建筑材料化學(xué)性質(zhì)和耐久性的分析

王潔

（陜西能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 咸陽(yáng) 712000）

建筑材料化學(xué)性質(zhì)和耐久性的分析

王潔

（陜西能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 咸陽(yáng) 712000）

建筑材料質(zhì)量的好壞是影響建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展和相關(guān)工程項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵因素，而材料本身的化學(xué)性質(zhì)與耐久性是決定其質(zhì)量是否合格的兩個(gè)關(guān)鍵因素，因此對(duì)二者展開(kāi)探索十分必要。以建筑材料為立足點(diǎn)，分別對(duì)材料本身的化學(xué)性質(zhì)，以及其在使用過(guò)程中的耐久性分別進(jìn)行細(xì)致的分析研究。

建筑材料；化學(xué)性質(zhì)；耐久性；分析

前言

在建筑行業(yè)中，建筑材料自身的化學(xué)性質(zhì)一般來(lái)講都包含的十分寬泛，而在建筑工程施工過(guò)程中，材料本身可能會(huì)產(chǎn)生的化學(xué)變化以及其自身化學(xué)性質(zhì)的穩(wěn)定性一直以來(lái)都是人們廣泛關(guān)注的問(wèn)題。其中，部分化學(xué)變化可能會(huì)對(duì)改善工程施工問(wèn)題帶來(lái)積極影響；而有些化學(xué)變化則會(huì)導(dǎo)致工程本身的使用性能降低。因此，對(duì)當(dāng)前建筑工程項(xiàng)目在實(shí)際施工過(guò)程中所使用的建筑材料其本身帶有的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行細(xì)致的分析，找出影響其耐久性原因，并針對(duì)該問(wèn)題提出有效的解決方法十分必要。

1 建筑材料的化學(xué)性質(zhì)

1.1 混凝土的化學(xué)性質(zhì)

一般情況下，軟骨料混凝土材料具有抗拉強(qiáng)度較低、吸水率較大、骨料表面孔隙率高、極限應(yīng)變較大、表觀(guān)密度小、90蠕變收縮較小、熱膨脹系數(shù)較大和保溫性能好等優(yōu)勢(shì)。在施工過(guò)程中，此種建筑材料主要可以發(fā)揮結(jié)構(gòu)保溫、結(jié)構(gòu)和保溫這三個(gè)方面的施工作用。多孔混凝土主要是指混凝土材料內(nèi)部包含的大量微小氣泡被均勻地分布在質(zhì)地較輕的混凝土之中。多孔混凝土由泥礦粉、石英砂、粉煤灰、頁(yè)巖、石灰、水泥、加氣劑等材料構(gòu)成，主要可以被用于制作成屋面板、砌塊和內(nèi)外板墻等物品，這些產(chǎn)品可以被應(yīng)用到民用建筑、工業(yè)和各類(lèi)型的保溫工程項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中。并且，按照氣孔形成方式的不同，多孔混凝土可以被分為加氣混凝土和泡沫混凝土兩種。相關(guān)人員為了提升抗凍混凝土自身的抗凍性、抗?jié)B性，便在其內(nèi)部摻入了較多的引氣劑，而引氣劑的參與，就會(huì)使混凝土內(nèi)部增加很多穩(wěn)定、分布較為均勻且十分封閉的小氣泡。抗?jié)B混凝土材料其本身帶有的滲透原理在使用的過(guò)程中，其主要是通過(guò)在該類(lèi)型混凝土中摻入適當(dāng)?shù)膿胶土吓c外加劑，以便能夠在同時(shí)對(duì)混凝土內(nèi)部組成材料的質(zhì)量與混凝土材料本身的配合比例進(jìn)行有效的控制。這樣一來(lái)，就會(huì)導(dǎo)致毛細(xì)管道的通路被堵塞、界面上的原生裂縫減少、內(nèi)部結(jié)構(gòu)變得十分的密實(shí)，從而導(dǎo)致其本身的抗?jié)B性能相對(duì)較高。此外，當(dāng)混凝土本身的強(qiáng)度等級(jí)已經(jīng)達(dá)到或者是超過(guò)了C60的都可以被稱(chēng)為高強(qiáng)度的混凝土，其在重載、大跨度和較為惡劣的環(huán)境下都可以被使用，能夠極大的提升建筑工程本身的經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 砂漿的化學(xué)性質(zhì)

在抹面、修補(bǔ)、裝飾和砌筑等施工環(huán)節(jié)中，都可以使用砂漿這一材料。同其他施工材料相比，砂漿具有較好的保水性能，其主要是由摻加料、膠凝材料、細(xì)骨料和水，按照一定的配比攪拌，經(jīng)過(guò)了一定的硬化反應(yīng)時(shí)間后，形成的一種建筑材料。按照具體的使用情況，砂漿可以被分為特種砂漿、砌筑砂漿、抹面砂漿和裝飾砂漿等。一般情況下，我們會(huì)將六塊體積為70.7mm3的立方體試件作為砂漿強(qiáng)度。與此同時(shí)，砂漿變形一定要保持均勻性，以便能夠確保砂漿中的水分不會(huì)流失，提升砂漿和基地之間的粘接性，從而提升砂漿本身的強(qiáng)度。此外，防水砂漿主要可以被劃分成三類(lèi)，摻加了防水劑的膨脹水泥和防水砂漿、普通水泥和防水砂漿、沒(méi)有收縮情況的水泥防水砂漿[1]。其中，普通抹面的砂漿主要是用來(lái)保護(hù)建筑物主體結(jié)構(gòu)，提升建筑物本身的耐久性。

1.3 化學(xué)作用和物理作用

所謂的化學(xué)作用指的就是酸堿鹽等類(lèi)型的氣體或者是液體對(duì)建筑物的侵蝕作用。物理作用指的主要就是施工材料這一物質(zhì)本身的狀態(tài)所產(chǎn)生的變化，使得材料內(nèi)部裂縫不斷的擴(kuò)大，或者是材料的體積出現(xiàn)膨脹或收縮，但其材料的化學(xué)成分卻不會(huì)發(fā)生變化。在一些較為寒冷的路段，建筑工程使用的建筑材料本身必須要擁有較高的耐寒屬性，這主要是因?yàn)椴牧系膬鋈谧兓瘜?duì)于材料本身產(chǎn)生的破壞作用十分明顯。而在一些溫度相對(duì)較高路段的構(gòu)筑物或者是建筑物，施工人員在選擇建筑材料的施工其本身必須要具備極高的耐熱性，這樣才能夠確保材料不會(huì)因?yàn)槭艿礁邷氐挠绊懗霈F(xiàn)物理變化[2]。因此，在一些公共建筑或民用建筑的建設(shè)過(guò)程中，其選擇的建筑材料需要按照建筑物所處的具體環(huán)境來(lái)確定，以便能夠確保材料在應(yīng)用的過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生物理作用，從而維持建筑物本身的質(zhì)量和運(yùn)行的安全性，進(jìn)而為人們的生命安全提供有效的保障。

2 建筑材料的耐久性

2.1 材料耐久性的基本概念

一般情況下，業(yè)界都將材料本身的耐久性定義為材料在抵抗環(huán)境中存在的各種不利因素和有害介質(zhì)而產(chǎn)生的作用，使得材料能夠在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)保持其本身的使用性能不會(huì)發(fā)生較大的改變。眾所周知，當(dāng)建筑工程項(xiàng)目建設(shè)完成之后，建筑材料就會(huì)受到各種外界環(huán)境因素和內(nèi)部破壞因素的影響。但在使用過(guò)程中，材料本身的使用性能和能力需要一直保持在較高的狀態(tài)。但如果建筑物本身所處的環(huán)境十分的惡劣，或者是其施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境極差，那么長(zhǎng)期處于此種環(huán)境中的建筑物就會(huì)因?yàn)槭艿搅诉@些因素的影響，而導(dǎo)致其材料原有的基本使用性質(zhì)受到極大的破壞，材料本身的使用功能也會(huì)隨著建筑物施工建設(shè)和運(yùn)行時(shí)間的增加而不斷的降低[3]。正是這些因素的存在，就使得人們對(duì)于建筑材料本身耐久性的關(guān)注度在不斷的提高。與此同時(shí)，在建筑工程項(xiàng)目施工過(guò)程中，其材料耐久性的高低一直都是影響材料使用科學(xué)性和經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵因素之一，而相關(guān)政府部門(mén)和施工單位為了確保材料本身的化學(xué)穩(wěn)定性相對(duì)較好，便會(huì)對(duì)材料的選擇標(biāo)準(zhǔn)、材料中包含的成分和實(shí)際的組成結(jié)構(gòu)等因素提出較多的限定條件。

2.2 材料耐久性的重要作用

從建筑工程項(xiàng)目實(shí)際的使用環(huán)境來(lái)看，其自身的化學(xué)性質(zhì)和耐久性除了會(huì)因?yàn)槭艿搅烁鞣N條件因素的影響，從而產(chǎn)生十分不利的組成或者是本身的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較大的變化之外，建筑材料還會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)期受到了外界環(huán)境的冷熱、干濕程度的變化；壓力水或者是凍融變化等類(lèi)型的物理作用；疲勞和磨損等機(jī)械設(shè)備作用；菌類(lèi)和昆蟲(chóng)等類(lèi)型的生物作用等影響，本身的使用功能出現(xiàn)了不同程度的下降、使用性能產(chǎn)生程度不同的降低。如果材料對(duì)于這些作用力的抵抗能力相對(duì)較強(qiáng)時(shí)，其本身使用功能和性能的下降速度相對(duì)就會(huì)很慢，建筑工程項(xiàng)目的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間也比較長(zhǎng)；反之，建筑物本身的使用性能和功能的下降速度就會(huì)提升，而其實(shí)際的運(yùn)行時(shí)間就會(huì)縮短。因此，材料耐久性的高低將會(huì)對(duì)建筑工程項(xiàng)目本身的實(shí)際使用壽命產(chǎn)生直接影響[4]。對(duì)此，在建設(shè)工程項(xiàng)目的過(guò)程中，施工單位應(yīng)該要盡可能選擇一些自身耐久性相對(duì)較強(qiáng)的建筑材料，從而更好的滿(mǎn)足建筑工程本身對(duì)于施工質(zhì)量和使用時(shí)間等方面的要求。

2.3 檢驗(yàn)材料耐久性的指標(biāo)

在以往的建筑材料生產(chǎn)過(guò)程中，如果生產(chǎn)人員想要對(duì)材料本身的質(zhì)量進(jìn)行有效的控制，那么制定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的耐久性指標(biāo)則是達(dá)到這一生產(chǎn)目標(biāo)的關(guān)鍵因素，將會(huì)對(duì)材料耐久性的檢驗(yàn)工作產(chǎn)生直接的影響。伴隨現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的提升和科學(xué)技術(shù)水平的提高，使得建筑材料的生產(chǎn)技術(shù)水平在不斷提升的同時(shí)，其生產(chǎn)出的材料類(lèi)型也在隨之增多。因此，制定出完善的耐久性檢驗(yàn)指標(biāo)，確保生產(chǎn)出的材料其自身的耐久性可以滿(mǎn)足工程項(xiàng)目的施工要求是十分必要的。

就目前來(lái)看，檢驗(yàn)建筑材料自身耐久性的一個(gè)重要指標(biāo)，都是先將需要檢驗(yàn)的材料放置于比實(shí)際應(yīng)用到的施工環(huán)境中更加惡劣化的環(huán)境下進(jìn)行檢驗(yàn)，從而得到的一個(gè)能夠表示和證明材料受損、失效、變形和實(shí)際破壞程度的評(píng)價(jià)性檢驗(yàn)指標(biāo)[5]。但和材料實(shí)際的使用情況和要求相對(duì)比，這一指標(biāo)還是具有一定的差異性，所以，施工人員需要按照自己實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)檢驗(yàn)指標(biāo)中的內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?。與此同時(shí)，由于與建筑材料耐久性指標(biāo)有關(guān)的統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)和材料科學(xué)已經(jīng)取得了較好的發(fā)展，相關(guān)的理論和實(shí)踐研究成果在不斷增多，其在制定耐久性指標(biāo)這一工作中的應(yīng)用范圍和影響的不斷加大，使得建筑行業(yè)的大部分人員都會(huì)將建筑材料本身出現(xiàn)的變質(zhì)和失效問(wèn)題當(dāng)成是建筑材料在使用階段可能會(huì)出現(xiàn)的一種隨機(jī)性的過(guò)程這樣一個(gè)問(wèn)題來(lái)進(jìn)行處理。然后，再通過(guò)與之相應(yīng)的數(shù)學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)，通過(guò)模擬建筑材料能夠被應(yīng)用的建筑施工環(huán)境，以及在使用過(guò)程中可能會(huì)遇到的影響因素等環(huán)境，借助短期的試驗(yàn)，從而得到準(zhǔn)確性更高、更加可靠的建筑材料耐久性驗(yàn)證指標(biāo)。此外，按照上述的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)和具體的試驗(yàn)要求等，相關(guān)人員也可以借助這一方式對(duì)某些類(lèi)型的金屬材料其本身具有的耐久性性質(zhì)進(jìn)行細(xì)致的研究試驗(yàn)，從而得出更加可靠、準(zhǔn)確、精確的數(shù)據(jù)，使得我國(guó)建筑工程本身的施工質(zhì)量和實(shí)際的使用年限等都能夠得到有效的提升[6]。

2.4 提升材料耐久性的具體措施

通過(guò)上文的分析研究可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于建筑工程項(xiàng)目在施工建設(shè)過(guò)程中需要使用到的建筑材料來(lái)講，其自身的化學(xué)性質(zhì)和耐久性都會(huì)對(duì)工程項(xiàng)目本身的施工進(jìn)度、施工質(zhì)量、施工技術(shù)、使用性能、使用功能、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和使用壽命等方面的產(chǎn)生直接的影響。其中尤為重要的就是材料本身的耐久性。對(duì)于建筑工程項(xiàng)目來(lái)講，提升材料的耐久性，不僅可以降低工程施工工藝難度、提升其施工進(jìn)度和質(zhì)量、減緩材料使用性能和功能下降的速度，還能夠確保建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、延長(zhǎng)其使用年限[7]。因此，施工人員需要從以下幾方面入手，改善材料的耐久性：一是結(jié)合施工環(huán)境選擇耐久性好的使用材料、盡可能的降低材料本身的孔隙率；二是改善材料內(nèi)部的孔隙結(jié)構(gòu)、對(duì)建筑材料的外表面進(jìn)行有效的處理，增強(qiáng)材料本身抵抗內(nèi)外環(huán)境因素影響的能力。

3 結(jié)論

總而言之，在建筑行業(yè)發(fā)展進(jìn)程不斷加快，建筑材料和施工技術(shù)更新速度迅猛提升的今天，對(duì)相關(guān)工程項(xiàng)目在施工過(guò)程中主要使用的建筑施工材料其自身帶有的耐久性和化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行細(xì)致的分析，不僅可以幫助施工單位和施工隊(duì)伍對(duì)建筑材料有更加深入的了解，制定出更加合適的材料采購(gòu)和使用方案，還可以有效的控制土木工程的建筑質(zhì)量，延長(zhǎng)其使用年限。因此，分析建筑材料的化學(xué)性質(zhì)，了解其自身的耐久性，對(duì)提高建筑工程的經(jīng)濟(jì)效益，減少材料資源浪費(fèi)具有極高的現(xiàn)實(shí)意義。

［1］ 王金前.上海市優(yōu)秀歷史建筑材料耐久性分析及其處理技術(shù)［J］.住宅科技，2009，11:56～60.

［2］ 徐建軍.談建筑材料的耐久性與環(huán)境協(xié)調(diào)性［J］.民營(yíng)科技，2012，02:273.

［3］ 張宏峰，史秀麗.淺談塑料建筑材料的耐久性［J］.化學(xué)工程與裝備，2012，12:162～164.

［4］ 李志國(guó)，葛勇，鈕長(zhǎng)仁.《建筑材料學(xué)》中有關(guān)材料耐久性概念的評(píng)述［J］.建材高教理論與實(shí)踐，1997，01:48～50.

［5］ 王新民，邵艷麗.建筑外保溫工程保溫材料耐久性試驗(yàn)方法研究［J］.建設(shè)科技，2014，23:66～67.

［6］ 丁蘇金，王武祥，楊鼎宜，等.生土建筑材料的改性研究進(jìn)展及其應(yīng)用［J］.建筑砌塊與砌塊建筑，2014，05:45～48+51.

［7］ 陳姿蓉，王新生，寧麗青，等.淺談建筑墻體無(wú)機(jī)保溫材料的耐久性［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010，31:32.

Analysis of Chemical Properties and Durability of Building Materials

WANG Jie
（Shanxi Energy Vocational and Technical College,Xianyang 712000,China）

The quality of building materials is the key to effect on the sustainable development of building industry and the quality of related project construction.The chemical property and the durability of the material itself are the two keys which make it qualified,so it’s necessary to study on both.Based on the building materials,the chemical property and the durability of materials were analyzed separately in a meticulous way.

Building materials;chemical property;durability;analysis

TU3

A

1001-0017（2016）06-0458-03

2016-07-30

王潔（1982-），女，陜西渭南人，講師，研究方向?yàn)榻ㄖこ坦芾怼?/p>