任溆芳
(山西中条山建筑有限公司工程分公司，山西运城043700)
工程技术
E|鸯要】水泥混凝土一直弘为是一种耐久．牲良好的土木工程材料，但是目前其耐久7杰问题一直引起广泛重视，本文主要钛混凝土收缩、抗 硫酸盐侵蚀和抗旅炷三个方面分析了混凝土耐久．陛问题，对于今彦柚JE腮凝土工艺设计具有一定作用。
一次性餐具环保>一次性浴缸套陕键词]水泥}生质；耐久J巨；混凝土收缩；抗颜磁盐；抗冻性
随着时间的推移，人们发现水泥基材料并不像预期的那样耐久，很多水泥混凝土路面未达到设计使用年限就出现各种破坏，并发现越来越多的路面破坏并不是由于强度不够，而是因其薄板特征、承受动载作用以及使用中要经历比其他土建结构物更为复杂、严酷的自然环境的影响，由I比造成耐久性不足而发生破坏。有调查表明，除正常破坏外，导致混凝土路面耐久性不足的主要原因与使用的材料密切相关，尤其与水泥的耐久性质关联密切。 ．1混凝土的收缩
混凝土结构处于不同的约束状态下因为收缩而引起拉应力，当混凝土的抗拉强霞，j、于拉应力时就会引起混疑土的开裂。现浇混凝土结构的早期微开裂往往是后期宏观破坏的开始，会对混凝土结构的耐久性产生极为不利的后果。随着混凝土技术的发展与应用，高效减水剂与矿物细掺料在混凝土中的应用，进—步降低了水灰比【水胶比)，改善了混凝土的性能，致使硬化体的密实度和强度大大提高，渗透性大大减少。在施工及使用过程不产生裂缝的前提下，混凝土的各项耐久性能显著提高。因此，控制混凝土的体积稳定性，使之不产生裂缝是混凝土耐久性研究的一个重要方面。
收缩是指混凝土失水所造成的体积缩小的现象，严格的说，它是三维E的变形，但通常以线性变形来表示。由于环境及混凝土的多相复杂结构，混凝土会产生许多种类的收缩变形，它们彼此独立发生或同时出现。1)化学减缩。化学减缩又称为水化收缩，所有的胶凝材料水化以后都存在这种减缩作用，这是由于水化反应前后的平均密度不同所造成的；2)塑性收缩。塑性收缩发生在硬化前的塑性阶段，一般为拌和后约3—12h以内，即在终凝前比较明显；3)温度收缩，温度收缩又称冷缩。温度收缩主要是混凝土内部温度由于水泥水化而升高，最后又冷却至恫：境温度时产生的收缩；4)干燥收缩。干燥收缩指的是混凝土停止养护后，在不饱和的空气中失去内部毛细孔水、凝胶孔水及吸附水而发生的不可逆收缩，它不同于干湿交替引起的可逆收缩i5)自收缩。所谓自收缩是指水泥基胶凝材料在水泥初凝之后恒温恒重下产生的宏观体积刚氏，自收缩不包括由于沉降、温度变化、遭受外力等原因而所造成 的体积变化。
混凝土产生早期开裂的主要原因是混凝土的收缩，混凝土的收缩主要是由于水泥的凝结硬化造成的，因此水泥的性能对混凝士的早期抗裂性能有直接影响，其影响主要表现在以下几个方面：
1)水泥的矿物组成，水泥的组成对混凝土的收缩影响较大，尤其是化学减缩和自收缩。表1水掘黼四冲明细纠懈
矿物懂缔率
C3^0．00234±0．01301叩
C3S0．00079±0．01330036
C2S0．0啪"／7±0．000036
C4^F0．01]I)49±001301M
从表1中可以看出：C3A的水化热最大，其收缩率也最大，它的收缩率是C2S的3倍，是C4A F的5倍，因此C3A含量大的水泥，因其早期的温度收缩、自收缩和干燥收缩引起开裂的几率较大：C3S的水化扭力梁式半独立悬架
热虽然比C3A小的多，但是其在水泥中的含量很大，对旱期开裂的影响也较大；C4A F和C2S的早期放热量小，因此收缩也最小。
2)水泥中S03含量，混凝土的收缩随着S03的含量的增加而减小，当混凝土中S03的含量超过某一数值，其收缩又随着S03的含量的增加而增大，因此为了减小混凝土的收缩应尽量选用S03含量适中
的水泥。
3)水泥的品种，不同品种的水泥中各种矿物的含量不同。因此它
们对混凝土早期开裂的影o[N也：；F-4"4-。普通水泥的收缩较小，硫铝酸盐水泥的收缩次之，复合水泥的收缩最大。用高铝水泥制作的试件没有开裂，但是高铝水泥的长期强度有刚氐的趋势，因此，高铝水泥在一般工程中不能应用，主要用于紧急抢修等有特殊要求的工程中。普通硅酸盐
水泥具有较好的早期抗裂性，因此广泛应用于各种工程中。
4)水泥的细度及强度等级，随着水泥的细度提高，早期水泥的水
化反应愈剧烈，水化热愈大，所以产生早期开裂的可能增大。因此提高
水泥的细度对混凝土的早期抗裂性能是不利的。水泥的强度等级越高，路况电台
水泥的细度越大，因此强度等级高的水泥的开裂更严重。
2抗硫酸盐侵蚀
如何预防和减轻硫酸盐对水泥混疑土的侵蚀破坏一直是混凝土耐久性研究的一项重要内容。硫酸盐的侵蚀主要表现在以下两方面：物理作用破坏和化学作用破坏。物理作用破坏主要因为含有有害离子的溶液通过混凝土构件中的孔结构进入到混凝土构件的内部，随着水分的蒸发，溶液i蔓饱和，于是盐结晶析出，产生结晶应力，引起开裂。化学作用破坏，含有硫酸根离子的溶液进入构件，硫酸根离子和水泥浆中的部
分组分发生化学反应。这时反应产物产生膨胀而导致混凝土结构的破坏；也可能是由于7K泥水化的产物部分或完全分解，引起粘结力和强度
的逐渐丧失，最终导致混凝土结构白勺=谢-不。
根据抗硫酸盐侵蚀系数的不同，选取抗侵蚀性较好的阿利特一硫铝酸钡钙水泥进行水化产物X R D分析，并与硅酸盐水泥进行比较，结果如图1。从图1可知，阿利特一硫铝酸钡钙水泥和硅酸盐水泥浆体水
电容分压化生成了钙矾石、水化硅酸钙凝胶、氢氧化钙等。在水中养护时如图l a 所示，阿利特一硫铝酸钡钙水
泥生成的水化硅酸钙凝胶和钙矾石比硅酸盐水泥的多。在碲醇!盐溶液中养护时如图1b所示，阿利特一硫铝酸钡钙水泥(B2试件)水化生成的氢氧化钙比硅酸盐水泥都少。但生成
的钙矾石较多。硫酸盐溶液中养护与水中养护相比，硅酸盐水泥中氢氧化钙有所增加，水化硅酸钙疑胶有所刚氐，由于氢氧化钙在硫酸盐溶液中溶癣，水化硅酸钙凝胶减少导致粘结力下降，从而导致硅酸盐水泥抗折强度下降即抗侵蚀性降低；阿利特一硫铝酸钡钙水泥中氢氧化钙明显减少，钙矾石明显增加，由于氢氧化钙减少可以刚氏溶解，且钙矾石具有膨胀特性，使浆体更加致密。因此，阿利特一硫铝酸钡钙水泥的抗
硫酸盐侵蚀性比：瞳骏盐水泥要好。
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图1化水泥浆体的xR D图谱；∞水中养护；蚴硫酸盐溶液养护
抗硫酸盐侵蚀的主要影响因素主要有以下几个方面的内容。1)内部因素：水泥中矿物成分的影响：水泥基材料硫酸盐侵蚀的实质是硫酸根离子与水泥石中的矿物(主要是铝酸盐类矿物)发生的物理化学作用；孔隙含量及其分布：水泥基材抖孔隙系统也是一个重要的影响因
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