鄭華

摘 要：在科技日新月異的時代背景下，許多新技術、新材料和新工藝都被廣泛應用在建筑工程中，進一步推動了建筑行業(yè)的發(fā)展。鋼筋混凝土材料作為建筑工程中的重要建材，其具有拌合物的可塑性、流動性和稠度等，有著其他物質所不能取代的性能，如耐久性等，可以增強建筑物的整體質量和使用性能，有效滿足人們對建筑物的實際需求。本文就針對膠凝材料組成對鋼筋混凝土耐久性的影響進行分析和探討。

關鍵詞：膠凝材料組成；鋼筋混凝土；耐久性；影響

通常在設計鋼筋混凝土結構耐久性過程中，耐久性設計壽命終結點多是以鋼筋出現(xiàn)銹蝕的時間點為主，常常將摻合料取代部分水泥，或者是使鋼筋銹蝕氯離子的臨界濃度加以適當提升，以此降低混凝土內部氯離子的擴散速率，促進鋼筋混凝土結構耐久性能的提升?？偠灾?，鋼筋混凝土受復雜環(huán)境和自身性質等諸多因素的影響，易出現(xiàn)結構老化、斷裂和腐蝕等現(xiàn)象，從可持續(xù)發(fā)展層面和經濟環(huán)保層面出發(fā)，提高鋼筋混凝土耐久性顯得尤為重要。

一、膠凝材料概述

對于膠凝材料而言，其主要是指在建筑材料中經過一系列化學和物力作用，能將其他固體物料膠結形成整體或使?jié){體變成堅固的石狀體的物質。由于化學組成不同，膠凝材料的類型也有所不同，可以分為有機和無機兩大類型，其中有機膠凝材料包括合成樹脂、天然樹脂、瀝青等，無機膠凝材料包括水泥、石灰等建材。從硬化條件來看，無機膠凝材料可分為水硬性和氣硬性兩類，氣硬性膠凝材料只能在空氣中保持其強度或在空氣中硬化，如水玻璃、石膏、石灰等，適用于干燥環(huán)境；水硬性膠凝材料可以在水中或空氣中氧化，并且能持續(xù)發(fā)展其強度，如硫鋁酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硅酸鹽水泥等。鋼筋混凝土是將集料膠結成整體的復合材料，包括石、砂等集料和水泥等膠凝材料，按照一定比例和水相配合，通過攪拌、養(yǎng)護和成型等工序而形成混凝土，應用于建筑工程建設中。混凝土材料的構成元素包括水、膠凝材料、細集料、粗集料等，因而混凝土的性質與其成分具有緊密聯(lián)系，而膠凝材料作為其中的關鍵性材料，其種類涵蓋磷渣粉、礦渣、硅灰、粉煤灰、石灰石粉等，不同的膠凝材料在混凝土中具有不同的性能影響、特殊應用和作用機理等。

二、膠凝材料組成對鋼筋混凝土耐久性的影響分析

（一）礦渣和粉煤灰

當前部分學者嘗試改進鋼筋混凝土膠凝材料，將混凝土中的水泥用礦渣或粉煤灰加以代替，取得了良好的成效，并逐漸應用于建筑工程建設中。一般在選擇礦渣時不宜選擇單一的種類，而是選用復合礦渣，通過試驗硅粉礦物摻合料和復合礦物磨細礦渣的高性能的混凝土，研究了優(yōu)化高性能混凝土膠凝材料用量和降低水泥用量的問題，并得出一些結論：礦渣高性能混凝土強度的主要影響因素是水膠比；水泥被等量的硅粉和磨細礦渣所代替時，存在一個最佳的取代值，即凝膠材料總量中需要含2.0%的高效減水劑、15%的硅粉摻量、30%的磨細礦渣摻量?？梢哉f，用硅粉和礦渣代替部分水泥時，可用較少水泥配制出高性能的混凝土，有利于提高混凝土的抗壓強度。值得注意的是，不同的使用環(huán)境、施工工藝和施工環(huán)境，膠凝材料中礦渣和粉煤灰的比例使用量也不同，需要做到具體問題具體分析，區(qū)別對待。此外，混凝土中礦渣和粉煤灰含量的提高會破壞鋼筋鈍化膜的電荷轉移電阻以及混凝土電阻率，雖然礦渣和粉煤灰的使用可以降低鋼筋腐蝕速率和銹蝕面積，提高混凝土電阻率，但是其含量不宜過高。如礦渣混凝土試件的礦渣含量為50%，粉煤灰混凝土試件中的粉煤灰的摻量應低于30%。

（二）水泥

水泥作為鋼筋混凝土膠凝材料的主要成分，對鋼筋混凝土的耐久性具有重要影響，因此需要科學選擇水泥的用量、強度等級以及品種，進而促進鋼筋混凝土耐久性的提升。一般來說，水泥用量應保持在最小使用量和最大使用量之間，如果超出這一范圍則會對混凝土的強度與凝固時間產生影響，因水化熱過大或收縮等而出現(xiàn)裂縫；同時在振搗密實過程中，拌合物過于干燥且水灰比過小，則會出現(xiàn)較多的孔洞與蜂窩，降低混凝土耐久性，而水灰比過大時會導致混凝土中的毛細管空隙率中較增大，繼而對混凝土的耐久性產生影響。從混凝土施工工作性質要求等方面來看，水泥漿的體積應為35%方可使混凝土達到最佳性能。在選擇水泥品種過程中，需要以使用環(huán)境、施工用途和施工環(huán)境等方面為依據(jù)進行確定，如選用抗凍混凝土時，可以選擇普通硅酸鹽水泥或混合料擇量少的硅酸鹽水泥，不能選用火山灰質硅配鹽水泥，這是其對水的需求量較大，抗凍性能不強，因此不宜使用。大體積混凝土可以選擇具有較長凝結時間和較低水化熱的水泥，如中熱硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥等。

另外，水泥等級原則上應使用高強度等級的水泥，有效配制出高強度混凝土，使水泥強度等級與混凝土設計強度等級保持一致。當然也可以用低強度等級的水泥來配置低強度混凝土，這樣的水泥有利于保持混凝土的體積穩(wěn)定性、工作性以及強度，繼而使混凝土耐久性得以提升。值得注意的是，水泥熟料組成部分中如果C3A與C3S過高，則水泥細度會增加，并且水泥中堿含量與SO含量也會有所增大，從而影響混凝土耐久性，因此一般環(huán)境下不宜選用早強水泥，適宜選擇低含堿量和低水化熱的水泥。

三、結束語

總而言之，在鋼筋混凝土膠凝材料的用量配比和選擇上，需要從具體的用途和使用環(huán)境等方面出發(fā)，做到具體問題具體分析，綜合分析與考慮添加物質的配比以及原材料的選擇，保證振搗的充分性，避免過早拆?；蛘唣B(yǎng)護不及時等。這樣才能保證配合比和原材料的高效控制，對鋼筋混凝土內部結構加以適當改善，降低鋼筋的腐蝕速率和銹蝕面積，促進鋼筋混凝土耐久性能和強度的提升，增強工程的整體質量與使用性能。

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