混凝土抗冻性、抗渗性及混凝土耐久性研究

钢筋混凝土耐久性的影响因素及对策研究关键词：钢筋混凝土；耐久性；影响因素长期以来，混凝土作为土建工程中用途最广，用量最大的建筑材料之一，在近百年的发展中，其强度不断提高。

但是，在提出高强度的同时，混凝土结构的耐久性问题也愈来愈被人们所关注。

人们一直以为混凝土是非常耐久的材料，直到20世纪70年代末期，发达国家才逐渐发现原先建成的基础设施工程在一些环境下出现过早损坏。

美国许多城市的混凝土基础设施工程和港口工程建成后20~30年，甚至在更短的时期内就出现劣化。

我国建设部的一项调查表明，国内大多数工业建筑物在使用25~30年后即需大修，处于严酷环境下的建筑物使用寿命仅15~20年。

民用建筑和公共建筑的使用环境相对较好，一般可维持50 年以上，但室外的阳台、雨罩等露天构件的使用寿命通常仅有30~40年。

桥梁、港口等基础设施工程的耐久性问题更为严重，由于钢筋的混凝土保护层过薄且密实性差，许多工程建成后几年就出现钢筋锈蚀、混凝土开裂。

海港码头一般使用10年左右就因混凝土顺筋开裂和剥落，需要大修。

当前，我国的基础设施建设工程规模宏大，投入资金每年高达2万亿元人民币以上，约30~50 年后，这些工程将进入维修期，所需的维修费或重建费用将更为巨大。

有专家估计，我国“大干”基础设施工程建设的高潮还可延续20年，由于忽视耐久性问题，迎接我们的还会有“大修”20 年的高潮，这个高潮可能不用很久就将到来，其耗费将倍增于当初这些工程施工建设时的投资。

因此，提高混凝土耐久性，延长工程使用寿命，尽量减少维修重建费用是建筑行业实施可持续发展战略的关键。

1 影响钢筋混凝土耐久性的因素及其破坏机1.1 混凝土耐久性的概念混凝土耐久性是指混凝土在设计寿命周期内，在正常维护下，必须保持适合于使用，而不需要进行维修加固，即指混凝土在抵抗周围环境中各种物理和化学作用下，仍能保持原有性能的能力。

混凝土工程的耐久性与工程的使用寿命相联系，是使用期内结构保持正常功能的能力，这一正常功能不仅仅包括结构的安全性，而且更多地体现在适用性上。

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。

四、结论混凝土材料的耐久性能是建筑工程中不可忽视的问题。

混凝土的耐久性姓名：班级：学号：摘要：长期以来，人们认为混凝土材料是一种耐久性的材料，且与金属材料、木材比较，混凝土不生锈、不腐朽。

也是因为过去人们对混凝土结构寿命的期望值较低-----认为能够使用50年以上就是耐久性很好的材料。

而随着近些年工程应用中出现的问题和形势的发展，人们认识到混凝土材料的耐久性应受到高度重视。

混凝土的耐久性是一个综合概念，包括的内容很多，如抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、抗碳化、抗碱-集料反应、抗氯离子渗透等方面。

这些性能决定了混凝土经久耐用的程度。

正文：1.混凝土的耐久性的概念混凝土的耐久性是它暴露在使用环境下抵抗各种物理和化学作用破坏的能力。

①混凝土的抗冻性⑴抗冻性的定义和冻融破坏机理混凝土的抗冻性是指混凝土在水饱和状态下经受多次冻融循环作用，能保持强度和外观完整性的能力。

在冻融循环的作用下，混凝土结构受到结冰体积膨胀造成的静水压力和因结冰、水蒸气压的差别推动未冻结水向冻结区迁移，从而造成的渗透压力。

当上述冻结过程中水结冰引发的内应力或者融化过程中这两种压力所产生的内应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土就会产生裂隙；多次冻融循环使裂隙不断扩展直到破坏。

混凝土的密实度、孔隙结构和数量及孔隙的冲水程度是决定抗冻性的重要因素。

密实的混凝土和具有封闭孔隙的混凝土抗冻性较高。

⑵抗冻性的表征混凝土抗冻性用抗冻等级表示。

抗冻试验有两种方法，即慢冻法和快冻法。

⑶除冰盐对混凝土的破坏除冰盐不仅引起路面破坏，渗入混凝土中的氯盐又导致严重的钢筋锈蚀，加速碱-骨料反应。

⑷提高混凝土抗冻性的措施降低混凝土水胶比，降低孔隙率掺加引气剂，保持含气量在4%-5%提高混凝土强度，在相同含气量的情况下，混凝土强度越高，抗冻性越好②碳化、氯离子扩散与钢筋锈蚀⑴碳化的定义碳化是空气中的二氧化碳与水泥石中的水化产物在有水的条件下发生化学反应，生成碳酸钙和水。

碳化过程是二氧化碳由表及里向混凝土内部逐渐扩散的过程。

未经碳化的混凝土pH=12—13，碳化后pH=8.5—10，接近中性，故碳化又称中性化。

水泥混凝土的抗渗性与抗冻性水泥混凝土是一种常见的建筑材料，广泛应用于房屋建筑、道路铺设等领域。

在实际应用中，人们对水泥混凝土的性能有着较高的要求，其中包括水泥混凝土的抗渗性和抗冻性。

本文将探讨水泥混凝土的抗渗性与抗冻性的相关问题，并介绍一些提高其性能的方法。

1. 水泥混凝土的抗渗性抗渗性是指水泥混凝土不会因为渗透压的作用而透水。

水泥混凝土的抗渗性对于建筑结构的耐久性和使用寿命非常重要。

以下是一些提高水泥混凝土抗渗性的方法：1.1 使用高质量水泥和骨料水泥的质量对混凝土的抗渗性起着至关重要的作用。

因此，选择高质量的水泥是提高混凝土抗渗性的首要条件。

此外，骨料的选择也应考虑其抗流动性能，以减少渗透的可能性。

1.2 控制混凝土配比混凝土配比对于抗渗性的影响也非常大。

在配制混凝土时，应确保水泥、骨料、砂浆和水的比例适宜，并且按照正确的工艺进行混凝土拌和。

合理的混凝土配比可以使混凝土的内部结构更加致密，从而提高其抗渗性。

1.3 采用防水剂或掺合料防水剂是一种常用的提高混凝土抗渗性的方法。

防水剂可以改善混凝土的渗透性能，使其具有较好的抵抗渗透的能力。

此外，也可以考虑在混凝土中掺入适量的掺合料，如硅灰、硅酸盐等，以提高混凝土的抗渗性能。

2. 水泥混凝土的抗冻性抗冻性是指水泥混凝土在冻融循环条件下不会发生明显的破坏。

抗冻性对于低温地区的建筑结构来说尤为重要。

以下是一些提高水泥混凝土抗冻性的方法：2.1 控制水泥用量和水灰比水泥用量和水灰比直接影响混凝土的抗冻性能。

适当控制水泥用量和水灰比可以使混凝土的抗冻性得到提高。

一般来说，水泥用量应尽量减少，而水灰比则应尽量降低。

2.2 采用微弱胶凝材料添加适量的微弱胶凝材料可以提高混凝土的抗冻性。

例如，可以在混凝土中添加适量的矿渣粉、粉煤灰等微弱胶凝材料，以增加混凝土的孔隙结构，降低水泥浆体内水分的渣结，从而提高混凝土的抗冻性。

2.3 加强养护措施养护是影响混凝土抗冻性的关键因素之一。

混凝土耐久性能评定标准一、前言混凝土是建筑施工中一种重要的材料，其性能的优劣直接影响到建筑物的使用寿命和安全性。

因此，对混凝土的耐久性能评定具有重要的意义。

本文旨在针对混凝土耐久性能评定标准进行全面的具体的详细的阐述。

二、耐久性能评定指标1. 抗渗性混凝土的抗渗性是指其抵御水分渗透的能力。

常见的评定指标有：渗透深度、渗透系数、水泥浆体积电阻率、水泥浆体积吸水率等。

2. 抗冻性混凝土的抗冻性是指其在低温情况下不发生冻害的能力。

常见的评定指标有：冻融循环试验、抗冻强度、冻胀系数等。

3. 抗碱性混凝土的抗碱性是指其在碱性环境下不发生破坏的能力。

常见的评定指标有：碱骨料反应试验、pH值、碱度等。

4. 抗硫酸盐侵蚀性混凝土的抗硫酸盐侵蚀性是指其在含有硫酸盐的水环境下不发生破坏的能力。

常见的评定指标有：硫酸盐浸泡试验、抗硫酸盐侵蚀强度等。

5. 抗氯离子侵蚀性混凝土的抗氯离子侵蚀性是指其在含有氯离子的水环境下不发生破坏的能力。

常见的评定指标有：氯离子扩散系数、氯离子渗透深度、氯离子含量等。

三、混凝土耐久性能评定标准1. 抗渗性评定标准混凝土的抗渗性评定标准应考虑其使用环境和要求。

常用的抗渗性评定标准有：（1）GB/T50082-2009《混凝土结构耐久性设计规范》（2）JGJ/T152-2019《建筑抗渗性能检验规程》（3）JC/T 231-2010《混凝土抗渗性能检测方法标准》2. 抗冻性评定标准混凝土的抗冻性评定标准应考虑其使用环境和要求。

常用的抗冻性评定标准有：（1）GB/T50082-2009《混凝土结构耐久性设计规范》（2）JGJ/T70-2009《混凝土抗冻性能检验规程》（3）JC/T 228-2013《混凝土抗冻性能检测方法标准》3. 抗碱性评定标准混凝土的抗碱性评定标准应考虑其使用环境和要求。

常用的抗碱性评定标准有：（1）GB/T50082-2009《混凝土结构耐久性设计规范》（2）JGJ/T152-2019《建筑抗渗性能检验规程》（3）GB/T17671-1999《水泥混凝土抗碱性检验方法》4. 抗硫酸盐侵蚀性评定标准混凝土的抗硫酸盐侵蚀性评定标准应考虑其使用环境和要求。

混凝土的抗渗性以抗渗等级来表示。

抗渗等级是以28ｄ龄期的标准抗渗试件，按规定方法试验，以不渗水时所能承受的最大水压力来表示，划分为P2、P4、P6、P8、P12 等等级，它们分别表示能抵抗0.2、0.4、0.6、0.8、1.2 MPa的水压力而不渗透。

混凝土抗冻性一般以抗冻等级表示。

抗冻等级是采用龄期28ｄ的试块在吸水饱和后，承受反复冻融循环，以抗压强度下降不超过25％，而且质量损失不超过５％时所能承受的最大冻融循环次数来确定的。

GBJ50164—92将混凝土划分为以下抗冻等级：F10、F15、F25、F50、F150、F200、F250、F300等九个等级，分别表示混凝土能够承受反复冻融循环次数为10、25、25、50、100、150、200、250和300次。

4.2.4.1 混凝土的抗渗性抗渗性(water tightness)是指混凝土抵抗压力水（或油）渗透的能力。

它直接影响混凝土的抗冻性和抗侵蚀性。

因为渗透性控制着水分渗入的速率，这些水可能含有侵蚀性的物质，同时也控制混凝土中受热或冰冻时水的移动。

混凝土的抗渗性主要与其密实度及内部孔隙的大小和构造有关。

影响混凝土抗渗性的因素有：1）水灰比水灰比的大小对混凝土的抗渗性起决定作用，水灰比越大，其抗渗性越差。

2）骨料的最大粒径在水灰比相同时，混凝土骨料的最大粒径越大，其抗渗性能越差。

这是由于骨料和水泥石的界面处易产生裂隙和较大骨料下方易形成孔穴。

3）养护方法蒸汽养护的混凝土，其抗渗性较自然养护的混凝土要差。

在干燥条件下，混凝土早期失水过多，容易形成收缩裂隙，因而减低混凝土的抗渗性。

4）水泥品种不同品种的水泥，硬化后水泥石孔隙不同，孔隙越小，强度越高，则抗渗性越好。

5）外加剂在混凝土中掺入某些外加剂，如减水剂等，可减小水灰比，改善混凝土的和易性，因而可改善混凝土的密实性，提高了混凝土的抗渗性能。

6）掺合料在混凝土中加入掺合料，如掺入优质粉煤灰，可提高混凝土的密实度、细化孔隙，改善了孔结构和骨料与水泥石界面的过渡区结构，混凝土抗渗性提高。

引言概述：混凝土作为一种主要的建筑材料，其抗渗性能在工程实践中具有重要意义。

抗渗性是指混凝土在外界水压力作用下能否有效阻止水分渗透进入混凝土内部的能力。

本文将着重探讨混凝土的抗渗性的概念、影响因素以及提高抗渗性的方法。

正文内容：一、混凝土抗渗性的概念与评价方法1. 混凝土抗渗性的定义和意义- 混凝土抗渗性是指混凝土抵抗水分渗透的能力，是保障建筑结构耐久性的重要指标。

- 抗渗性能的好坏直接影响建筑物的使用寿命及维修成本。

2. 混凝土抗渗性的评价方法- 国际上常用的评价指标有透水系数、渗透系数和抗渗等级等。

- 透水系数是衡量混凝土抗渗性能的重要参数，其数值越小，说明抗渗性能越好。

二、影响混凝土抗渗性的因素1. 混凝土配合比设计- 合理的配合比设计能提高混凝土的抗渗性，包括水胶比、水泥用量、细集料用量等因素。

- 减少水胶比和控制水泥用量可有效降低混凝土的渗透性。

2. 混凝土材料的选择- 选择优质的水泥和骨料，能提高混凝土的密实性和抗渗性。

- 添加掺合料如矿粉和硅灰可以改善混凝土的抗渗性。

3. 砂浆的施工工艺- 砂浆施工质量对混凝土的抗渗性能有重要影响，包括砂浆配制、施工种类和技术要求等因素。

4. 混凝土的养护措施- 养护是保证混凝土抗渗性的关键环节，包括湿养护、温度控制、覆盖保护等方法。

- 合理的养护时间和条件能有效提高混凝土的抗渗性。

5. 外加剂的应用- 外加剂如减水剂、保水剂和防水剂等能够改善混凝土的抗渗性。

- 适量添加外加剂可以提高混凝土的致密性和耐久性。

三、提高混凝土抗渗性的方法1. 选择适当的配合比- 采用合理的水泥用量和减少水胶比，可以增强混凝土的抗渗性。

- 通过试验和经验总结，选取优化的配合比，以达到最佳的抗渗性能。

2. 使用高质量材料- 选择高质量的水泥和骨料，以及掺合料，可提高混凝土的密实性和抗渗性。

- 选择符合标准规定和实际需求的材料，确保混凝土的抗渗性能。

3. 注意施工工艺- 严格控制砂浆配制质量，保证砂浆的均匀性和粘结性，以提高混凝土的抗渗性。

混凝土耐久性试验（包括混凝土抗含砂水流冲刷试验、混凝土抗渗性能试验、混凝土渗透系数测定、混凝土抗冻试验）（一）混凝土抗含砂水流冲刷试验（圆环法）1、主要仪器设备主要仪器设备为冲刷试验仪（电机转速为 1430 / min），叶轮圆周转速为mm，内径 202 ± 0.5mm，14.3m / s），试模为环形金属模，规格为外径 322°- 1高 60 ± 0.5mm。

2、试验简介到达试验龄期的前两天，将试件放入水中浸水饱和。

试验时将试件托盘从冲刷仪中取出，在托盘底部放好防护垫层及隔砂泡沫塑料垫圈，然后放入试件，在试件圆环内加入磨损剂，盖上泡沫塑料隔砂圈及止水橡胶皮垫圈。

磨损剂为 0.5 ~ 0.85mm 的石英标准砂与水的混合物，每次加入量为砂 150g，水 1000L。

将装好试件的托盘装入冲刷仪，转动手轮压紧试件，打开冷却水，启动电动机并记时，冲磨 30min 后停机，取出试件冲洗干净，擦去表面水分，称重。

3、试验结果处理混凝土抗含砂水流冲刷的指标以抗冲磨强度或磨损率表示，抗冲磨强度与磨损率按下式计算：R=(TA)/(Qr)chmN=(Qr)/(TA)式中 Rchm———抗冲磨强度，即单位面积上被磨损单位质量所需的时间,h/（g/cm2）N———磨损率，即单位面积上在单位时间里的磨损量，g/（h*cm2)Qr ———经时段冲磨后，试件损失的累计质量，g；T———试验累计时间，h；A———试件受冲磨面积，cm2以一组三个试件的平均值作为试验结果。

如单个测值与平值的差值超过 15% 时，则此值应剔除，以余下两个测值的平均值作为试验结果。

若一组中可用的测值少于两个，则该组试验应重做。

（二）混凝土抗渗性试验1、主要仪器设备主要仪器设备为混凝土抗渗仪，螺旋加压器及烘箱等。

2、试验简介试件脱模后，用钢丝刷刷去两端面的水泥浆膜，然后送入养护室。

到达试验龄期时，在试件侧面滚涂一层熔化的石蜡（内加少量松香），然后用螺旋加压器将试件压入经过烘箱或电炉预热过的试模中，使试件与试模底平齐。

混凝土抗冻性、抗渗性及混凝土耐久性研究摘要：分别对混凝土的抗冻性、抗渗性的机理及改善措施进行了深入的研究和介绍，并着重探讨了混凝土的耐久性即耐磨性、碳化、钢筋锈蚀等作用机理和改进措施，全面的分析了混凝土的几种性能，并为混凝土在施工过程中的使用提供了参考，以保障混凝土的质量，提高工程安全性和使用性。

关键词：混凝土；抗冻性；抗渗性；耐久性引言：混凝土是建筑工程施工中重要的原材料之一，由于施工工地环境复杂，且混凝土性质不够稳定，导致混凝土的抗冻性、抗渗性、耐久性等性能在施工过程中会受到不同因素不同程度的影响。

因此，为了确保混凝土在工程施工中的使用质量，相关人员必须对如何提高混凝土的抗冻性、抗渗性以及耐久性等进行全面系统的研究。

1 混凝土的抗冻性1.1 冻害机理混凝土的抗冻性在寒冷地区体现的较为明显，抗冻性是指经过多次冻融循环后，处于饱和水状态下的混凝土的性能仍没有被破坏的能力。

寒冷地区结构经常接触水的混凝土的部位，温度过低甚至低于混凝土中水的冰点以下，此时，混凝土中的水会成冰态，致使混凝土体积增大，增大后混凝土的孔壁后受到更大的压力，导致混凝土微小裂缝的产生，若反复冻融，将不断扩大裂缝并使其纵深发展，破坏混凝土结构。

此外，混凝土的密实度、孔隙构造及数量、饱水程度等都会影响混凝土的抗冻性。

1.2 改善措施试验证明，在混凝土中掺用引气剂或引气减水剂能有效提高混凝土的抗冻性，作用机理是通过在混凝土内部产生互不连通的微细气泡的方式将内部的渗水通道截断，组织水分渗入混凝土内部。

引气时注意引入适宜的量，以4%一6%为宜，成分利用气泡的适应变形能力来减缓冰冻对混凝土结构的损害。

此外，还可以通过严格控制水灰比、选用优良的施工材料以及加强早期养护等方式提高混凝土的抗冻性。

2 混凝土的抗渗性2.1 抗渗性机理混凝土的渗透是由于的多孔性构造存在的内外压力差，导致混凝土中的液体或气体从其高处向低处迁移、渗透的现象。

抗渗性能是指混凝土内部对气体或液体的渗透的抵抗能力。