绍兴文理学院元培学院浙江绍兴312000
摘要：陶粒混凝土是一种新型绿色建筑材料，具有广阔的应用前景。介绍了陶粒混凝土的耐久性能，主要对陶粒混凝土的抗冻性、抗碳化、抗渗和抗钢筋锈蚀等性能进行了综述，提出了陶粒混凝土未来的发展趋势。
关键词：陶粒混凝土；抗冻性；渗透性；碳化；锈蚀
Summaryofresearchondurabilityofceramsiteconcrete
PanYufeng,ZhuJingjie,WangXinyu
（1.YuanpeiCollege,ShaoxingUniversity,Shaoxing312000)
Abstract：Ceramsiteconcreteisanewtypeofgreenbuildingmaterialwithbroadapplicationprospects.Thedurabilityofceramsiteconcreteisintroduced.Thefrostresistance,carbonizationresistance,impermeabilityandsteelcorrosionresistanceofceramsiteconcretearesummarized.Thefuturedevelopmenttrendofceramsiteconcreteisputforward.
报错Keywords:Ceramsiteconcrete;Frostresistance;Permeability;Carbonization;Corrosion
1引言
陶粒混凝土较普通混凝土具有轻质、隔热耐高温、抗渗性强、经济环保等诸多优点，已广泛应用于建筑、桥梁及海洋工程[1]。本文详细总结了陶粒混凝土耐久性能的研究现状，对存在的问题进行了讨论，展望了陶粒混凝土的应用趋势。本文对今后陶粒混凝土耐久性能的研究和应用具有指导意义。
2陶粒混凝土的抗冻性
张燕坤等[2]通过试验研究了掺入硅灰后粉煤灰陶粒混凝土的抗冻性能。结果显示，掺入适量的硅灰可增强粉煤灰陶粒混凝土的抗冻性能。庞家贤等[3]研究发现掺入纤维在一定程度上抑制陶粒混凝土中裂缝的产生，使陶粒混凝土的抗冻性能提高。归其原因是由于在陶粒混凝土中加入硅灰或纤维后，陶粒混凝土内部结构得到优化，密实度增加，因而陶粒混凝土的抗冻性得到提高。王立成和刘汉勇[4]利用混凝土静、动三轴试验系统研究了粉煤灰陶粒混凝的抗冻性。结果显示，粉煤灰陶粒混凝土在各种侧压应力下的极限抗压强度均随冻融循环次数的增长而逐渐降低，且侧压应力越大，降低的程度越小。郑秀华等[5]研究发现当页岩陶粒预湿程度低于饱和吸水率的91%时，预湿程度对陶粒混凝土的抗冻性几乎没有影响，而当预湿程度高于饱和吸水率的91%时，其抗冻性略有降低。
3陶粒混凝土的抗碳化性
赵鹏飞等[6]通过对粗纤维辅特维掺量的改变，研究了混杂纤维对陶粒混凝土抗碳化性能的影响,发现纤维的掺入量对陶粒混凝土抗碳化能力有影响，但陶粒混凝土抗碳化能力并非随着纤维掺量增大而增强。吴晓斌和曾志兴[7]通过对钢纤维陶粒混凝土材料碳化前后的基本力学性能进行试验，发现陶粒混凝土中掺入钢纤维后，能够明显提高其抗碳化能力，但是并非钢纤维掺量越大，其抗碳化能力就越强。
张冰[8]发现陶粒混凝土抗碳化能力与粉煤灰陶粒的种类有着紧密的关系。究其原因主要是如果陶粒本身的强度高、性能好、表面粗糙，那么配制出的陶粒混凝土内部孔隙率低，和水泥浆体之间的粘结较为紧密，从而空气中的二氧化碳侵入陶粒混凝土的速率将降低；且由本身性能好的陶粒配制的陶粒混凝土中碱性物质的含量大，能使陶粒混凝土抵抗有害物质侵蚀的能力增强。
曹京京和娄冬[9]通过对普通混凝土、陶粒混凝土和改性陶粒混凝土的抗碳化性能进行对比分析，发现陶粒混凝土抗碳化性能较普通混凝土更好，且采用苯丙乳液浸泡的方法对陶粒进行改性，可提高陶粒混凝土的抗碳化性能。
4陶粒混凝土的抗渗性
刘桂宾等[10]通过磨细矿粉对陶粒混凝土耐久性能影响的试验研究，探讨了磨细矿粉对陶粒混凝土的抗渗性能的影响。结果显示，陶粒混凝土中掺加磨细矿粉可大幅度提高其抗渗透性能。
商冉[11]通过以基体强度等级、钢纤维体积率、侵蚀制度、氯盐溶液浓度为试验变化参数，研究不同因素对钢纤维陶粒混凝土损伤程度的影响规律。结果显示，随着钢纤维体积率的增加，氯离子含量均呈降低趋势。归其原因主要是当氯离子侵入陶粒混凝土时，氯离子会与混凝土中的成分反应，生成难溶于水的水化产物，生成物吸水后体积会膨胀，使钢纤维陶粒混凝土内部空隙减小，氯离子也就难渗透到试件内部。
刘瑾等[12]研究了橡胶改性陶粒混凝土的抗氯离子渗透性，发现当橡胶颗粒的掺量低于一定值的时候，橡胶改性陶粒混凝土的抗氯离子侵蚀能力优于普通混凝土。原因是：当橡胶颗粒的掺量低于一定值时，存在于橡胶颗粒与水泥砂浆界面处的气泡，阻碍了氯离子在陶粒混凝土中的扩散，从而提高了陶粒混凝土的抗渗性；但是橡胶颗粒的掺量并不是越高越好，当超过临界值时，反而会使得陶粒混凝土内部裂纹增多，渗透性转而有所降低。
程书凯等[13]利用XRD等测试方法，研究复掺掺合料及不同掺量对陶粒混凝土的氯离子扩散系数的影响。结果显示，复掺10%偏高岭土与10%矿渣对陶粒混凝土抗氯离子渗透性能有显著的改善。究其原因是由于复掺这两种掺合料使陶粒混凝土内部结构得到优化，水泥浆体更为密实。
崔宏志和邢锋[14]通过对陶粒混凝土水渗透试验研究了陶粒混凝土的水灰比对陶粒混凝土渗透性的影响。结果显示，水灰比越高，陶粒混凝土的渗透系数越大，也即抗渗性越差。原因是水灰比越大，自由水分剩余地越多，陶粒混凝土会在内部随水分的蒸发留下孔径不同的连通的孔道，而孔隙越多，渗透系数则会不断地上升，增加了介质渗透的通道，导致其抗渗性越差。
5陶粒混凝土抗钢筋锈蚀
陈月顺等[15]通过恒电流加速锈蚀的方法，研究了自密实陶粒钢筋混凝土中钢筋直径和混凝土保护层厚度对钢筋锈蚀率的影响。作者认为增大陶粒混凝土保护层厚度和减小陶粒混凝土中的钢筋直径可以有效地阻止钢筋锈蚀的发展。谭克锋等[16]认为在海洋等氯离子含量高的环境中使用掺硅灰的陶粒混凝土能大幅度降低氯离子扩散系数，从而减缓陶粒混凝土中钢筋锈蚀的速度。
6结论与展望
综上所述，陶粒混凝土作为新型建筑材料，具有良好的耐久性能，特别是在抗冻性、抗渗性等方面具有显著的优势，但发现仍存在一些问题亟待解决:
(1)尽管大量研究已经证实，掺粗纤维的陶粒混凝土具有良好的抗渗性等，但在实际应用中，对工程质量的真实影响和有效性还有待进一步研究，对于最佳钢纤维种类还并未定义，对于钢纤维最佳掺量也并未给出准确的数量，缺少理论的依据。
(2)已有的研究主要集中在陶粒混凝土的对抗渗性能和抗冻性能等的影响，而对于陶粒混凝土碳化和锈蚀研究较少，并且微观机理的解释相对简单。
参考文献
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［4］王立成,刘汉勇.冻融循环后粉煤灰陶粒混凝土定侧压下的强度和变形性能试验研究[J].工程力学,2007,24(1).
［5］郑秀华,张宝生,葛勇,etal.页岩陶粒混凝土性能的研究[J].混凝土,2004(12).
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