品牌:凯顿国际
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建筑结构要经得起时间的考验，就必须面对一个挑战——防水。进水造成的损害往往是看不见的威胁，它会逐渐侵蚀建筑物的完整性，增加维护成本，缩短使用寿命。
最初损害混凝土防水性能和抗劣化性能的原因都只是来自于细微的缺陷，因此在出现重大问题之前很容易被忽视。
在最近的一次网络研讨会上，凯顿国际的技术总监Jeff Bowman分享了过去和现在关于混凝土缺陷的研究，并阐述了如何采用创新型技术确保混凝土的耐久性和防水性。
1.耐久性混凝土
混凝土因其多功能性和耐久性而被广泛使用。然而，维修和维护的相关成本仍然是重点关注的问题。
随着行业迅速发展，人们越来越注重减少对环境的影响，可持续性混凝土是在预期使用寿命内持续发挥其功能和性能的混凝土，减少维护、维修和更换的需求。
“使混凝土更具可持续性的最有效方法可能就是延长其有效使用寿命。”源自《混凝土的可持续性》，艾特森（Aitcin）和明德斯（Mindess）著，斯庞（Spon）出版社，2011年出版。
2.微裂缝如何影响混凝土耐久性
微裂缝在很大程度上影响了我们对混凝土耐久性的认知。这些微小的裂缝往往肉眼难以察觉，就很容易低估其带来的影响，直到这些裂缝升级成为严重问题。
它是由于多种应力因素（如荷载、环境条件和热循环）而形成的，这些裂缝可能扩展成庞大的裂缝网络，使得混凝土容易受到水分和有害化学物质的侵入。尤其当这种侵入损害到保护钢筋免受腐锈蚀的混凝土保护层时，情况就更加令人担忧了。
图中为一块混凝土的横截面：
• 灰色的部分代表骨料
• 白色背景代表水泥浆基体
• 绿色线条显示的是微裂缝
• 红色线条则标示出了更严重的开裂现象
如果观察混凝土的初始状态，就会发现大多数新浇筑的混凝土中都存在早期微裂缝。随着时间的推移，荷载、风化和热循环等应力因素会不断作用，从而导致新的微裂缝形成，还可能使得之前产生的细微裂缝进一步延伸和扩展。在后期整个混凝土中会形成一个可渗透的微裂缝网络，这使得混凝土容易受到水和有害化学物质的侵入。
◆热循环对微裂缝的影响
ACI专刊（139号）探讨了高温条件下微裂缝的产生以及腐蚀防护问题，通过模拟恶劣环境中的温度波动，来测试混凝土试块在温度变化环境中受到的影响。
例如，一项在模拟条件下进行的研究发现，混凝土在27°C至60°C的反复温度循环中会产生大量微裂缝。这种温度波动类似于沙漠气候中的环境条件，并且由于气候变化的影响，这种情况在温带地区也越来越常见。
该报告发现，经过热循环的混凝土腐蚀速度比对照组快50%到70%。其研究结果还表明，如果我们仅凭直观观察或抗压强度来评估混凝土，将无法准确预测混凝土的实际性能表现。
3.微裂缝愈合
任何混凝土混合物本身都具有一定能力来密封某些出现的微裂缝，这包括：
01 碳酸钙的形成
混凝土中钙矿物质与水的相互作用，产生碳酸钙，有助于裂缝的密封。
02 水泥的持续水化
未水化的水泥颗粒可以继续与水发生反应，填补裂缝。
03 碎屑沉积
混凝土中的细微颗粒可能嵌入裂缝中，有效地封闭裂缝。
04 水泥基体的膨胀
与海绵类似，水泥基体吸收水分并膨胀，有助于封闭微小裂缝。
在混凝土混合物中加入渗透结晶型外加剂，其有效成分能够与水和未水化的水泥颗粒发生反应，形成不溶于水的针状结晶体，填充这些细微裂缝从而达到阻水和防水保护的效果。