5.4 混凝土的耐久性（课件）-高一《建筑材料》（高教版 第4版）

单元 5 混凝土（砼） 概 述 广义的混凝土是由胶凝材料、骨料和水，必要时掺入化学外加剂和混合材料，按适当比例配合，拌制成拌合物，经硬化而成的人造石材（砼）。 混凝土的分类： 按所用胶凝材料：水泥砼、石膏砼、沥青砼等 按用途：结构砼、道路砼、抗辐射砼等 按表观密度：重砼、普通砼、轻砼 按强度等级：低强度砼、中强度砼、高强砼、超高强砼 按施工工艺：泵送砼、喷射砼、震动灌浆砼等 按掺合料：纤维砼、粉煤灰砼等 普通混凝土（水泥混凝土）是由水泥作为胶凝材料、石子和砂为粗细骨料和水，必要时掺入化学外加剂和矿物质混合材料，按适当比例配合，拌制成拌合物，经硬化而成的人造石材。 ※水泥混凝土常按表观密度分为： （1）重混凝土 干表观密度大于2500kg/m3，采用特别密实的集料（如钢屑、重晶石、铁矿石等）制成，主要用于防护原子射线的建筑物。 （2）普通混凝土 干表观密度为1900～2500kg/m3，采用天然或人工砂、石为集料制成，主要用于各种建筑物的承重结构。 （3）轻混凝土 干表观密度小于2000kg/m3，采用轻质多孔的集料或不用集料而掺入加气剂或泡沫剂制成的多孔结构，主要用于轻质结构和保温结构。 混凝土的特点： 优点： （1）原材料丰富，成本低，砂石等材料占80%以上； （2）凝结前具有良好的可塑性； （3）硬化后具有较高的强度和耐久性； （4）与钢筋有牢固的粘接力； （5）按不同要求，通过调整配合比可得到不同性能的混凝土； （6）可利用工业废料，利于环境保护。 缺点： （1）自重大； （2）比强度低、属刚性材料，抗拉强度低； （3）硬化速度慢，生产周期长； （4）导热系数大； （5）强度波动因素多。 普通混凝土是由水泥、粗骨料（碎石或卵石）、细骨料（砂）和水拌和，经硬化而成的一种人造石材。 普通混凝土结构示意图 1—石子 2—砂子 3—水泥浆 4—气孔 各组成材料的作用： 砂、石在混凝土中称为细集料、粗集料，占混凝土总体积约80%以上，一般不与水泥起化学作用，在混凝土中起总体的骨架作用，减少水泥用量和减少混凝土体积收缩。 水泥、砂和水形成水泥砂浆，包裹在粗骨料表面并填充骨料间的空隙，在硬化前起润滑作用，使混凝土拌合物具有良好的流动性和可塑性，便于施工；水泥浆体硬化后将骨料胶结在一起，产生强度，形成坚固的整体。 在混凝土中还常残留少量的空气，硬化后混凝土结构见上图。 普通混凝土的组成结构 水 水泥 石子 砂 5.4 混凝土的耐久性 长期以来，人们一直认为混凝土材料是一种耐久性良好的材料，因为不少用其建造的结构物使用寿命长久。如一些早期建成的混凝土建筑物，已经使用了100年上下仍然完好。但与此同时不少结构物过早地毁坏，维修困难而且费用高昂，促使人们重视耐久性问题；许多大型结构物的兴建，例如海底隧道、跨海大桥、石油钻井平台、核废料储存容器等，对使用寿命提出了更高的要求，如100年、150年，甚至几百年。 混凝土耐久性是指混凝土在在外部和内部不利因素的长期作用下，长期保持强度和外观完整性的能力。 外部因素指的是酸、碱、盐的腐蚀作用，冰冻破坏作用，水压渗透作用，碳化作用，干湿循环引起的风化作用，荷载应力作用和振动冲击作用等等。内部因素主要指的是碱骨料反应和自身体积变化。 通常用混凝土的抗冻性、抗渗性、抗碳化性能、抗腐蚀性能和碱骨料反应综合评价混凝土的耐久性。 一、抗冻性 抗冻性是混凝土在饱和水状态下，能经受多次冻融循环作用不破坏，强度也不严重降低的性能，是评定混凝土耐久性的主要指标。 砼的抗冻性用抗冻等级来表示。抗冻等级是以28d龄期的混凝土标准试件，吸水饱和后于-15℃～20℃反复冻融循环，用抗压强度下降不超过25%，且质量损失不超过5%时，所能承受的最大冻融循环次数表示。 根据混凝土所能承受的反复冻融循环的次数，划分为D50、D100、D150、D200、D200以上五个等级。 防治：提高混凝土抗冻性的关键是提高密实度，另外孔隙的构造特征（闭口孔隙）是影响抗冻性的重要因素。 ※寒冷地区，特别是潮湿环境下受冻的砼工程，抗冻性是评定其耐久性的重要指标。 二、抗渗性 抗渗性是指混凝土抵抗水、油等液体渗透的能力。 抗渗性好坏用抗渗等级来表示。抗渗等级是以28d龄期的混凝土标准试件（Φ150×150mm）,按标准方法试验所能承受的最大水压力值表示，可分为P4、P6、P8、P10、P12、＞P12等6