混凝土的耐久性能研究

科技・豫・争鸣　科技视界　ＲＰＣ混凝土耐久性能研究进展　李泽良　（宿迁学院建筑工程系，江苏宿迁２２３８００）　【摘要】活性粉末混凝土是一种高耐久的新型超高性能水泥基复合材料，其应用前景非常广阔。基于国内外已有研究成果，总结了－活Ｊ｝生粉　末混凝土耐久性能的研究现状．简要分析了目前研究中存在的不足和有待研究的问题，以期为其深入发展与应用提供参考。　【关键词】活性粉末混凝土；劣化机理；耐久性　０引言　活性粉末混凝土（Ｒｅａｃｔｉｖｅ　Ｐｏｗｄｅｒ　Ｃｏｎｃｒｅｔｅ．简称ＲＰＣ）是一种由　级配良好的石英砂、水泥、活性掺合料、高效减水剂、钢纤维与水拌合　后经湿热养护而成的新型超高性能水泥基复合材料。相较于普通混凝　土和高性能混凝土．ＲＰＣ具有更好的抗氯离子渗透、抗碳化、抗腐蚀、　抗渗、抗冻和耐磨等耐久性能。可以广泛应用于土建、石油、市政、水电　等工程领域中。　目前．国内外学者对ＲＰＣ的研究众多．诸如配合比设计、养护制　度、与钢筋的黏结性能、耐久性能以及构件设计方法等。基于已有研究　成果．本文着重综述了ＲＰＣ耐久性能的研究现状．简要分析了目前研　究中存在的问题．以期为ＲＰＣ的发展和工程应用研究提供参考。　１　ＲＰＣ耐久性能研究　混凝土材料耐久性失效引发的工程事故屡见不鲜．导致的经济损　失也十分巨大。因此ＲＰＣ耐久性研究具有重大的实际意义。目前，已　有许多学者对其进行了探讨，研究内容包括抗冻性、抗氯离子侵蚀性、　抗碳化性、抗收缩性、抗化学侵蚀性等。　１．１抗冻性　刘斯风按照ＡＳＴ—ＭＣ６６６试验标准完成了ＲＰＣ冻融循环试验．并　采用质量损失率和耐久性指数评价其抗冻性能。结果表明：经过６００　次冻融循环后。ＲＰＣ质量损失约为０．３％．耐久性指数均大于等于１００。　安明抬对ＲＰＣ进行了３００次冻融循环试验．试验后试件无质量　损失，动弹性模量损失只有６％，耐久性指数接近１００％，而相同条件下　高性能混凝土在２５０次冻融循环后质量损失已超过５％．动弹性模量　损失３６．４％．耐久性指数仅为４７．８％．说明ＲＰＣ抗冻性远高于高性能　混凝土。　鞠彦忠设计了９组ＲＰＣ试件．分析了水胶比、硅灰水泥比和钢纤　维含量对ＲＰＣ抗冻性的影响规律。经受１００次冻融循环后．各组ＲＰＣ　试件外观几乎无变化．质量损失几乎为０．抗压强度损失均小于　ｌＯ．１％。通过极差分析和方差分析后得知．水胶比是影响ＲＰＣ抗冻性　最主要的因素．其次是硅灰水泥比．最后是钢纤维掺量　１．２抗氯离子侵蚀性　氯离子侵蚀引起的钢筋锈蚀是造成混凝土结构破坏的最主要原　因。金凌志采用ＮＥＬ法测定了不同温度和活性掺合料ＲＰＣ试件的氯　离子扩散系数。测定结果显示．ＲＰＣ具有良好的抗氯离子侵蚀性．当养　护温度相同、替代硅灰比例相同时．抗氯离子侵蚀性大小依次为粉煤　灰＞石英砂＞微硅粉：当同一矿物掺合料替代硅灰比例相同时．养护温　度越高．ＲＰＣ抗氯离子侵蚀性越好　曹霞同样采用ＮＥＬ法进行了１６　组不同钢纤维和聚丙纤维掺量的ＲＰＣ试件的抗氯离子侵蚀性试验　结果表明．湿热养护大幅改善了ＲＰＣ的抗氯离子侵蚀性．但钢纤维对　抗氯离子侵蚀性是不利的．从性能和经济效益方面综合考虑．建议混　掺掺量为２％钢纤维＋０．２％聚丙烯纤维　施惠生参照ＡＳＴＭＣ１２０２—９７标准对掺矿渣ＲＰＣ抗氯离子侵蚀性　进行了研究，随着矿渣掺量的增大，抗渗性不断下降，掺人钢纤维后通　电量减小．硅粉对抗氯离子渗透有促进作用　叶青也采用ＡＳＴＭＣ１２０２　方法研究了ＲＰＣ和高强度混凝土的抗氯离子侵蚀性．ＲＰＣ６ｈ电迁移　量仅为２２．９ｃ．水胶比０．２５的高强度混凝土６ｈ电迁移量为４２１Ｃ．几　乎为ＲＰＣ的２０倍．说明ＲＰＣ抗氯离子侵蚀性优于高强度混凝土　１＿３抗碳化性　碳化会降低混凝土碱度，破坏钢筋表面钝化膜．减弱对钢筋的保　护作用，导致钢筋锈蚀．进而影响混凝土结构的耐久性　未翠霞参照　ＪＧＪ７０—９０进行了ＲＰＣ加速碳化试验．各ＲＰＣ试件２８ｄ的碳化深度均　作者简介：李泽良（１９８８１（卜＿＿），男，宿迁学院建筑工程学院，实验师。　’７８　Ｉ科技视界ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎ０　。ｇｙ　Ｖｉｓｉ。ｎ　为０ｒａｍ．而同样条件下Ｃ８０高强混凝土试件的平均碳化深度为　１．３７ｍｍ、Ｃ３５普通混凝土试件的平均碳化深度为２．５ｒａｍ。安明拮的试　验结果也表明ＲＰＣ在７、１４、２８ｄ的碳化深度均为０ｍｍ，同样条件下高　性能混凝土的碳化深度分别为０．９ｍｍ、１．７ｍｍ、２．１ｍｍ。东南大学也采　用加速碳化的方法．测试了ＲＰＣ３、７、１４、２８ｄ的碳化深度，结果分别为　０、０、０和０．２５ｍｍ。　１．４抗收缩性　ＬＩＵ　Ｊｕａｎ－ｈ０ｎｇ采用砂浆收缩仪测定了４０ｍｍｘ４０ｍｍｘ１６０ｍｍ大掺　量矿粉ＲＰＣ棱柱体试件的收缩性能，研究表明试件的早期收缩非常小　（３００ｘ１０￣以下）　Ｃ．Ｍ．Ｔａｍ研究了不同条件ＲＰＣ的收缩结果，标养成型　１ｄ后干缩值为８００ｘ１０－６，掺人２％钢纤维可以减小收缩；１ｄ拆模、３ｄ　（２０￣３）ｏＣ水中养护、３ｄ（１００％）蒸汽养护后干缩值仅为４００ｘ１０　，１４ｄ后　自收缩不再增长　陈广智则研究了配合比和养护条件对ＲＰＣ变形特性　的影响．结果表明．采用低水胶比掺入钢纤维以及采用高温蒸养都可以　减小收缩值．且ＲＰＣ后期稳定收缩值明显小于普通混凝土。　１．５抗化学侵蚀性　宋少民分别对大掺量粉煤灰ＲＰＣ进行了硫酸盐干湿循环和浸泡　试验，１０次干湿循环（浸泡４８ｈ。８０ｏＣ烘干４８ｈ）后抗压强度由１２４．７ＭＰａ　增大为ｌ８１．４ＭＰａ．而浸泡相同时间的试件强度几乎没有改变．２０次后　增大为１９９．２ＭＰａ．可见ＲＰＣ具有良好的抗硫酸盐侵蚀性。叶青考虑不　同的侵蚀条件．采用抗压强度抗侵蚀系数对比评价了ＲＰＣ和高强混凝　土的抗化学侵蚀性　在５％Ｈ　ＳＯ　溶液中浸泡３个月后，ＲＰＣ和高强混　凝土的抗侵蚀系数分别为４２％、３６％：在２０％Ｎａ２Ｓ０４溶液中浸泡６个月　后，其抗侵蚀系数分别为９８％、９７％：在２０％（ＮＨ　）　Ｓ０　中干湿循环（浸　泡１２ｈ．６０％烘干１２ｈ）６次后，其抗侵蚀系数分别为５４％、４６％；在５倍　人工海水中浸泡６个月后．其抗侵蚀系数分别为８９％、８６％；在５倍人　工海水中干湿循环１８０次后．其抗侵蚀系数分别为５９％、４３％，研究表　明了ＲＰＣ的抗化学侵蚀能力明显高于高强混凝土　何峰则通过研究硫　酸溶液和盐酸溶液对ＲＰＣ强度的影响着重考察了ＲＰＣ的耐酸性．结　果表明随着浸泡时间的延长．ＲＰＣ表现出良好的抗硫酸侵蚀性．而浸　泡在醋酸溶液中的ＲＰＣ抗弯强度和抗压强度明显低于浸泡在硫酸溶　液中的ＲＰＣ．弱离解的醋酸溶液对水泥基材料的侵蚀作用也比强离解　硫酸溶液更强　综合以上研究，尽管试验方法、评价方法不同，但所得结论均表明　活性粉末混凝土具有良好的抗冻性、抗氯离子侵蚀性、抗碳化性和抗　化学侵蚀性．收缩值也明显小于其他混凝土．但劣化机理尚不明确。考　虑多重侵蚀因素耦合的研究也比较少．无法进行有效的耐久性寿命预　测　２结语　国内外学者对潘陛粉末混凝土耐久性能进行了广泛的探讨．证明　了活性粉末混凝土具有耐久性优良的特点．但是以下问题制约了ＰＲＣ　技术在工程实践中的广泛应用：　（１）目前制备ＲＰＣ需要湿热养护，现浇施工存在一定困难．限制　了其在实际工程中的运用　（２）硅粉、高效减水剂、钢纤维的掺人以及特殊的成型和养护条件　提高了ＲＰＣ的生产成本　（３）由于地域限制．配制ＲＰＣ的优质原材料很难在一个地区采购　齐全．进一步导致了ＲＰＣ成本的增加．阻碍了其推广和使用。　今后需要对以上问题进行深入的理论和试验研究．以推动活性粉　末混凝土更广泛、更合理的应用。●　【参考文献】　（下转第１７１页）

《盐渍土环境下混凝土耐久性研究》篇一

一、引言

随着社会经济的快速发展，基础设施建设日益增多，混凝土作为主要的建筑材料之一，其耐久性问题是影响工程质量和寿命的重要因素。尤其是在盐渍土环境下，混凝土材料易受腐蚀，耐久性问题更加突出。因此，研究盐渍土环境下混凝土的耐久性，对于保障工程安全和延长使用寿命具有重要意义。

二、盐渍土环境对混凝土的影响

盐渍土环境中，混凝土所面临的耐久性问题主要源于土壤中的盐分。盐分可以渗透到混凝土内部，与混凝土中的物质发生化学反应，导致混凝土的性能下降。具体影响表现在以下几个方面：

1. 钢筋锈蚀：混凝土中的钢筋在盐渍土环境下易发生锈蚀，锈蚀产物体积膨胀，导致混凝土开裂，进一步影响混凝土的耐久性。

2. 混凝土碳化：盐分与空气中的二氧化碳反应，加速混凝土的碳化过程，使混凝土碱度降低，导致混凝土结构的性能降低。

3. 盐结晶压力：盐分在混凝土内部结晶时，会产生产物体积变化，形成结晶压力，导致混凝土开裂。

三、混凝土耐久性研究现状

针对盐渍土环境下混凝土的耐久性问题，国内外学者进行了大量研究。目前，提高混凝土耐久性的方法主要包括优化混凝土配合比、使用添加剂、改善施工工艺等。其中，优化配合比是提高混凝土耐久性的重要手段之一。通过调整骨料、水泥、掺合料等材料的配比，可以改善混凝土的抗渗性、抗裂性等性能。此外，使用添加剂如阻锈剂、引气剂等也可以提高混凝土的耐久性。

四、盐渍土环境下混凝土耐久性研究方法

针对盐渍土环境下混凝土的耐久性研究，主要采用以下方法：

1. 实验室模拟法：通过模拟盐渍土环境，对混凝土进行长期浸泡、干湿循环等试验，观察混凝土的耐久性变化。

2. 现场观测法：在盐渍土地区的实际工程中进行长期观测，记录混凝土的性能变化，分析其耐久性。

3. 理论分析法：通过建立数学模型、运用计算机模拟等方法，对混凝土在盐渍土环境下的耐久性进行理论分析。

五、研究展望

未来，针对盐渍土环境下混凝土的耐久性研究，可以从以下几个方面进行深入探讨：

混凝土材料的耐久性能研究现状分析

一、引言

混凝土是建筑工程中最常用的建筑材料之一，其耐久性能一直是研究的热点问题。混凝土材料的耐久性能直接影响着建筑物的安全、使用寿命和经济效益。随着建筑工程的不断发展，混凝土材料的耐久性能也得到了越来越多的研究。本文将从混凝土材料的耐久性能研究现状入手，探讨混凝土材料的耐久性能及其影响因素。

二、混凝土材料的耐久性能研究现状

1.国内外研究现状

混凝土材料的耐久性能研究已经成为世界范围内的热点问题。在国外，欧洲、美国等发达国家对混凝土材料的耐久性能研究非常重视。在国内，混凝土材料的耐久性能研究也逐渐得到了关注。国内学者主要从混凝土的配合比、外加剂的使用、混凝土的制备工艺、环境因素等角度研究混凝土材料的耐久性能。

2.研究方法

目前，研究混凝土材料的耐久性能的方法主要有以下几种：

（1）实验研究法：通过实验手段，对混凝土材料的耐久性能进行研究，如抗渗、抗冻、耐久性等。

（2）数值模拟法：通过建立数学模型，对混凝土材料的耐久性能进行预测和分析。

（3）实际工程观测法：通过对已建成的混凝土结构进行观测和数据分析，研究混凝土材料的耐久性能。

三、混凝土材料的耐久性能及其影响因素

1.混凝土的抗渗性

混凝土的抗渗性是混凝土材料耐久性能的重要指标之一。混凝土的抗渗性与混凝土的强度、孔隙率、水胶比等因素有关。

2.混凝土的抗冻性

混凝土的抗冻性是指混凝土在冻融循环过程中的抗裂能力。混凝土的抗冻性与混凝土的强度、孔隙率、空气含量、水胶比等因素有关。

3.混凝土的耐久性

混凝土的耐久性是指混凝土在长期使用过程中所能保持的性能。混凝土的耐久性与混凝土的强度、孔隙率、水胶比、外加剂的使用、制备工艺等因素有关。

4.混凝土的碱骨料反应

混凝土的碱骨料反应是指混凝土中的碱性物质与骨料中的硅酸盐反应，导致混凝土膨胀、龟裂、剥落等现象。混凝土的碱骨料反应与混凝土中的碱含量、骨料中的硅酸盐含量等因素有关。

再生混凝土的力学性能与耐久性研究

一、引言

再生混凝土是指在混凝土生产过程中，再利用废弃混凝土碎石等资源，通过再次加工制成的混凝土。再生混凝土具有可持续性、经济性和环保性等优点，因此在建筑工程中得到了广泛应用。然而，在应用过程中，再生混凝土的力学性能和耐久性面临着诸多挑战，需要进行深入研究。

二、再生混凝土的力学性能研究

2.1 抗压强度

再生混凝土的抗压强度是衡量其力学性能的重要指标之一。研究表明，再生混凝土的抗压强度与再生混凝土中粗骨料的种类、用量、配合比、混凝土强度等因素有关。其中，粗骨料的种类和用量是影响再生混凝土抗压强度的主要因素。随着再生混凝土中粗骨料的用量增加，其抗压强度逐渐下降，但当粗骨料用量达到一定程度时，抗压强度开始上升。

2.2 抗拉强度

再生混凝土的抗拉强度是指混凝土在拉伸状态下能承受的最大应力。研究表明，再生混凝土的抗拉强度与再生混凝土中细骨料的种类、用量、配合比、混凝土强度等因素有关。其中，细骨料的种类和用量是影响再生混凝土抗拉强度的主要因素。随着再生混凝土中细骨料的用量增加，其抗拉强度逐渐下降，但当细骨料用量达到一定程度时，抗拉强度开始上升。

2.3 压缩弹性模量

再生混凝土的压缩弹性模量是指混凝土在受力状态下变形量与应力之比。研究表明，再生混凝土的压缩弹性模量与再生混凝土中粗骨料和细骨料的种类、用量、配合比、混凝土强度等因素有关。其中，粗骨料和细骨料的种类和用量是影响再生混凝土压缩弹性模量的主要因素。随着再生混凝土中粗骨料和细骨料的用量增加，其压缩弹性模量逐渐下降，但当粗骨料和细骨料用量达到一定程度时，压缩弹性模量开始上升。

三、再生混凝土的耐久性研究

3.1 抗冻性

再生混凝土的抗冻性是指混凝土在低温环境下能否承受冻融循环的能力。研究表明，再生混凝土的抗冻性与再生混凝土中粗骨料和细骨料的种类、用量、配合比、混凝土强度等因素有关。其中，粗骨料和细骨料的种类和用量是影响再生混凝土抗冻性的主要因素。随着再生混凝土中粗骨料和细骨料的用量增加，其抗冻性逐渐下降，但当粗骨料和细骨料用量达到一定程度时，抗冻性开始上升。