混凝土耐久性的關鍵因素是什麼?1.1 水灰比在混凝土配制過程中，為了能夠使其工作性能良好，則往往其水灰比較高，這也就導緻了混凝土具有較高的孔隙率，而且毛細孔較多，在這種情況下，混凝土結構會受到外界水分、各種侵蝕性介質、氧化、二氧化碳及一些有害物質的影響，使混凝土内部結構受到破壞，從而導緻其耐久性受到影響，今天小編就來聊一聊關于混凝土耐久性的關鍵因素是什麼?接下來我們就一起去研究一下吧!

混凝土耐久性的關鍵因素是什麼

1.1 水灰比

在混凝土配制過程中，為了能夠使其工作性能良好，則往往其水灰比較高，這也就導緻了混凝土具有較高的孔隙率，而且毛細孔較多，在這種情況下，混凝土結構會受到外界水分、各種侵蝕性介質、氧化、二氧化碳及一些有害物質的影響，使混凝土内部結構受到破壞，從而導緻其耐久性受到影響。

1.2 溫濕度

在高溫環境下進行混凝土澆築時，由于其内部水分蒸發速度較快，在拉應力作用下，混凝土表面極易出現細小裂縫，這種細小裂縫長期在外界條件及荷載作用下則會向内部結構進行延伸，一旦這種延伸達到一定程度後，則會導緻混凝土結構的使用性能受到影響，耐久性降低。而且在幹燥環境下，混凝土澆築完成後其在失水作用下會出現收縮，再加之荷載作用，混凝土結構會有一些微裂縫産生，從而會導緻各種介質沿着這些微裂縫進入到混凝土内部，導緻混凝土性能受到影響，其耐久性下降。

1.3 摻合料

在混凝土中摻入摻合料後，可以有效改善混凝土漿體結構，使其内部孔隙得到一定填充，降低其毛細孔隙率，阻斷孔的連通性，從而有效的降低混凝土的滲透性。通過對普通混凝土和粉煤灰混凝土在抗滲性能對比中即可發現，在養護時間達到28 天時，粉煤灰混凝土的滲透性明顯高于普通混凝土，而在90 天後再進行測試表明，粉煤灰混凝土的滲透性要低于普通混凝土。這主要是由于粉煤灰中的火山灰效應有效的發揮出來，對漿體結構起到了較大的改善作用，降低了其連通性，從而使粉煤灰混凝土抗滲性能得到提升。

1.4 孔結構

混凝土的滲透性受混凝土強度的影響較大，而且混凝土強度和混凝土滲透性之間具有一定的聯系，這是由于混凝土滲透性與連通的孔隙有關，而且總的孔隙率還會對抗壓強度進行控制。孔隙率的大小會直接影響關系到滲透性的高低。而當混凝土的總孔隙率較高時，混凝土的強度也會受到較大的影響。

1.5 引氣

一般認為在混凝土加入适量的引氣劑可以在混凝土内部生成大量微小的氣泡，可以起到切斷毛細孔連續性的作用，從而提高混凝土的抗滲性。通過相關試驗表明，當在低水灰比情況下，引氣混凝土的透氣性要顯著低于基準混凝土。而對不同強度等級普通混凝土、引氣混凝土、粉煤灰引氣混凝土的抗滲性能進行對比表明，當含氣量為5% 時，在等強度下，引氣混凝土的抗滲系數和抗透氣系數為普通混凝土的1/5～1/3，而粉煤灰引氣混凝土的抗滲性能的提高更為明顯。

2 改善混凝土耐久性的具體措施

2.1 摻用高效減水劑

減水劑是表面活性劑，它能顯著降低水的表面張力或水泥顆粒的界面張力，使水泥顆粒易于濕潤，相應減少用水量，使混凝土拌合物的流動性大大提高，拌合水大幅度減少，從而得到高性能高強度密實性的混凝土，也使得混凝土的孔隙率大大減小，抗滲性提高，從長遠來看有利于混凝土耐久性的提高。

2.2 加入引氣劑

為了進一步改變混凝土的孔結構，可以加入引氣劑，它能夠使混凝土産生細小、均勻的微氣泡并在硬化後仍能保留氣泡。引氣劑是一種憎水性表面活性劑，在混凝土中起着起泡、分散、濕潤等表面活性作用，加入引氣劑可以使得無數的微小氣泡分散存在于混凝土中，還可以降低混凝土的泌水性及離析，大大改善混凝土拌合物的和易性，提高抗滲性，改善混凝土的耐久性。

混凝土的耐久性指的是混凝土結構在自然環境及使用條件下使用過程中，混凝土維持自身正常使用狀态的一種能力，或者說是結構在設計使用年限内抵抗外界環境或内部侵蝕破壞作用的能力。鋼筋混凝土結構耐久性不足會給構築物造成嚴重的後果，同時會給人類帶來安全隐患。影響混凝土耐久性的因素一般包括混凝土鋼筋鏽蝕、碳化、侵蝕性介質腐蝕、凍融破壞、堿骨料反應等。

（1）鋼筋鏽蝕

通常混凝土内部呈現的是強堿性環境（pH≥13）， 在鋼筋表面會形成一層厚度約為(30～60)×10-10 m的緻密金屬氧化物和金屬氫氧化物晶體薄膜，即為鋼筋鈍化膜，保護鋼筋免遭鏽蝕，但當混凝土因碳化而使pH值降低或氫離子濃度相當高時，這種鈍化膜就會被破壞。鈍化膜被破壞後，鋼筋就容易在空氣和水份的環境中與氧和氫離子産生化學反應，Fe O2 H2O →2Fe2 4OH-→2Fe（OH）2。鋼筋表面的鐵不斷失去電子而鏽蝕，産生Fe（OH）2鏽蝕物，使鋼筋表面産生鏽蝕。鋼筋鏽蝕後，産生鐵鏽，而鋼筋鏽蝕産物鐵鏽的體積遠大于鋼筋原來的體積，導緻混凝土開裂，進而空氣及水進入，進一步加劇鋼筋電化學反應，導緻鋼筋加快鏽蝕，減小鋼筋的有效斷面，從而降低鋼筋的承載能力，導緻混凝土承載力的降低。

（2）碳化

混凝土碳化是指混凝土本身含有大量的毛細孔，空氣中二氧化碳與混凝土内部的遊離氫氧化鈣産生化學反應生成碳酸鈣，造成混凝土疏松、脫落，見圖2。碳化後使混凝土的堿度降低，當碳化超過混凝土的保護層時，在水與空氣存在的條件下，就會使混凝土失去對鋼筋的保護作用，進而引發鋼筋鏽蝕、混凝土收縮開裂。化學反應具體如下：

CO2 H2O=H2CO3 （1）

Ca（OH）2 H2CO3=CaCO3 2H2O （2）

3CaO.SiO2.3H2O 3H2CO3=3CaCO3 SiO2 6H2O（3）

由此可知，混凝土的碳化是同時在氣相、液相和固相中進行的一個複雜的化學反應過程。這些化學反應對混凝土耐久性是有害的，首先會降低混凝土的堿度，當pH值降低時，鋼筋表面鈍化膜将受到破壞，産生“去鈍”，造成鋼筋的鏽蝕。混凝土的碳化會加劇混凝土的收縮，也會導緻混凝土的開裂和結構的破壞，對鋼筋混凝土結構的耐久性産生較大破壞。

（3）混凝土的抗凍融性

很長時間以來，國内外在混凝士抗凍性研究及如何保證提高建築物混凝上的抗凍性方面，積累了大量的經驗，并提出了各種學說：a. 冰的分離層理論；b. 充水系數理論；c. 滲透壓力理論；d. 水壓力理論；e. 冰融臨界飽水值理論；f. 孔結構理論。

以上各種理論，總的都認為混凝土凍融破壞，是由于表面先飽水，由表及裡，因混凝土不密實先從大的孔隙中造成靜水壓力，使過冷的水遷移，冰、水蒸汽壓差造成滲透壓力，當壓力超過混凝土能承受的強度時，也就是破壞力大于抵杭力時，混凝土内部孔隙及微細裂縫不斷擴展，由小變大，相互貫通。由于滲透壓及水壓力的作用，反複凍融造成最後破壞。混凝土凍融是一種物理與力學作用的綜合反應。它降低混凝土強度，影響建築物安全使用，因此混凝土的抗凍性是提高混凝土耐久性的重要指标。

（4）侵蝕性介質腐性

在酸、堿性溶液作用下的環境，侵蝕性介質将對混凝土産生腐蝕，主要是由氯鹽、硫酸鹽産生的“鹽害”，氯離子是一種高效的活化劑，在較低的濃度下（混凝土重量的0.014%～0.022%），可以有效地破壞鋼筋表面的鈍化膜，引起混凝土内鋼筋鏽蝕。

另外一種鹽是硫酸鹽，硫酸鹽與硬化水泥漿體中的水化鋁酸鹽反應生成有破壞性的膨脹性産物鈣礬石。C3A 3CS·H2 26H →C3A·3CH32 （鈣礬石），鈣礬石導緻混凝土産生開裂，引起水、空氣和鋼筋産生電化學反應，從而引起鋼筋混凝土的強

度降低。

（5）混凝土堿集料反應（AAR）

混凝土堿骨料反應是指混凝土骨料中某些活性礦物與混凝土微孔中的堿溶液産生的化學反應，生成堿矽酸凝膠并吸水産生膨脹壓力，緻使混凝土開裂。堿主要來源于水泥熟料、外加劑，骨料中活性材料主要是SiO2、矽酸鹽、碳酸鹽等。堿集料反應可分為堿矽酸反應、堿碳酸鹽反應、堿矽酸鹽反應3類，堿矽酸反應是發生最多的一種堿集料反應。

混凝土工程發生堿集料反應破壞必須其備三個條件：

a. 配制混凝土時由水泥集料、外加劑和拌和水帶進混凝土中一定數量的堿，或者混凝土處于有堿滲入的環境中；

b. 有一定數量的堿活性集料存在；

c. 潮濕環境，可以供應反應物吸水膨脹時所需的水分。

三者缺一不可，前兩者為混凝土發生堿集料反應的内因，後者為外因。混凝土發生堿集料反應破壞的特征外觀上主要是表面裂縫、變形和滲出物，而内部特征主要有内部凝膠、反應環、活性堿-集料、内部裂縫、堿含量等。混凝土結構一旦發生堿集料反應出現裂縫後，會加速混凝土的其他破壞，空氣、水、二氧化碳等侵入，會使混凝土碳化和鋼筋鏽蝕速度加快，若在寒冷地區，混凝土出現裂縫後又會使凍融破壞加速，這樣就造成了混凝土實體的綜合性破壞。

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!