混凝土強(qiáng)效劑對(duì)C60以上混凝土性能的影響
摘要:通過坍落度、強(qiáng)度及氯離子擴(kuò)散性試驗(yàn),探索了強(qiáng)效劑對(duì)大于C60強(qiáng)度等級(jí)的混凝土性能的影響。結(jié)果表明,摻強(qiáng)效劑的混凝土不但綜合性能處于優(yōu)勢(shì),且可以節(jié)省水泥和外加劑,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞:混凝土;強(qiáng)度;氯離子滲透性能;強(qiáng)效劑
1.引言
混凝土強(qiáng)效劑是一種在保證混凝土綜合性能的情況下,摻量?jī)H為膠凝材料的0.6%,可降低水泥用量10-15%水泥用量的新型外加劑。氯離子對(duì)鋼筋的銹蝕是影響鋼筋混凝土耐久性的主要因素,占混凝土耐久性破壞的33%[1]。據(jù)Chlortest的研究,RCM法與其他非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散系數(shù)相關(guān)性較好,是目前試驗(yàn)室氯離子滲透性快速試驗(yàn)方法中可信度較好的方法[2]。本研究正是從這一目標(biāo)出發(fā),設(shè)計(jì)出摻復(fù)合摻合料的混凝土配合比,并輔以混凝土強(qiáng)效劑,以此獲得能應(yīng)用于華南地區(qū)抗氯離子滲透性好且強(qiáng)度較高的高性能混凝土,滿足鐵路及水利等工程要求。
2.試驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.1原材料
水泥(C):廣州金羊PO42.5R
粉煤灰(FA):順德II級(jí)粉煤灰
礦渣粉(SL):柳州產(chǎn)礦渣微粉
細(xì)集料(S):中砂,密度2.62
粗集料(G):采用連續(xù)級(jí)配(5mm-25mm),密度2.65
減水劑(A):聚羧酸系高效減水劑
強(qiáng)效劑(ZX):廣東生產(chǎn)
2.2混凝土配合比設(shè)計(jì)
混凝土配合比設(shè)計(jì)如表1所示。
表1 混凝土配合比設(shè)計(jì)
2.3試驗(yàn)方法
2.3.1坍落度試驗(yàn)
按GB/T50080-2005《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定進(jìn)行。
[Page]2.3.2抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)
按GB/T50081-2002《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定進(jìn)行。強(qiáng)度試件尺寸為150mm×150mm×150mm。
2.3.3混凝土的氯離子擴(kuò)散系數(shù)試驗(yàn)
采用北京首瑞測(cè)控技術(shù)有限公司生產(chǎn)的RCM-6D型液晶屏顯混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)快速測(cè)定儀。實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。試驗(yàn)需要的時(shí)間按測(cè)得的初始電流確定為48小時(shí)。通電完畢取出試件,將其劈成兩半,利用0.1mol/L的硝酸銀噴涂劈開的試件,含氯離子部分不久即變成紫羅蘭色,如圖2所示,混凝土的氯離子擴(kuò)散系數(shù)測(cè)試系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。
圖1 氯離子擴(kuò)散系數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置
圖2 顯色分界線照片
圖3 混凝土的氯離子擴(kuò)散系數(shù)測(cè)試系統(tǒng)結(jié)果
3.結(jié)果與分析
3.1 混凝土的工作性與強(qiáng)度性能
表2的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明,三種混凝土的坍落度都達(dá)到了大流動(dòng)性混凝土的要求,強(qiáng)度等級(jí)全部超過了C60,但T02早期強(qiáng)度較低,后期強(qiáng)度增長(zhǎng)較快, D02和D03的強(qiáng)度發(fā)展規(guī)律基本持平,如圖4所示。值得注意的是,各齡期強(qiáng)度并非隨水膠比增大而減小,說明此類混凝土中多種原材料的匹配效應(yīng)發(fā)揮了作用,尤其是在DO3中加了強(qiáng)效劑后,比同等強(qiáng)度的D02混凝土節(jié)省水泥用量12%,減少減水劑用量9%。而強(qiáng)度卻與D02持平。
表2 混凝土性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比
圖4 三種混凝土的強(qiáng)度變化曲線
3.2混凝土的抗氯離子擴(kuò)散性能
由表2的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和表3的抗氯離子擴(kuò)散性能評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)(由RCM方法發(fā)明人TangLuping提出)[3]可以看出,上述三種混凝土的抗氯離子擴(kuò)散性能都較好。但D03擴(kuò)散系數(shù)和擴(kuò)散深度最低,其次是D02和TO2。說明這三種混凝土的抗氯離子擴(kuò)散性能按照T02、D02、D03次序逐漸增強(qiáng)。
表3 氯離子擴(kuò)散系數(shù)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)
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3.3經(jīng)濟(jì)分析
表3是以廣州市目前原材料單價(jià)進(jìn)行核算的上述三種混凝土的售賣價(jià)格。從中可以看出,在采用雙摻技術(shù)(即摻減水劑和摻合料)的高強(qiáng)混凝土(>C50)中摻入少量(0.6%)強(qiáng)效劑后,不但綜合性能好,而且由于節(jié)省了水泥和高效減水劑的用量,使其售賣價(jià)格也最低。雖然T02節(jié)省水泥較多,但其價(jià)格仍然比摻強(qiáng)效劑的D03多1元錢,同時(shí)犧牲的是強(qiáng)度及抗氯離子擴(kuò)散性。DO2雖然綜合性能較T02好,但其價(jià)格最高,較D03多9元錢。因此DO3是性價(jià)比相對(duì)較好的混凝土。
表3 氯離子擴(kuò)散系數(shù)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)
4.結(jié)論
(1)混凝土強(qiáng)效劑對(duì)大于C60的摻復(fù)合摻合料的混凝土具有增強(qiáng)效應(yīng),比同等強(qiáng)度的混凝土可節(jié)省水泥和減水劑的用量。
(2)混凝土強(qiáng)效劑能降低混凝土的氯離子擴(kuò)散系數(shù)及擴(kuò)散深度,從而提高混凝土的耐久性。
(3)在采用雙摻技術(shù)(即摻減水劑和摻合料)的高強(qiáng)混凝土中摻入少量強(qiáng)效劑后,不但綜合性能好,而且由其配制的混凝土的售賣價(jià)格也較低。
參考文獻(xiàn)
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[3]唐路平,氯離子在混凝土中的輸運(yùn)——測(cè)試、模擬及應(yīng)用,沿海地區(qū)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性及其設(shè)計(jì)方法科技論壇與全國(guó)第六屆混凝土耐久性學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集,2004-05-01:62-70.
編輯:王欣欣
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