凝土的碳化是伴隨著C0₂氣體向混凝土內(nèi)部擴(kuò)散，溶解于混凝土孔隙內(nèi)的 水，再與各水化產(chǎn)物發(fā)生碳化反應(yīng)這樣一個復(fù)雜的物理化學(xué)過程。研究表明，混 凝土的碳化速度取決于C0₂氣體的擴(kuò)散速度及<：0₂與混凝土成分的反應(yīng)性?；炷?/span> 土的滲透性在很大程度上決定著C0₂的擴(kuò)散速度，從而影響著混凝土的抗碳化性

能。

許多研究證明混凝土的碳化與滲透指標(biāo)（吸水性、氣體滲透性、氯離子擴(kuò)散 性等）具有較好的相關(guān)性。

1) 碳化深度與吸水性關(guān)系。有調(diào)查研究表明碳化深度隨吸水量的增大而呈 線性增加趨勢。

2) 碳化深度與氣體滲透性關(guān)系?；炷恋奶蓟阅芎艽蟪潭壬先Q于C0₂ 在混凝土中的擴(kuò)散速度，因此也就必然受混凝土氣體滲透性的影響。有試驗結(jié)果 表明，混凝土碳化深度的平方與空氣滲透系數(shù)成良好的線性關(guān)系。

3) 碳化深度與氣離子擴(kuò)散性。有試驗結(jié)果表明，兩者間有較好的相關(guān)性^[181。

(3) 堿一集料反應(yīng)與滲透性

堿一集料反應(yīng)是指混凝土中的堿性物質(zhì)與具有堿活性的集料間發(fā)生的化學(xué)反 應(yīng)。這種反應(yīng)引起明顯的混凝土體積膨脹和開裂，改變混凝土的微結(jié)構(gòu)，是影響 混凝土耐久性的最主要因素之一。堿一集料反應(yīng)實際是混凝土中某些活性礦物集 料與混凝土中的堿性溶液之間的反應(yīng)。

混凝土發(fā)生堿一集料反應(yīng)的條件是集料的堿活性、水泥的含堿量或其他途徑 得到堿以及潮濕的外部環(huán)境。研究^[19’^2(>]表明，只有在空氣相對濕度大于80%，或 直接接觸水的環(huán)境中，堿一集料反應(yīng)膨脹破壞才會發(fā)生。否則，即使骨料具有堿 活性且混凝土中有超量的堿，堿骨料反應(yīng)也很緩慢。生成的凝膠在干燥狀態(tài)下不 產(chǎn)生體積膨脹，就不會產(chǎn)生破壞性膨脹開裂。所以，混凝土的滲透性對堿一集料