水泥颗粒分布对混凝土耐久性的影响及改善途径

高曙光 北京中水科海利工程技术有限公司

邓正刚 李曙光 北京中水科海利工程技术有限公司 中国水利水电科学研究院材料研究所

混凝土在环境温度、湿度、酸度、碱度及荷载等综合因素作用下耐久性会逐渐降低，表现为内部结构不透水性逐渐减小，渗透性增大，并可逐渐发生膨胀开裂和剥落。水泥是混凝土的重要原材料之一，其性能是决定混凝土耐久性的关键因素。对于水泥来讲，为提高混凝土耐久性，比较可行和有效的方法是在水泥生产粉磨环节，调整水泥熟料及混合材的颗粒分布，以提高混凝土中水泥石结构的致密度。这样一方面可以减少混凝土内的孔隙，进而提高混凝土的抗渗性，另一方面可以提高混凝土强度，提升抵御内部缺陷扩展的能力。

由于水泥中含有粒径大小不同的熟料颗粒，它们对混凝土性能的影响是不同的，所以合理调整熟料颗粒的数量分布，可以提高混凝土强度。掺用不同的混合材也可以调整水泥颗粒分布，有效降低混凝土内的孔隙率，提高耐久性，可以扩大低品位水泥的使用范围。

1.颗粒分布对混凝土孔结构的影响

水泥石的孔结构在很大程度上决定了混凝土耐久性，而水泥颗粒的原始堆积孔隙和水泥水化产物对原始孔隙的填充程度决定了水泥石的孔结构。因此，水泥颗粒的分布状态从根本上影响着水泥石的结构。

水泥石中的孔分为凝胶孔和毛细孔两大类。凝胶孔是水泥凝胶中的细孔，约占凝胶总体积的28%；……