混凝土的耐久性組成材料與結(jié)構(gòu)

耐久性
混凝土在使用過程中抵抗各種破壞因素作用的能力?；炷聊途眯缘暮脡?，決定混凝土工程的壽命。它是混凝土的一個重要性能，因此長期以來受到人們的高度重視。在一般情況下，混凝土具有良好的耐久性。但在寒冷地區(qū)，特別是在水位變化的工程部位以及在飽水狀態(tài)下受到頻繁的凍融交替作用時，混凝土易于損壞。為此對混凝土要有一定的抗凍性要求。用于不透水的工程時，要求混凝土具有良好的抗?jié)B性和耐蝕性。抗?jié)B性 、抗凍性 、抗侵蝕性 為混凝土耐久性。影響混凝土耐久性的破壞作用主要有6種：冰凍-融解循環(huán)作用：是最常見的破壞作用，以致有時人們用抗凍性來代表混凝土的耐久性。凍融循環(huán)在混凝土中產(chǎn)生內(nèi)應力，促使裂縫發(fā)展、結(jié)構(gòu)疏松，直至表層剝落或整體崩潰。環(huán)境水的作用：包括淡水的浸溶作用、含鹽水和酸性水的侵蝕作用等。其中硫酸鹽、氯鹽、鎂鹽和酸類溶液在一定條件下可產(chǎn)生劇烈的腐蝕作用，導致混凝土的迅速破壞。環(huán)境水作用的破壞過程可概括成為兩種變化：一是減少組分，即混凝土中的某些組分直接溶解或經(jīng)過分解后溶解；二是增加組分，即溶液中的某些物質(zhì)進入混凝土中產(chǎn)生化學、物理或物理化學變化，生成新的產(chǎn)物。上述組分的增減導致混凝土體積的不穩(wěn)定。風化作用：包括干濕、冷熱的循環(huán)作用。在溫度、濕度變幅大、變化快的地區(qū)以及兼有其他破壞因素（例如鹽、堿、海水、凍融等）作用時，常能加速混凝土的崩潰。中性化作用：在空氣中的某些酸性氣體，如Cl2、H2S和CO2在適當溫、濕度條件下使混凝土中液相的堿度降低，引起某些組分的分解，并使體積發(fā)生變化。鋼筋銹蝕作用：在鋼筋混凝土中，鋼筋因電化學作用生銹，體積增加，脹壞混凝土保護層，結(jié)果又加速了鋼筋的銹蝕，這種惡性循環(huán)使鋼筋與混凝土同時受到嚴重的破壞，成為毀壞鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一個最主要原因。堿-集料反應：最常見的是水泥或水中的(堿分Na2O、K2O) 和某些活性集料(如蛋白石、燧石、安山巖、方石英)中的SiO2起反應，在界面區(qū)生成堿的硅酸鹽凝膠，使體積膨脹，最后能使整個混凝土建筑物崩解。這種反應又名堿-硅酸反應。此外還有堿-硅酸鹽反應與堿-碳酸鹽反應。此外，有人將抵抗磨損、氣蝕、沖擊以至高溫等作用的能力也納入耐久性的范圍。上述各種破壞作用還常因其具有循環(huán)交替和共存疊加而加劇。前者導致混凝土材料的疲勞；后者則使破壞過程加劇并復雜化而難于防治。要提高混凝土的耐久性，必須從抵抗力和作用力兩個方面入手。增加抵抗力就能抑制或延緩作用力的破壞。因此提高混凝土的強度和密實性常常有利于耐久性的改善，其中密實性尤為重要，因為孔縫常是破壞因素進入混凝土內(nèi)部的途徑，所以混凝土的抗?jié)B性和抗凍性密切相關。另一方面通過改善環(huán)境以削弱作用力，也能提高混凝土的耐久性。此外，還可采用外加劑（例如引氣劑之對于抗凍性等），謹慎選擇水泥和集料，摻加聚合物，使用涂層材料等，來有效地改善混凝土的耐久性，延長混凝土工程的安全使用期。耐久性是一項長期性能，而破壞過程又十分復雜。因此，要較準確地進行測試及評價，還存在著不少困難。只是采用快速模擬試驗，對在一個或少數(shù)幾個破壞因素作用下的一種或幾種性能變化，進行對比并加以測試的方法還不夠理想，評價標準也不統(tǒng)一，對于破壞機理及相似規(guī)律更缺少深入的研究，因此到目前為止，混凝土的耐久性還難于預測。除了試驗室快速試驗以外，進行長期暴露試驗和工程實物的觀測，從而積累長期數(shù)據(jù)，將有助于耐久性的正確評定。

組成材料與結(jié)構(gòu)

普通混凝土是由水泥、粗骨料（碎石或卵石）、細骨料（砂）、外加劑和水拌合，經(jīng)硬化而成的一種人造石材。砂、石在混凝土中起骨架作用，并抑制水泥的收縮；水泥和水形成水泥漿，包裹在粗細骨料表面并填充骨料間的空隙。水泥漿體在硬化前起潤滑作用，使混凝土拌合物具有良好工作性能，硬化后將骨料膠結(jié)在一起，形成堅強的整體。

主要技術性質(zhì)

混凝土的性質(zhì)包括混凝土拌合物的和易性、混凝土強度、變形及耐久性等。

和易性又稱工作性，是指混凝土拌合物在一定的施工條件下，便于各種施工工序的操作，以保證獲得均勻密實的混凝土的性能。和易性是一項綜合技術指標，包括流動性（稠度）、粘聚性和保水性三個主要方面。
強度是混凝土硬化后的主要力學性能，反映混凝土抵抗荷載的量化能力。混凝土強度包括抗壓、抗拉、抗剪、抗彎、抗折及握裹強度。其中以抗壓強度最大，抗拉強度最小?；炷恋淖冃伟ǚ呛奢d作用下的變形和荷載作用下的變形。非荷載作用下的變形有化學收縮、干濕變形及溫度變形等。水泥用量過多，在混凝土的內(nèi)部易產(chǎn)生化學收縮而引起微細裂縫?；炷聊途眯允侵富炷猎趯嶋H使用條件下抵抗各種破壞因素作用，長期保持強度和外觀完整性的能力。包括混凝土的抗凍性、抗?jié)B性、抗蝕性及抗碳化能力等