水泥工艺对混凝土耐久性的影响及实施要点分析

黄学元

（秦山南方水泥有限公司， 浙江 海盐 314300）

1 影响混凝土耐久性的基本要素分析

1.1 化学因素造成混凝土的腐蚀

混凝土具有抗硫酸盐的性质，但是如果具有较高的C3A含量就会有影响，对此ASTM-V型水泥中就会规定2C3A+C4AF的含量在20%以下，而且因为发生了火山灰反应，所以就会减少水泥水化的氢氧化物。对此为了以免混凝土出现侵蚀问题，就可以通过粉煤灰或者磨细矿渣粉加入到水泥来预防。但是这反应也是需要条件的，需要较长的时间，所以混凝土一定要准备好，对此如果混凝土已经发生侵蚀就可以因此支撑一段时间。若是水泥所处的条件一样，而且将其磨细矿渣加入其中，这样就不会导致出现侵蚀的问题，混凝土的耐久性就会得到提高。在影响混凝土的耐久性因素中碱以及骨料的反应也是影响因子，因为水泥在潮湿的环境下，如果在过高的碱含量下，相应的碱性集料就会与此反应，所以混凝土的表面就会因为膨胀出现开裂，甚至会出现建筑破坏。

1.2 钢筋发生化学反应

钢筋的腐蚀因素也会导致混凝土结构遭到破坏。因为在其缝隙中发现了一种PH大于12的氢氧化物，而且具有非常高的浓度，对此就会在钢筋的表面出现氧化膜，就不会有侵蚀现象出现。但是若是氮离子浓度高或者因为出现了碳化现象导致酸性增强，就会破坏氧化膜，所以只会加快其腐蚀的程度。碳化反应中主要起作用的是二氧化碳，其吸收量主要取决于氧化钙的含量，若是含量增多，就会导致其吸收量增多，所以降低碳化速率。

2 水泥工艺对混凝土耐久性的影响

2.1 水泥粉磨细度对混凝土耐久性的影响

2.1.1 水泥粉磨细度对混凝土含湿量和孔结构的影响

之所以水泥混凝土的孔隙结构会有变化，因为其比表面积会随着粉磨的颗粒越细而得到提高。所以因为没有完全水化，就会在其颗粒的表面导致生成水化产物薄膜，而且比较密集，正是因为如此，所以水泥颗粒若是想要水化彻底，就会遭到阻碍，相应的致密的水化产物就会减少，所以在其孔的结构中就会出现很大的变化。比如相关的前苏联学者就对此做了试验，分析得到：如果比较小的颗粒（直径在 5微米以下）存在于水泥颗粒中，混凝土的内部，就会在内部的孔隙中出现很大的变化，所以水泥石中就会增多微毛细孔，但是大毛细孔相对比较少，就会导致毛细现象增强，而且孔隙吸湿性能得到提高，所以在混凝土的内部结构中，就会提高其空隙的湿度。

普通水泥若是颗粒细度比较小直径等于5um以下，和没有细颗粒普通水泥相比，对于前者来说，若是经过了28天的硬化反应，而且经过三天时间在潮湿环境下的放置就会发现，和其前者相比较吸湿率增大到8%到56%左右。体积吸水率提高了58%-80%。若是水泥石所处的环境比较潮湿，对此就会提高其吸湿性能，所以混凝土的内部孔隙，具有的湿度就会过于饱和，所以很自然就会有裂缝出现，甚至因为过度开裂导致遭到破坏，所以其抗冻性能就会降低，并且稳定性就会降低，相关的钢筋腐蚀的速度就会加快，并且碱集料在反应中会加快速率，会遭到更多的化学腐蚀，所以最后导致的结果就是降低了耐久性。

2.1.2 水泥粉磨细度对混凝土自收缩和压力水渗透性的影响

无论是从我国的相关资料了解还是国外的试验进行分析，都会得到混凝土结构中的大毛细孔不多，但是其中具有非常多的微毛细孔，所以混凝土就会增大其收缩程度，而且也是大幅度地增加，孔隙中的毛细孔压力也会增大，所以混凝土出现收缩裂缝的几率比较大。出现的水或者容易就会增大腐蚀速度，混凝土的力学性能得到降低，降低了抗渗性。目前为了实现水泥粉磨细度的增大，对其水胶比进行降低，就会导致混凝土因为其自身出现收缩导致其密实性降低，进一步地增大了裂缝出现的几率。

2.2 对混凝土常压渗透性产生的影响

常压性渗透也就是混凝土在目前的室温下，因为自身结构问题导致裂缝进一步地出现渗透的现象。因为我国一直不断地研究渗透性测试，目前不够成熟，所以对其毛细孔压力的测试就不能在浓度差相差比较大的情况下进行，而且也会很大程度地影响渗透性。所以大气的环境也会因此受到影响，所以我们应该重视渗透性，这样就不会出现渗透情况。从目前的相关分析来看，如果混凝土的颗粒越大，其具有较大的渗透性，主要是因为水泥中的渗透性会随之颗粒的增多而能力更强。对于比较细小的颗粒，水泥的吸水率就会得到提高。所以说混凝土的耐久性也会受到细度的影响。

3 控制水泥工艺的具体措施

3.1 控制水泥的矿物组成部分

在生料配料的过程中，很多的学者对此进行了大量的研究以及实践，主要通过其优化，对此C3A的含量进行降低，对此才能满足水化热得到降低、高强、磨细以及需水量等达到要求，对其冷却速率进行加快以及相关的工艺进行研究也对此问题进行了优化，在对水泥颗粒级配进行分配的过程中借助工艺参数改变，一般都是保持RRB曲线斜率1.0左右。

3.2 控制水泥的细度

在对水泥的细度进行控制时，采取的方式比较简单，对此就应该将其重点放在水泥水化反应中的大颗粒，但是常常会对其水泥水化反应中的小颗粒进行那个忽视，所以应该在细度控制的过程中重视新的方式的采取。

3.2.1 控制均匀性系数

如果对其颗粒分布进行评价，一定离不开均匀性系数因素的考虑。因为随着水泥颗粒分布的范围的缩小，导致均匀系数随之变大的结果。而且也决定着粉磨中颗粒级配情况，对此水泥的均匀系数在实际的实施过程中应该加以重视。

3.2.2 控制水泥特征的颗粒直径

因为水泥总细粉的含量中的一个关键影响因素包括特征粒径，而且其强度增进率也和其有着紧密的关系。由于水泥细粉的含量会随着特征粒径的减小而增大。对此人员应该对其特征粒径进行控制而调控细度。

3.2.3 控制比表面积

水泥颗粒粉磨程度不是仅仅靠其水泥的特征粒径所决定的，而且均匀性系数也不能代表其标准，所以还要考虑比表面积，对此就要加以重视其比表面积。

3.3 提高操作人员的专业素养

水泥工艺质量影响的一个关键因素就来源于人员因素，而且整体的水泥工艺质量是否达到要求，取决于人员在操作过程中的专业能力。若是在操作过程中没有相应的技术，就会导致整体的配比出现问题，所以就会影响其混凝土质量，进一步地对其建筑又有影响。对此企业在对人员进行招聘时更应该考虑其技术能力，以及相应的水平。

综上所述，在建筑行业，行业更重视混凝土的特性，尤其是耐久性，因为整体的施工会受其其影响，而且整体的建筑单位的经济效益也会有影响。对此通过本文对其耐久性的详细分析，我们可以看出对水泥的工艺进行控制是一个有效的措施，由于耐久性会受很多的因素影响，所以本文对此进行了分析，希望可以提供给行业的相关人员一些参考以及借鉴。