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電通量并測試了7d,28d,91d抗壓強(qiáng)度,分析了礦物摻合料對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 中圖分類號:TU528 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: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價(jià)體系合理制定也顯得愈發(fā)重要起來。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,合理選擇檢測齡期也就成為正確評價(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)混凝土耐久性問題的80%以上,由此可見,混凝土抗氯離子侵蝕性能的評估非常重要。氯離子的滲透性是評價(jià)混凝土抵抗氯離子侵蝕的一個(gè)重要參數(shù)。長期以來國內(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,該法用于評價(jià)摻礦物摻合料混凝土的抗氯離子滲透性能時(shí),其評定標(biāo)準(zhǔn)中沒有包括摻礦物摻合料的混凝土,因而利用該方法來測試摻礦物摻合料的混凝土?xí)r,評價(jià)指標(biāo)有待于大量的試驗(yàn)來建立川。文中著重探討摻礦物摻合料混凝土ASTMC1202測試指標(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)水泥廠生產(chǎn)的P.n42 5硅酸鹽水泥;礦渣:萍鄉(xiāng)鋼鐵廠生產(chǎn);硅灰:貴州遵義硅鐵合金廠生產(chǎn)的硅灰;粉煤灰:湖南湘潭電廠生產(chǎn)的工級粉煤灰,膠凝材料的化學(xué)成分見表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℃),并測試28d和91 d的試件的電流。分別測試每組混凝土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。在水膠比相同的情況下,不同礦物摻合料對混凝土強(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,其對混凝土組成、結(jié)構(gòu)的影響表現(xiàn)在早齡期,對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。粉煤灰的活性相對較低,對混凝土早期強(qiáng)度貢獻(xiàn)小,對混凝土強(qiáng)度、內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響表現(xiàn)在長齡期,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)度的增長率與6h電通量變化率△Q之間的關(guān)系,由圖1可見,二者之間有較好的一致性。 雖然 選 擇 28d的電通量作為評價(jià)指標(biāo)可以縮短測試時(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,宜采用較長齡期混凝土試件作為測試對象評價(jià)摻礦物摻合料混凝土抗氯離子滲透能力。 3 結(jié)語 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。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)度增長率之間有較好的相關(guān)性。 3)對 于 摻 粉煤灰或礦渣的混凝土,宜采用較長齡期混凝土的ASrMC1202的測試指標(biāo)評價(jià)混凝土的抗氯離子滲透能力。 |
原作者: 鄭克仁 何富強(qiáng) 鄒慶眾 |
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