混凝土的渗透性与耐久性

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混凝土耐久性的标准评估指标

混凝土耐久性的标准评估指标

混凝土耐久性的标准评估指标一、引言混凝土是一种广泛应用的建筑材料,其具有良好的耐久性和强度。

然而,随着时间的推移和外在环境的影响,混凝土的性能会逐渐降低,这就需要对混凝土的耐久性进行评估。

本文将介绍混凝土耐久性的标准评估指标。

二、混凝土的耐久性混凝土的耐久性是指混凝土在长期使用中的抗侵蚀、抗裂、抗冻融、抗老化等能力。

混凝土的耐久性取决于多种因素,如材料的质量、施工工艺、使用环境等。

因此,对混凝土的耐久性进行评估需要考虑多个方面的因素。

三、混凝土耐久性的评估指标1. 抗压强度抗压强度是混凝土的基本力学性能之一,也是评估混凝土耐久性的重要指标。

混凝土的抗压强度越高,其耐久性就越好。

一般来说,混凝土的抗压强度应符合国家标准规定的强度等级。

2. 抗渗透性混凝土的渗透性是指混凝土对外部水分、气体等的渗透能力。

混凝土的渗透性越低,其耐久性就越好。

因此,评估混凝土的耐久性需要考虑其抗渗透性能。

3. 抗裂性混凝土的抗裂性是指混凝土在受力后不发生裂缝的能力。

混凝土的抗裂性能越好,其耐久性就越好。

评估混凝土的耐久性需要考虑其抗裂性能。

4. 抗冻融性混凝土在冬季遇到冰冻后,会出现体积膨胀和裂缝,严重影响混凝土的使用寿命。

因此,评估混凝土的耐久性需要考虑其抗冻融性能。

5. 耐化学性能混凝土在酸、碱、盐等化学物质的侵蚀下会发生变化,严重影响混凝土的使用寿命。

因此,评估混凝土的耐久性需要考虑其耐化学性能。

6. 耐久性指标的检测方法对于混凝土的耐久性指标,需要采用相应的检测方法进行检测。

例如,抗压强度可以采用压力试验机进行检测;抗渗透性可以采用水压试验机进行检测;抗裂性可以采用拉伸试验机进行检测等。

四、结论评估混凝土的耐久性需要考虑多个指标,包括抗压强度、抗渗透性、抗裂性、抗冻融性、耐化学性能等。

这些指标可以通过相应的检测方法进行检测。

混凝土的耐久性评估对于建筑结构的安全和使用寿命具有重要意义。

混凝土的渗透性及防水处理技术

混凝土的渗透性及防水处理技术

混凝土的渗透性及防水处理技术混凝土是一种常见的建筑材料,具有优良的抗压性和耐久性。

然而,由于其孔隙结构,混凝土却存在较高的渗透性,容易受到水分、湿气和外界化学物质的侵蚀。

为了保护混凝土结构的安全和使用寿命,渗透性及防水处理技术成为重要的研究领域。

本文将探讨混凝土的渗透性原因、影响因素以及防水处理技术。

一、混凝土渗透性的原因混凝土的渗透性可以归结为以下两个主要原因:1. 孔隙结构:混凝土是由水泥、骨料、砂和水等材料混合而成的,其中水泥固化后形成的胶体填充了骨料间的空隙,然而,由于混凝土施工过程中的振捣和震动等因素,使得混凝土中的空隙分布不均,形成了各种尺寸的孔隙。

这些孔隙使得混凝土容易受到水分和其他外界物质的渗透。

2. 水泥水化产物溶出:混凝土在水泥水化过程中会产生一些溶出物,如氢氧化钙和氢氧化钙化合物等。

这些溶出物在混凝土表面形成了一层抗渗透剂,但随着时间的推移,这层抗渗透剂逐渐溶解,使得渗透性逐渐增加。

二、混凝土渗透性的影响因素混凝土的渗透性不仅受到上述原因的影响,还受到以下因素的影响:1. 水胶比:水胶比是指混凝土中水和胶体(水泥和粉煤灰等)的比例。

水胶比越高,混凝土的渗透性越大。

因此,在施工中应合理控制水胶比,以降低混凝土的渗透性。

2. 骨料种类和粒径:不同种类和粒径的骨料对混凝土的渗透性有一定影响。

较大粒径的骨料可以减小混凝土的孔隙结构,从而降低渗透性。

3. 施工工艺:混凝土的施工工艺,如振捣、震动和养护等,会直接影响混凝土的密实度和渗透性。

合理的施工工艺可以减少混凝土内部的孔隙,从而降低渗透性。

三、混凝土防水处理技术为了减少混凝土的渗透性并提高其防水性能,有以下几种常见的防水处理技术:1. 表面防水涂层:通过在混凝土表面涂覆防水涂层,可以增加混凝土的密封性,阻止水分的渗透。

常用的表面防水涂层包括聚氨酯、有机硅和丙烯酸酯等。

2. 渗透性防水剂:渗透性防水剂是一种特殊的液体,可以渗透到混凝土内部孔隙中,并与水泥反应形成水化物,填充孔隙,从而提高混凝土的抗渗透性能。

混凝土耐久性的含义是什么?如何提高混凝土的耐久性

混凝土耐久性的含义是什么?如何提高混凝土的耐久性

混凝土耐久性的含义是什么?如何提高混凝土的耐久性?答:(一)耐久性的定义:混凝土除了应有适当的强度外,还应根据使用方面的特殊要求,具有一定的抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、耐热性等,统称为耐久性。

耐久性是指混凝土抵抗环境介质作用并长期保持其良好的使用性能和外观完整性,从而维持混凝土结构的安全、正常使用的能力。

(1)抗渗性;指混凝土抵抗液体和气体渗透的性能。

由于混凝土内部存在着互相连通的孔隙和毛细管,以及因振捣欠密实而产生蜂窝、孔洞,使液体和气体能够渗入混凝土内部,水分和空气的侵入会使钢筋锈蚀,有害液体和气体的侵入会使混凝土变质,结果都会影响混凝土的质量和长期安全使用。

混凝土的抗渗性用抗渗标号P表示。

如P4表示在相应的0.4N/㎜2水压作用下,用作抗渗试验的6个规定尺寸的圆柱体或圆锥体试块,仍保持4个试块不透水。

混凝土的抗渗标号一般分为P6 、P8 、P10 、P12 。

(2)抗冻性:指混凝土抵抗冰冻的能力。

混凝土在寒冷地区,特别是在既接触水,又遭受冷冻的环境中,常常会被冻坏。

这是由于渗透到混凝土中的水分受冻结冰后,体积膨胀9%,使混凝土内部的孔隙和毛细管受到相当大的压力,如果气温升高,冰冻融化,这样反复地冻融,混凝土最终将遭到破坏。

混凝土的抗冻性用抗冻标号F表示。

如受冻融的试块强度与未受冻融的试块强度相比,降低不超过25%,便认为抗冻性合格。

抗冻标号以试块所能承受的最大反复冻融循环次数表示。

根据冻融循环次数,混凝土抗冻标号一般分为:F15、F25、F50、F100、F150和F200。

(3)抗侵蚀性:指混凝土在各种侵蚀性液体和气体中,抵抗侵蚀的性能。

对混凝土起侵蚀作用的介质主要是硫酸盐溶液、酸性水、活动和或带水压的软水、海水、碱类的浓溶液等。

硫酸盐侵蚀是指硫酸根离子与混凝土中水泥水化物之间的化学反应,形成有害化合物,而导致混凝土组成和结构的破坏、强度下降、表面剥离等。

(4)耐热性:指混凝土在高温作用下,内部结构不遭受破坏,强度不显著丧失,具有一定化学稳定性的性能。

混凝土耐久性评价标准

混凝土耐久性评价标准

混凝土耐久性评价标准一、前言混凝土作为一种广泛应用于各种建筑和工程领域的建筑材料,其耐久性一直是业内所关注的重点问题。

混凝土在使用过程中,受到环境的影响,会产生各种不同的损伤和病害,严重影响其使用寿命和安全性能。

本文旨在建立一套具体、全面、科学、实用的混凝土耐久性评价标准,为混凝土耐久性的评价提供参考。

二、评价指标混凝土的耐久性评价指标主要包括以下几个方面:1. 抗渗性能混凝土的抗渗性能是衡量混凝土耐久性的重要指标之一。

它主要通过测定混凝土的渗透性能来评价,其中包括静水压试验、渗透试验、电渗试验、氯离子渗透试验、水蒸气渗透试验等。

2. 抗冻性能混凝土的抗冻性能是指混凝土在低温环境下承受冻融循环能力的指标。

它主要通过测定混凝土的抗冻性能来评价,其中包括冻融试验、冰盐试验、盐雾试验等。

3. 抗碱性能混凝土的抗碱性能是指混凝土在碱性环境下的耐久性指标。

它主要通过测定混凝土的碱度和碱石反应来评价,其中包括酚酞试验、电导率试验、碱度测定试验等。

4. 抗硫酸盐侵蚀性能混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能是指混凝土在硫酸盐侵蚀环境下的抗腐蚀能力。

它主要通过测定混凝土的硫酸盐侵蚀试验来评价。

5. 抗氯离子侵蚀性能混凝土的抗氯离子侵蚀性能是指混凝土在氯离子侵蚀环境下的抗腐蚀能力。

它主要通过测定混凝土的氯离子离子浓度来评价。

6. 抗碳化性能混凝土的抗碳化性能是指混凝土在二氧化碳、水分和氧气的作用下,发生碳化反应的能力。

它主要通过测定混凝土的碳化深度和碳化率来评价。

三、评价等级根据混凝土的耐久性指标,可以将混凝土的耐久性分为优、良、中、差四个等级。

其中,优、良、中、差分别代表混凝土的耐久性优秀、较好、一般、欠佳。

根据实际情况,可以将不同等级的混凝土用于不同的建筑和工程领域。

例如,优等混凝土适用于高层建筑、桥梁、水利工程等重要工程;良等混凝土适用于普通住宅、商业建筑等普通工程;中等混凝土适用于道路、桥梁等较为简单的工程;而差等混凝土则不适用于任何工程。

混凝土的渗透性及其测试方法

混凝土的渗透性及其测试方法

混凝土的渗透性及其测试方法一、引言混凝土是建筑工程中最常用的材料之一,其性能对工程质量具有重要影响。

其中,混凝土的渗透性是指混凝土中水、气体等物质穿透混凝土的能力,它是混凝土耐久性的重要指标之一。

因此,混凝土的渗透性测试是混凝土质量控制的必要手段。

本文将介绍混凝土的渗透性及其测试方法。

二、混凝土的渗透性混凝土的渗透性是指混凝土中水或气体通过孔隙、裂缝等缺陷穿透混凝土的能力。

混凝土的渗透性与其孔隙结构、水泥胶凝体的强度、骨料性质等因素有关。

混凝土中孔隙的种类分为毛细孔、大孔和裂隙。

其中,毛细孔是混凝土中最为普遍的孔隙,其直径小于0.1mm,能够吸附和储存水分。

大孔的直径在0.1-10mm之间,能够容纳水分和气体。

裂隙是混凝土中的缺陷,其形成原因包括混凝土的收缩、变形等。

裂隙的存在会极大地影响混凝土的渗透性。

三、混凝土渗透性测试方法混凝土的渗透性测试方法主要有以下三种:1.质量损失法质量损失法是通过测定混凝土样品在一定时间内的水分损失量来确定混凝土的渗透性。

该方法适用于测定混凝土的整体渗透性和表面渗透性。

测试时,将混凝土样品置于水中,浸泡一定时间后取出,用干燥法测定样品质量的变化,计算出混凝土的渗透系数。

2.静水压试验法静水压试验法是通过测定混凝土样品在一定水头下的渗透流量来确定混凝土的渗透性。

该方法适用于测定混凝土的整体渗透性和表面渗透性。

测试时,将混凝土样品置于压力水池中,施加一定水头,测量水流量并计算渗透系数。

3.压汞法压汞法是通过测定混凝土样品中空隙的孔隙率和孔径分布来确定混凝土的渗透性。

该方法适用于测定混凝土的孔隙结构和渗透性。

测试时,将混凝土样品置于压汞仪中,施加一定压力,用汞测定混凝土样品中的孔隙体积和孔径分布,计算出混凝土的渗透系数。

四、总结混凝土的渗透性是混凝土耐久性的重要指标之一,其测试方法主要包括质量损失法、静水压试验法和压汞法。

不同的测试方法适用于不同的混凝土性质和渗透性要求。

混凝土渗透性与耐久性以及引气与耐久性的关系

混凝土渗透性与耐久性以及引气与耐久性的关系

混凝土渗透性与耐久性以及引气与耐久性的关系前言:随着混凝土技术的进步,混凝土制备的可变因素越来越多。

各种矿物细掺料和高性能减水剂作为基本材料组分,更增加了混凝土耐久性影响因素的复杂性。

金伟良、赵羽习等把混凝土结构的耐久性分为环境、材料、构件和结构四个层次。

尽管影响因素很多,但归根结底,这些因素影响着混凝土的两个重要的基本特性、即渗透性和强度。

一、认识混凝土的渗透性、耐久性以及引气(一)混凝土的渗透性混凝土的渗透性,笼统地说是指气体、液体或离子受压力、化学势或电场作用在混凝土中渗透、扩散或迁移的难易程度。

常用的混凝土渗透性测试方法有:透水法、透气法、氯池浸泡法及电量法等。

(二)混凝土的耐久性混凝土的耐久性是指混凝土抵抗外界化学侵蚀、气候变化、磨损以及其他任何破坏过程能力的重要体现,当在暴露的环境中,耐久性性能好的混凝土应保持其形态、质量和使用的功能。

其中混凝土的耐久性研究主要包括化学腐蚀、冻融破坏、钢筋锈蚀以及碱集料破坏等相关因素对其耐久性的影响。

(三)混凝土的引气混凝土所采用的引气是一种具有增水作用的表面活性物质,引气的使用可以是混凝土拌合水的表面张力得到显著的削减,从而使混凝土的内部产生大量稳定的微小封闭气泡。

在这些气泡的作用下,部分毛细管通路被切断了,进而可以使混凝土结冰时产生的膨胀压力得到有效的缓解,避免使混凝土遭到破坏,进而起到缓冲减压的作用。

二、混凝土的渗透性与耐久性之间的关系混凝土是一种多相的、不均匀的、多孔的复合体系,当其相对的表面存在压力、浓度和电位差时,就会发生物质的迁移。

随着水工工程的发展,20世纪30年代,人们开始关注混凝土的渗透性。

由于水工结构诸如大坝、水渠、涵管,以及海底隧道等,一旦渗透性能不能满足要求,就会造成污染、渗漏等工程事故。

(一)混凝土的渗透性与耐久性之间的关系说明混凝土的渗透性能与其耐久性有密切的关系:抗渗性能好的混凝土具有好的密实性、好的抗碳化能力、好的抵抗钢筋锈蚀能力以及抗冻性等。

混凝土中的渗透性原理

混凝土中的渗透性原理

混凝土中的渗透性原理一、概述混凝土是一种广泛应用于建筑、工程、道路等领域的材料,其优点在于强度高、耐久性好、施工方便等。

但是,混凝土中存在着一些缺陷,比如渗透性较大,容易受到水分、气体等外界因素的影响。

因此,深入探究混凝土中的渗透性原理对于提高混凝土的质量和耐久性具有重要意义。

二、混凝土中的渗透性混凝土中的渗透性通常指水分在混凝土中的渗透行为。

混凝土中的水分主要来自于混凝土的配合比和环境中的水分。

混凝土中的渗透性分为自由渗透和受限渗透两种情况。

自由渗透是指混凝土中的水分在无约束的情况下自由渗透,例如混凝土中的气孔、毛细孔等。

而受限渗透则是指混凝土中的水分在受到约束的情况下渗透,例如混凝土中的裂缝、接缝等。

混凝土中的渗透性对混凝土的性能有着重要影响。

首先,混凝土中的水分会导致混凝土的强度降低,因为水分会使混凝土中的钙化合物溶解,进而影响混凝土的结构。

其次,混凝土中的水分还会导致混凝土的冻融性变差,因为水分会在冷却过程中膨胀,从而导致混凝土的损坏。

三、混凝土中渗透性的影响因素混凝土中的渗透性受到一些因素的影响,主要包括以下几个方面:1. 混凝土的水胶比混凝土的水胶比指混凝土中水的质量与水泥的质量之比。

水胶比越大,混凝土中的孔隙率也就越大,从而导致混凝土中的渗透性更强。

2. 水泥品种不同品种的水泥对混凝土的渗透性有着不同的影响。

例如普通硅酸盐水泥会产生较多的孔隙结构,从而导致混凝土的渗透性更强。

3. 骨料种类和粒径不同种类和粒径的骨料对混凝土的渗透性也有影响。

较大粒径的骨料会产生较大的空隙,从而导致混凝土中的渗透性更强。

4. 养护条件混凝土的养护条件对混凝土的渗透性也有着重要影响。

充分的养护可以使混凝土中的钙化合物充分结晶,从而减少混凝土中的渗透性。

四、混凝土中渗透性的测试方法混凝土中的渗透性可以通过不同的测试方法进行评估。

其中,比较常见的测试方法包括以下几种:1. 电阻率法电阻率法是通过测量混凝土的电阻率来判断混凝土中的孔隙度。

混凝土性能指标说明

混凝土性能指标说明

混凝土性能指标说明混凝土是一种广泛应用于建筑行业的材料,它的性能指标直接关系到建筑物的质量和耐久性。

下面将对混凝土的常见性能指标进行详细的说明。

1.强度混凝土的强度是指其承受外部力量时的抗压能力。

强度是评价混凝土质量的重要指标之一,也是衡量混凝土是否达到设计要求的标准。

强度可以分为抗压强度和抗拉强度,其中抗压强度是常用的评价指标,以标称抗压强度Mpa表示,例如C30,代表混凝土抗压强度为30Mpa。

2.密度混凝土的密度指的是单位体积的混凝土中所含的质量。

混凝土密度的大小与配合比、材料性质等有关,通常以kg/m³表示。

密度的大小直接影响混凝土的重量、耐久性和工作性能。

3.抗渗透性混凝土的抗渗透性是指在外部水压作用下,混凝土中水分和其他物质渗透的难易程度。

抗渗透性是衡量混凝土耐久性和使用寿命的重要指标之一、提高混凝土的抗渗透性可以减少水分进入混凝土的孔隙中,降低钢筋锈蚀和混凝土冻融损伤的风险。

4.抗裂性混凝土的抗裂性指其在受到外力作用下是否会发生裂缝。

抗裂性是评价混凝土耐久性的重要指标之一、改善混凝土的抗裂性可以减少裂缝的发生,保护混凝土中的钢筋不受到外界环境的侵蚀。

5.抗冻融性混凝土的抗冻融性指其在低温环境下反复冻融循环后的性能变化。

抗冻融性是评价混凝土耐久性的重要指标之一,尤其适用于寒冷地区或接触冷冻介质的混凝土结构。

6.耐久性混凝土的耐久性指其在长期使用和外界环境作用下的性能表现。

耐久性是评价混凝土质量和使用寿命的重要指标之一,它包括抗压性、抗渗透性、抗裂性、抗冻融性等多个方面。

7.流动性混凝土的流动性指的是混凝土在塑化剂作用下的流动能力。

流动性是衡量混凝土工作性能的重要指标之一,它影响着混凝土的浇筑性、泵送性和坍落度等特性。

8.施工性混凝土的施工性指的是混凝土在施工过程中的可塑性和可操作性。

施工性是衡量混凝土施工质量和效率的重要指标之一,它涉及到混凝土的浇筑、振捣和养护等工艺。

总而言之,混凝土性能指标涵盖了强度、密度、抗渗透性、抗裂性、抗冻融性、耐久性、流动性和施工性等多个方面。

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混凝土的渗透性与耐久性
作者:李淑进赵铁军
摘要:渗透性是混凝土耐久性中最重要的内容。

论述了混凝土耐久性的影响因素、研究方法,以及混凝土渗透机理和渗透性与耐久性的关系。

关键词:混凝土;耐久性;渗透性;相关关系
混凝土材料以其特有的优越性在建筑工程上得到广泛的应用。

过去,由于历史、社会和人的主观认识等方面的原因,人们对混凝土结构的设计、选材、制作和养护等往往只重视强度而忽视了其耐久性,从而为混凝土结构以后的正常使用埋下了隐患,造成许多不良后果。

混凝土结构一旦发生耐久性问题,其维修加固费用是十分巨大的,有时甚至不得不拆除重建。

美国1975 年由于混凝土腐蚀引起的损失为700 亿美元,1985 年则达1680 亿美元,而今后每年用于维修或重建的费用预计高达3000 亿美元。

英国每年用于修复钢筋混凝土结构的费用达200 亿英镑(合280 亿美元),而日本目前每年用于房屋结构维修的费用为400 亿日元(合3. 3 亿美元)以上。

混凝土耐久性指标一般可通过实验室加速试验的方法获得。

但传统的混凝土耐久性试验费力费时,加之当今的混凝土材料和技术研究进展迅猛,高性能混凝土的优越性能已经在重大工程中得到检验,混凝土的微观结构和化学成分已经有了很大变化,因此,过去的一些试验方法已变得越来越不适用。

为此,一些学者致力于寻求快速且更能反映实际情况的耐久性试验方法。

学者们从不同的角度、采用不同的方法研究混凝土的渗透性,观点也不统一,对非受力状态下混凝土的渗透性与实际混凝土结构不符的情况,也有人提出质疑。

目前的共识是,混凝土的渗透性在一定程度上可以反映混凝土的耐久性。

1混凝土的耐久性及影响因素
1. 1混凝土的耐久性
按照AC I 201 委员会的定义,混凝土的耐久性是指对风化作用、化学腐蚀、磨耗或任何其它破坏过程的抵抗能力;耐久性的混凝土当露置于使用环境时将保持其原来的形状、质量和适用性。

混凝土的耐久性从广义上说应包括:大气对混凝土的腐蚀(如干湿度、温度、冻融、碳化等)、水对混凝土的作用、碱骨料反应、环境水侵蚀和磨损等。

1. 2耐久性性影响因素及研究方法
M eh ta 教授在1991 年召开的第二届混凝土耐久性国际学术会上指出:“当今世界,混凝土破坏的原因,按重要性递降顺序排列是:钢筋腐蚀、寒冷气候下的冻害、侵蚀环境的物理化学作用”,“当今混凝土结构耐久性问题日益严重,除冰盐应用的日增,水、土、大气污染加剧,也有促进作用”。

因此,混凝土的耐久性研究应该从混凝土材料本身以及所处的环境两方面来考虑。

混凝土通常不是在单一耐久性因素作用下受到破坏的,而是受到一种以上的侵蚀作用导致破坏加速的结果。

过去偏重于采用分析方法进行单一因素的研究,往往脱离实际,于
是有学者提出了多因素研究的方法。

近年来,出现了耐久性更好的高性能混凝土,但由于泌水减小和水胶比降低引起的收缩开裂加大,可能会削弱抗渗性的效果。

因此,混凝土的耐久性也应该重视提高其体积稳定性,使混凝土不会由于开裂而失去高抗渗性。

2混凝土的渗透性
2. 1混凝土的微观结构与渗透性
混凝土是一种多相非均质材料,从微观上看是多孔结构,水通过这些孔隙在混凝土中渗透。

一般认为,混凝土的渗透性越低,水及腐蚀性介质越不易渗入,即耐久性越好。

通常采用的降低渗透性的措施都能提高混凝土的耐久性,诸如降低水胶比、使用矿物掺合料、延长养护时间等。

特别是矿物掺合料(如硅粉、粉煤灰和矿渣等)作为胶凝材料加入混凝土中,能起到增大混凝土的密实度、改善混凝土的孔结构、细化孔隙的作用,能明显提高混凝土的渗透性。

2. 2混凝土渗透性的电学评价
人们习惯于用强度来衡量混凝土的综合质量,但对于高性能混凝土来说,耐久性比强度更重要。

文献的研究证实了混凝土的强度不能反映渗透性,对高性能混凝土尤其如此。

混凝土的电导率与其渗透性参数之间的关系可表示为:K =σV/σ
式中,σ为混凝土电导率;σp 为混凝土孔溶液的电导率;K 为反映混凝土孔隙情况的参数。

研究证明,电学方法与渗水法所测结果相关性很好。

有的方法在评价混凝土的其它耐久性指标方面也存在较大的潜力。

相比而言,混凝土的电学性能指标的测量是快捷而精确的。

文献已建立了用交流电测量混凝土渗透性的试验方法。

3渗透性与耐久性的关系
混凝土的耐久性包括许多内容,这些内容又受许多因素影响,且作用机理复杂,但其共同点是:它们都与混凝土的传质能力有关。

混凝土材料的腐蚀大多是在有水及有害离子侵入的条件下产生的,混凝土的耐久性与渗透性有着密切的联系。

3. 1抗冻性与渗透性
干燥的混凝土不会遭受冰冻破坏。

由于混凝土含水率存在一个临界饱和度,超过此值,且当混凝土暴露于低温下容易产生裂缝。

混凝土经充分养护后含水率可能低于临界饱和度,但如果其渗透性较高,当暴露于潮湿环境时,可以再次达到或超过临界饱和度。

因此,对处于冻融环境中的混凝土,其渗透性非常重要。

渗透性不仅控制着冻结时与内部水的移动有关的渗透压力,而且控制着冰冻前的临界饱和度,国外已有学者研究了混凝土的渗透性与冻融循环的关系。

一般来说,在混凝土中引入适量的封闭气孔可以大大改善其抗冻能力。

由于引入的封闭气孔既可降低混凝土的表面渗透性,使混凝土不易饱水,又可以在冰冻时为水压力提供外逸边界,使得膨胀力减小,从而可以大幅度提高混凝土的抗冻融能力。

3. 2碳化与渗透性
由于混凝土的多孔性,大气中的CO 2 在浓度差的作用下通过混凝土由外向内扩散,与混凝土中的碱性物质发生反应,这个过程称为混凝土的碳化。

碳化对混凝土的危害是多方面的,例如使混凝土的韧性降低、产生碳化收缩裂缝等,而最大的危害是使表层混凝土碱性降低,对保护钢筋不利。

混凝土碳化是一个缓慢的过程。

碳化速度可用一定时期内的碳化深度来表示。

碳化深度一般通过实验室加速碳化试验来测定。

另外,根据CO 2 在混凝土中的扩散机理,很多学者都建立了预测混凝土碳化深度的数学模型。

我们采用文献建立的碳化模型,预测了文献中所用混凝土的碳化深度,预测结果见表1。

由表1 可见,混凝土的Cl- 渗透深度x 和碳化深度D c之间相关性很好,相关系数为0. 858,相关程度为显著。

由收集到的混凝土电性能指标(修正后的交流电阻)和用碳化模型预测的碳化深度反映这种关系也可得到同样的结果(图1),二者的相关系数为- 0. 734,相关程度也显著。

以上分析表明,有可能利用混凝土的渗透性评价其抗碳化性能,并且因混凝土的交流电阻比Cl- 渗透深度更容易测量,用来评价混凝土碳化性能更具潜力。

3. 3钢筋锈蚀与渗透性
混凝土的高碱性使内部钢筋表面形成一层致密的钝化膜,保护钢筋不受腐蚀。

CO 2通过表面渗入混凝土以后,同混凝土中的Ca (OH )2 反应使之碳化,从而使混凝土碱性大大降低。

随着混凝土碱性的降低,钢筋表面的钝化膜将变得不稳定,直至破坏。

这样,失去保护的钢筋会在氧和水分渗入的情况下发生电化学腐蚀。

由表1 数据计算可知,混凝土Cl- 渗透深度x 与钢筋锈蚀失重率K RW 之间相关系数为0. 671,相关程度稍差,这可能是因为数据来自不同研究者的试验,以及预测模型的误差造成的。

已有研究者采用渗透性指标定性地评价混凝土的护筋性能(表2)。

氯离子的侵入是诱发钢筋锈蚀的又一个重要因素。

当氯离子侵蚀至钢筋表面,且含量超过临界值时,造成局部钝化膜溶解,在水和氧气的存在下,诱发钢筋的电化学腐蚀。

4结语
混凝土材料的腐蚀主要是由于侵蚀性介质的侵入。

渗透性决定了侵蚀性介质进入混凝土内部的速度,是影响混凝土耐久性最重要的因素。

今后,可望利用渗透性指标评价其耐久性。

作者:李淑进赵铁军。

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