摻礦物摻合料混凝土抗氯離子滲透性齡期研究

摘要:采用ASTMC1202標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試了分別摻有粉煤灰、礦渣、硅灰的混凝土28d和gld的6h電通量并測(cè)試了7d，28d，91d抗壓強(qiáng)度，分析了礦物摻合料對(duì)6h電通量的影響規(guī)律以及強(qiáng)度增進(jìn)率和電通量變化率之間的關(guān)系，為合理確定礦物摻合料混凝土抗氯離子滲透性能測(cè)試齡期提供了依據(jù)。

關(guān)鍵詞:礦物摻合料，混凝土，強(qiáng)度，抗氯離子滲透性能

中圖分類(lèi)號(hào):TU528 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

引言

　　隨著 礦 物 摻合料應(yīng)用的日益廣泛，摻礦物摻合料混凝土耐久性的評(píng)價(jià)體系合理制定也顯得愈發(fā)重要起來(lái)。由于礦物摻合料的活性差異較大，導(dǎo)致?lián)讲煌V物摻合料混凝土的強(qiáng)度和耐久性隨齡期的發(fā)展出現(xiàn)較大差異，合理選擇檢測(cè)齡期也就成為正確評(píng)價(jià)礦物摻合料混凝土耐久性的前提條件。據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于氯離子侵蝕造成的混凝土耐久性不足占整個(gè)混凝土耐久性問(wèn)題的80%以上，由此可見(jiàn)，混凝土抗氯離子侵蝕性能的評(píng)估非常重要。氯離子的滲透性是評(píng)價(jià)混凝土抵抗氯離子侵蝕的一個(gè)重要參數(shù)。長(zhǎng)期以來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者做了大量工作，提出了多種試驗(yàn)方法，其中應(yīng)用最廣泛的是快速氯離子滲透法(A5TMC1202)。然而，該法用于評(píng)價(jià)摻礦物摻合料混凝土的抗氯離子滲透性能時(shí)，其評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有包括摻礦物摻合料的混凝土，因而利用該方法來(lái)測(cè)試摻礦物摻合料的混凝土?xí)r，評(píng)價(jià)指標(biāo)有待于大量的試驗(yàn)來(lái)建立川。文中著重探討摻礦物摻合料混凝土ASTMC1202測(cè)試指標(biāo)隨齡期的變化，為合理確定礦物摻合料混凝土抗氯離子滲透性能測(cè)試齡期提供了依據(jù)。

1 試驗(yàn)

1.1 原材料

　　1)水 泥 : 湖南湘鄉(xiāng)水泥廠(chǎng)生產(chǎn)的P.n42 5硅酸鹽水泥;礦渣:萍鄉(xiāng)鋼鐵廠(chǎng)生產(chǎn);硅灰:貴州遵義硅鐵合金廠(chǎng)生產(chǎn)的硅灰;粉煤灰:湖南湘潭電廠(chǎng)生產(chǎn)的工級(jí)粉煤灰，膠凝材料的化學(xué)成分見(jiàn)表1

　　2)砂 : 湖 南湘江河砂，中砂，細(xì)度模數(shù)為25。

　　3)碎 石 : srnm 一25rTun 連續(xù)級(jí)配石灰石碎石。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

　　文中 所 用混凝土配合比如表2所示。每組混凝土按照ASTMc1202[z]制備尺寸為。10rnm x50Inm 的試件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)(RH:95%士1%，溫度:20 ℃士1℃)，并測(cè)試28d和91 d的試件的電流。分別測(cè)試每組混凝土7d，28d和91d抗壓強(qiáng)度。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

　　實(shí)驗(yàn)測(cè)得6h電通量值Q以及抗壓強(qiáng)度值如表3所示。

2.1 礦物摻合料對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響

　　摻不 同 礦 物摻合料混凝土的強(qiáng)度見(jiàn)表1。從表1可以看出，7d齡期時(shí)僅有摻硅灰混凝土的強(qiáng)度大于基準(zhǔn)混凝土，摻礦渣和粉煤灰的混凝土7d強(qiáng)度均小于基準(zhǔn)混凝土。28 d時(shí)，摻粉煤灰和礦渣的混凝土強(qiáng)度已高于基準(zhǔn)混凝土。根據(jù)91 d齡期強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果可知，摻粉煤灰或礦渣的混凝土強(qiáng)度有較大增長(zhǎng)。在水膠比相同的情況下，不同礦物摻合料對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響與其活性是密切相關(guān)的。硅粉、粉煤灰及礦渣由于活性不同，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度發(fā)展的差異。硅灰的活性最大，所以其早期強(qiáng)度超過(guò)了基準(zhǔn)混凝土。其次是礦渣，礦渣混凝土7d強(qiáng)度低于基準(zhǔn)混凝土，但是28d時(shí)其活性已發(fā)展的較為充分，使混凝土強(qiáng)度高于同齡期基準(zhǔn)混凝土。粉煤灰的活性較低，其對(duì)混凝土強(qiáng)度及結(jié)構(gòu)的影響主要體現(xiàn)在后期，因此粉煤灰混凝土的強(qiáng)度后期增長(zhǎng)率較大。

2.2 礦物摻合料混凝土6h電通量隨齡期的變化

　　混凝 土 6 h電通量與其混凝土孔結(jié)構(gòu)、孔溶液組成密切相關(guān)。由表3可以看出，同一配比的混凝土，6h電通量在91d齡期的值都顯著小于28d齡期的值。由于膠凝材料水化的影響，混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)隨時(shí)間而演化、發(fā)展，因而ASTM C1202的測(cè)試指標(biāo)隨齡期的變化反映了混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)和孔溶液組成的變化。

　　這 3種 礦 物摻合料中硅灰由于活性高，其對(duì)混凝土組成、結(jié)構(gòu)的影響表現(xiàn)在早齡期，對(duì)28 d后混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)、孔溶液組成的影響較小，因而28d一91d齡期間6h電通量變化率最小。粉煤灰的活性相對(duì)較低，對(duì)混凝土早期強(qiáng)度貢獻(xiàn)小，對(duì)混凝土強(qiáng)度、內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響表現(xiàn)在長(zhǎng)齡期，28d和91d齡期間6h電通量和初始電流變化率也就最大;礦渣則介于二者之間。如圖1所示為28d一91d齡期間強(qiáng)度的增長(zhǎng)率與6h電通量變化率△Q之間的關(guān)系，由圖1可見(jiàn)，二者之間有較好的一致性。

　　雖然 選 擇 28d的電通量作為評(píng)價(jià)指標(biāo)可以縮短測(cè)試時(shí)間，但是由于摻礦物摻合料后，混凝土后期強(qiáng)度增長(zhǎng)率高，內(nèi)部結(jié)構(gòu)和孔溶液產(chǎn)生較大的變化，6h電通量隨齡期的變化較大，宜采用較長(zhǎng)齡期混凝土試件作為測(cè)試對(duì)象評(píng)價(jià)摻礦物摻合料混凝土抗氯離子滲透能力。

3 結(jié)語(yǔ)

　　1)礦 物 摻 合料由于活性不同，在水膠比相同的條件下，它們對(duì)混凝土不同齡期強(qiáng)度的影響是不同的。硅灰活性最高，摻硅粉的混凝土早期強(qiáng)度較高;礦渣活性較硅粉低，對(duì)于早期強(qiáng)度有一定的降低，但較短時(shí)間內(nèi)便可發(fā)揮活性效應(yīng)使混凝土強(qiáng)度有較大的增長(zhǎng)。粉煤灰活性低，反應(yīng)較慢，因而粉煤灰顯著降低混凝土的早期強(qiáng)度，但其對(duì)后期強(qiáng)度的增進(jìn)有很大貢獻(xiàn)。

　　2)摻 礦 物 摻合料后，混凝土91d和28d間的6h電通量變化較大，混凝土gld和28d間的6h電通量變化率與強(qiáng)度增長(zhǎng)率之間有較好的相關(guān)性。

　　3)對(duì) 于 摻 粉煤灰或礦渣的混凝土，宜采用較長(zhǎng)齡期混凝土的ASrMC1202的測(cè)試指標(biāo)評(píng)價(jià)混凝土的抗氯離子滲透能力。