科洛防水剂与混凝土耐久性的具体体现

科洛防水剂网讯 混凝土耐久性是指对风化作用、化学腐蚀、磨损或任何其它破坏过程的抵抗能力。工程结构在长期使用过程中，在人为或自然环境的作用下，其内部将随着时间的变化发生材料老化与结构损伤，这种损伤积累将导致结构承载力下降、耐久性能降低。

影响混凝土结构耐久性的因素主要分为内部因素和外部因素。由于内外因素的作用使混凝土结构常发生冻融破坏、碱一集料反应、混凝土碳化、钢筋锈蚀、磨蚀、化学侵蚀等。这些反应将导致抗力下降甚至结构破坏。

2.1混凝土渗透性与混凝土耐久性

1. 丨混凝土的渗透性

渗透性是多孔材料的基本性质之一，它反映了材料内部孔隙的大小、数量、分布以及连通等情况。混凝土是一种多孔的、在各种尺度上多相的非均质复合材料。概括地说，混凝土的渗透性是指气体、液体或离子受压力、化学势或电场作用在混凝土中渗透、扩散或迁移的难易程度。它衡量的是混凝土抵抗各种介质入侵的能力^[16’^|7]。

2.丨.2混凝土渗透性对混凝土耐久性影响

混凝土的主要破坏因素，钢筋锈蚀、碳化、冻融循环、酸侵蚀、碱侵蚀、硫酸盐侵蚀、磨蚀等，它们作用机理各不相同且十分复杂，但共同点是：都与水或其他有害液体或气体向混凝土内部传输的难易程度有关，即与混凝土的渗透性相关。混凝土材料的腐蚀大多是在有水及有害液体或气体侵入的条件下产生的，混凝土的耐久性与渗透性有着密切的联系。

(1) 冻融破坏与渗透性

冻融破坏是指混凝土在负温与正温交替循环作用下发生表面剥落、开裂、强度降低、结构疏松乃至破坏的现象。这种破坏在接触水又受冻的环境下容易发生，所以抗冻性也是混凝土耐久性的一项重要指标。

材料微观结构决定了其宏观的行为。决定渗透性的主要微观结构指标如混凝土的密实度、孔隙构造和数量，同时也是混凝土抗冻性的重要因素。因此混凝土的渗透性一定程度上反映了其抵抗冻融破坏的能力。已有试验表明混凝土渗透性与抗冻性之间存在较好的相关性。

干燥的混凝土不会遭受冰冻破坏。由于混凝土含水率存在一个临界饱和度，

8

在湿环境中，水渗入混凝土内部并达到这个临界饱和度，在冻结时产生的压力大于周围水泥浆体的抗拉强度而产生微裂缝。混凝土经充分养护后含水率可能低于临界饱和度，但如果其渗透性较高，且暴露于潮湿环境时，可以再次达到或超过临界饱和度。

因此，对处于冻融环境中的混凝土，其渗透性非常重要。渗透性不仅控制着冻结时与内部水的移动有关的渗透压力，而且控制着冰冻前的临界饱和度。

(2) 碳化与渗透性

研究表明，混凝土碳化是影响混凝土耐久性的一个重要因素。一般情况下，早期混凝土呈较强的碱性（一般，pH>12.5),当空气、土壤、地下水等环境中的酸性气体（如C0₂、S0₂等）或液体侵入混凝土中，与水泥石中的碱性物质发生化学反应，使pH下降，称为混凝土的中性化。其中，由空气中的C0₂所引起的中性化过程称为混凝土的碳化。

混凝土的碳化是伴随着C0₂气体向混凝土内部扩散，溶解于混凝土孔隙内的水，再与各水化产物发生碳化反应这样一个复杂的物理化学过程。研究表明，混凝土的碳化速度取决于C0₂气体的扩散速度及<：0₂与混凝土成分的反应性。混凝土的渗透性在很大程度上决定着C0₂的扩散速度，从而影响着混凝土的抗碳化性

能。

许多研究证明混凝土的碳化与渗透指标（吸水性、气体渗透性、氯离子扩散性等）具有较好的相关性。

1)碳化深度与吸水性关系。有调查研究表明碳化深度随吸水量的增大而呈线性增加趋势。

2) 碳化深度与气体渗透性关系。混凝土的碳化性能很大程度上取决于C0₂在混凝土中的扩散速度，因此也就必然受混凝土气体渗透性的影响。有试验结果表明，混凝土碳化深度的平方与空气渗透系数成良好的线性关系。

3) 碳化深度与氣离子扩散性。有试验结果表明，两者间有较好的相关性^[181。

(3) 碱一集料反应与渗透性

碱一集料反应是指混凝土中的碱性物质与具有碱活性的集料间发生的化学反应。这种反应引起明显的混凝土体积膨胀和开裂，改变混凝土的微结构，是影响混凝土耐久性的最主要因素之一。碱一集料反应实际是混凝土中某些活性矿物集料与混凝土中的碱性溶液之间的反应。

混凝土发生碱一集料反应的条件是集料的碱活性、水泥的含碱量或其他途径得到碱以及潮湿的外部环境。研究^[19’^2(>]表明，只有在空气相对湿度大于80%，或 直接接触水的环境中，碱一集料反应膨胀破坏才会发生。否则，即使骨料具有碱 活性且混凝土中有超量的碱，碱骨料反应也很缓慢。生成的凝胶在干燥状态下不 产生体积膨胀，就不会产生破坏性膨胀开裂。所以，混凝土的渗透性对碱一集料