抗渗性是决定混凝土耐久性最主要的因素

《建筑材料与检测》课件项目十普通混凝土配合比设计试验《建筑材料与检测》课件10.3混凝土耐久性与最大水灰比和最小水泥用量《建筑材料与检测》课件10.3混凝土耐久性与最大水灰比和最小水泥用量《建筑材料与检测》课件10.3混凝土耐久性与最大水灰比和最小水泥用量•耐久性的定义•混凝土除要求有一定的强度以承受荷载外，还应在所处环境和使用条件下经久耐用。为了抵抗自然的物理，化学，生物的破外作用，混凝土还要有一定的抗渗性，抗冻性，抗侵蚀性，抗耐磨性，抗风化形，抗碳化性等，这些性质统称混凝土的耐久性。《建筑材料与检测》课件10.3混凝土耐久性与最大水灰比和最小水泥用量•10.3.1抗渗性•定义——混凝土的抗渗性是指混凝土抵抗有压介质（水、油、溶液等）渗透作用的能力。•抗渗性是决定混凝土耐久性最主要的因素，若混凝土的抗渗性差，不仅周围水等液体物质易渗入内部，而且当遇有负温或环境水中含有侵蚀性介质时，混凝土就易遭受冰冻或侵蚀作用而破坏，对钢筋混凝土还将引起其内部钢筋锈蚀并导致表面混凝土保护层开裂与剥落。•因此，对地下建筑、水坝、水池、港工、海工等工程，必须要求混凝土具有一定的抗渗性。《建筑材料与检测》课件10.3混凝土耐久性与最大水灰比和最小水泥用量•10.3.1.抗渗性•混凝土的抗渗性的评价抗渗等级：•抗渗等级是以28d龄期的标准试件，在标准试验方法下所能承受的最大静水压来确定的。•抗渗等级有P4、P6、P8、P10、P12等五个等级，表示能抵抗0.4、0.6、0.8、1.0、1.2MPa的静水压力而不渗透。《建筑材料与检测》课件10.3混凝土耐久性与最大水灰比和最小水泥用量•10.3.1抗渗性•混凝土渗水的主要原因•内部的孔隙形成连通的渗水通道。产生于:施工振捣不密实水泥浆中多余水分的蒸发而留下的气孔水泥浆泌水所形成的毛细孔粗骨料下部界面水富集所形成的孔穴。•这些渗水通道的多少，主要与水灰比大小有关，随着水灰比的增大，抗渗性逐渐变差，当水灰比大于0.6时，抗渗性急剧下降。《建筑材料与检测》课件10.3混凝土耐久性与最大水灰比和最小水泥用量•10.3.1抗渗性•提高混凝土抗渗性的主要措施•提高混凝土的密实度;•改善混凝土中的孔隙结构，减少连通孔隙;•可通过低的水灰比、好的骨料级配、充分的振捣和养护、掺入引气剂等方法来实现。《建筑材料与检测》课件10.3混凝土耐久性与最大水灰比和最小水泥用量•10.3.2抗冻性•定义——是指混凝土在饱水状态下，能经受多次冻融循环而不破坏，同时也不严重降低所具有性能的能力。•在寒冷地区，特别是在接触水又受冻的环境下的混凝土要求具有较高的抗冻性。《建筑材料与检测》课件10.3混凝土耐久性与最大水灰比和最小水泥用量•10.3.2抗冻性•混凝土受冻融破坏的原因•由于混凝土内部孔隙中的水在负温下结冰后体积膨胀形成的静水压力；•当这种压力产生的内应力超过混凝土的抗拉强度，混凝土就会产生裂缝；•多次冻融循环使裂缝不断扩展直至破坏。•混凝土的密实度、孔隙率和孔隙构造、孔隙的充水程度是影响抗冻性的主要因素。•密实的混凝土和具有封闭孔隙的混凝土（如引气混凝土），抗冻性较高。掺入引气剂、减水剂和防冻剂可有效提高混凝土的抗冻性。《建筑材料与检测》课件10.3混凝土耐久性与最大水灰比和最小水泥用量•10.3.2抗冻性•混凝土的抗冻性的评价•抗冻等级来表示。•抗冻等级是以28d龄期的混凝土标准试件，在饱水后承受反复冻融循环，以抗压强度损失不超过25％，且质量损失不超过5％时所能承受的最大循环次数来确定。•混凝土的抗冻等级有F10、F15、F25、F50、F100、F150、F200、F250和F300等九个等级，分别表示混凝土能承受冻融循环的最大次数不小于10、15、25、50、100、150、200、250和300次。《建筑材料与检测》课件10.3混凝土耐久性与最大水灰比和最小水泥用量•10.3.3抗侵蚀性•定义抗侵蚀性指混凝土抵抗环境水侵蚀的能力。•影响混凝土的抗侵蚀性的因素：•与所用水泥品种、混凝土的密实程度和孔隙特征等有关。•密实和孔隙封闭的混凝土，环境水不易侵入，抗侵蚀性较强。•合理选择水泥品种、降低水灰比、提高混凝土密实度和改善孔结构是提高混凝土抗侵蚀性的主要措施。《建筑材料与检测》课件10.3混凝土耐久性与最大水灰比和最小水泥用量•10.3.4碳化•定义——是指混凝土内水泥石中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳，在湿度相宜时发生化学反应，生成碳酸钙和水，也称中性化。•混凝土的碳化是二氧化碳由表及里逐渐向混凝土内部扩散的过程。•碳化引起水泥石化学组成及组织结构的变化，对混凝土的碱度、强度和收缩产生影响。《建筑材料与检测》课件10.3混凝土耐久性与最大水灰比和最小水泥用量•10.3.4碳化•碳化对混凝土性能的影响•碳化作用引起的碱度降低减弱了对钢筋的保护作用。因钢筋处在碱性环境中而在表面生成一层钝化膜，保护钢筋不易腐蚀；•当碳化深度穿透混凝土保护层而达钢筋表面时，钢筋钝化膜被破坏而发生锈蚀，此时产生体积膨胀，致使混凝土保护层产生开裂；•开裂后的混凝土有利于二氧化碳、水、氧等有害介质的进入，更加剧了碳化的进行和钢筋的锈蚀，最后导致混凝土产生顺筋开裂而破坏。《建筑材料与检测》课件10.3混凝土耐久性与最大水灰比和最小水泥用量•10.3.4影响碳化速度的主要因素•环境中二氧化碳的浓度——二氧化碳浓度高（如铸造车间），碳化速度快。•水泥品种——掺混合材的水泥碱度较低，碳化速度随混合材料掺量的增多而加快。•水灰比——水灰比愈小，混凝土愈密实，二氧化碳和水不易侵入，碳化速度就慢。•环境湿度——当环境中的相对湿度在50～75％时，碳化速度最快，当相对湿度小于25％或大于100％时，碳化将停止《建筑材料与检测》课件10.3混凝土耐久性与最大水灰比和最小水泥用量•10.3.5提高混凝土耐久性的措施•合理选择水泥品种。•选用质量良好，技术条件合格的砂石骨料。•控制水灰比及保证足够的水泥用量是保证混凝土密实度的重要措施，是提高混凝土耐久性的关键。（水灰比不超过P200表20-1的规定）•掺入减水剂或引气剂，改善混凝土的孔结构，对提高混凝土的抗渗性和抗冻性有良好作用。•改善施工操作，保证施工质量。