矿物掺合料对混凝土电通量的影响.pdf

低温建筑技术 2 0 1 1年第 1期( 总第 1 5 1 期 ) 矿物掺合料对 混凝土 电通量 的影响 郭亮 ， 冷 ( 1 中交一航局总承包工程分公 司。 天津3 0 0 4 6 1 ； 平 ， 李家和 2 哈尔滨工业大学土木工程学院 ， 哈尔滨1 5 0 0 9 0) 【 摘要】 文中主要研究粉煤灰和矿渣对混凝土电通量的影响。研究结果表明： 粉煤灰对混凝土电通量改 善作用不明显， 粉煤灰掺量 2 0 时， C 3 0混凝土6 0 d的电通量比掺量为 1 0 的混凝土大 1 3 7 ， 但仍低于基准混 凝土； 掺人矿渣粉， 混凝土的电通量大幅降低 ， 并且养护龄期从 2 8 d延长到 6 0 d ， 混凝土的氯离子渗透性降低。 【 关键词】 混凝土； 矿物掺合料 ； 电通量； 渗透性 【 中图分类号】 T U 5 2 8 0 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4( 2 0 1 1 ) 0 1 0 0 2 2 0 2 混凝土渗透性是其耐久性的最重要方面 。 ， 因 此常常把渗透性作为评价混凝土耐久性的重要指 标 。氯离子是 引发 钢筋 锈蚀从 而 造成 混凝 土结 构 耐久性下降最主要的原因之一， 所以氯离子的渗透性 是评价混凝土抵抗氯离子侵蚀 的一个重要参数 。 长期以来国内外学者做了大量工作， 提出了多种氯离 子扩散性试验方法 ， 其 中应用最广泛的是 电通量 法。表 1 为混 凝 土的 电通 量与 氯离 子渗透 性 的对应 关系。 表 1 混凝土通过的电量与氯离子渗透性的关 系 1 试验设计 1 1试验原材料 水泥 ： 哈尔 滨水 泥 厂生 产 的天 鹅 牌 P 0 4 2 4水 泥。粉煤灰： 哈尔滨第三发电厂生产的 I 级粉煤灰， 比 表 面 积 5 6 1 m 2 k g 。矿 渣 ： 鞍 钢 生 产 的 矿 渣 ， 密 度 2 8 6 g c m ， 比表 面 积 5 0 1 m k g 。碎 石 ： 粒 径 为 5 2 5 ra m， 连续级 配， 压碎指标 3 ， 含泥量 0 2 。砂 ： 细 度模 数为 2 8的 山砂 ， 满 足 区级 配 的要求 ， 含 泥量 0 9 。减水剂 ： 菏泽联强生产的聚羧酸高效减水剂 ， 减水率 2 5 。 1 2 混凝土氯离子电通量测试设备及试验方法 本试验中用到的主要设备有 ： 真空保水箱、 电通量 测试装置等。 测试方法 ： 成型直径 =( 1 0 01 ) n l l n ， 高度 h= ( 5 0 2 ) m m哟 圆柱体试件， 在标准养护室养护至试验 龄期 ， 将试件进行真空饱水 2 4 h左右， 从饱水箱中取出 试件抹掉多余水分 ， 将试件安装于试验槽内， 采用螺杆 将 两试验槽 和端 面装有硫化橡胶垫的试件夹紧。试件 安装好以后 ， 采用蒸馏 水检查试 件和试验 槽之 间的密 封性能。如密封性 良好 ， 将 质量 浓度 为 3 0 的 N a C 1 溶液和摩尔浓度为 0 3 m o l L的 N a O H溶液分别注入 试件两侧的试验槽中， 注入 N a C 1 溶液的试验槽内的铜 网连接电源负极 ， 注入 N a O H 溶 液的试验槽 中的铜 网 连 接电源 正极。接通 电源 ， 对上 述 两铜 网施 加 ( 6 0 4 - 0 1 ) V直流恒电压 ， 电脑 自动采集通过试件的电流， 直 至通 电 6 h 。试验 结束后 ， 及 时排 出试 验溶液 ， 用 凉 开水和洗涤剂仔细冲洗试验槽 6 0 s ， 再用蒸馏水洗净 并用 电吹风吹干 。 1 3 混凝土配合 比设计 试验 用基 准混 凝土 的配合 比如 表 2所示 。J l和 J 2 对 应 的混 凝土 的水胶 比为 0 3 3和 0 5 2 ， 对应 的设 计强度为 C 6 0和 C 3 0 ， 矿物掺合料采用等量取代水泥 的方法 ， 粉 煤 灰 和矿 渣 的 掺 量 分 别 为 1 0 、 2 0 和 3 0 ， 硅灰的掺量 为 5 和 1 0 。通过调 整高 效减水 剂的用量使混凝土的坍落度控制在 2 0 0 4- 2 0 m m。 表 2 基准混凝 土配 合比设计 2 试验 结果与分析 2 1 矿 渣对氯离子 电通量 的影响 图 1给出了混凝土电通量与矿渣掺量的关系。由 图 1 a ) 可以看出， 随着 C 6 0混凝土中矿渣掺量的增加， 混凝土的 电通 量大 幅降低 。矿渣 掺量 为 0 和 1 0 时， 随着养护龄期的延长， 电通量值降低幅度较大， 当 矿渣掺量 超过 2 0 时 ， 养护龄期 延长 ， 混凝 土 电通量 值降低很少。从图 1 b ) 可以看出， 矿渣掺量从 0 增加 郭亮等 ： 矿物掺合料对混凝土电通 量的影 响 到 3 0 ， C 3 0 混 凝 土 2 8 d 的 电 通 量 分 别 降 低 了 2 1 0 、 3 6 8 和 5 4 7 ； 6 0 d的电通量从 1 4 3 2 7 C分 别降低了 3 0 2 8 C 、 5 7 3 6 C和 6 3 2 3 C 。上述结果 说 明， 随着矿渣掺量的增 加 ， C 3 0混凝土的 电通 量值 减小 ， 其 中矿渣 掺量小 于 2 0 时 ， 电通 量 的降低 比较明 显 ， 矿 咖 赠 褪 删 昭 超 膈 矿渣掺量， a 1 c 6 o 混凝土 渣掺量大于 2 0 时 ， 6 0 d的电通量值降低得很少 ， 这 主 要是 因为掺人 矿渣 能增 强 混凝 土 内部水 泥 石 与骨料 的界面 ， 并且能改善孔 结构 ， 阻断一些 连通孔 ， 但是矿 渣的细度和活性有 限， 掺量增加到一定值后 ， 很难再发 挥明显 的作用 。 豳 熠 御 键 图1 混凝土氯离子电通量与矿渣掺量的关系 粉煤灰掺量 a ) C 6 0 混凝土 删 赠 H 超 矿渣掺量， b ) C 3 0 混凝土 图2 混凝土氯离子电通量与粉煤灰掺量的关 系 2 2 粉煤灰对氯离子 电通量的影响 图 2给 出了混凝 土 电通 量值 与粉 煤 灰掺 量 的关 系。从 图 2 a ) 可 以 看 出， 粉 煤 灰 掺 量 从 1 0 增 加 到 3 0 ， C 6 0混凝土 2 8 d的电通 量值 分别降低 了 6 9 1 、 4 0 0 5 和 4 3 5 5 ， 粉煤灰掺量 1 0 时对 C 6 0混凝 土 电通量 的改 善作 用 不 明显 ， 粉 煤 灰掺 量 增 加 到 2 0 后 ， 相对基准混凝土， 电通量的下降幅度超过了4 0 ， 但是粉煤灰掺量从 2 0 增加 到 3 0 后 ， 混凝 土的 电通 量基本没变 ； 6 0 d的电通量从 1 0 7 1 6 C变化为 1 0 8 1 2 C 、 8 6 4 9 C和 7 3 0 5 C ， 粉煤灰掺量为 1 0 时， 电通量上升了 0 8 9 ， 掺 量 为 2 0 和 3 0 时 ， 电 通 量 分 别 下 降 了 2 0 6 7 C和 3 4 1 1 C 。从图 2 b ) 可 以看 出 ， 粉煤 灰掺 量从 1 0 增加到 3 0 ， C 3 0混凝 土 2 8 d的电通 量分 别降低 了 5 9 9 、 1 8 8 6 和 2 3 6 6 ， 粉煤 灰掺 量为 1 0 对 混凝土的电通量改善 不明显 ， 粉煤灰 掺量增加 到 2 0 后， 电通量下降幅度较大； 6 0 d的电通量从 1 5 9 0 3 C分 别降低了 6 1 7 5 C、 4 8 4 0 C和 6 6 0 C， 说明掺入粉煤灰能 有效降低混凝土电通量值， 但粉煤灰掺量为 2 0 时， 6 0 d的电通量值 比掺量为 1 0 时大 1 3 7 ， 仍 低于基 准混 凝土 ； 随着养 护龄 期 的延长 ， 电通 量降低 幅度很 大， 主要原因是掺人粉煤灰后 ， 2 8 d以前主要是细颗粒 的填充作用发 挥效 果 ， 2 8 d以后粉煤 灰 与水泥 的水 化 产物继续发生反应 ， 消耗 了大量水泥 水化 生成 的氢氧 粉煤灰掺量， b ) C 3 0 混凝土 化钙 ， 改善了 内部骨料与水泥石的界面 ， 同时生成的产 物填 充于内部孔 隙 ， 使混凝 土更 加密实。 3结语 矿渣粉 能很好 的降低混 凝土 的 电通 量 ， 随着 混凝 土中矿渣粉掺量的增加 ， 混凝土 2 8 d的电通量下降幅 度较 大 ； 当矿 渣掺量增 加到 2 0 和 3 0 时 ， 养护 龄期 从 2 8 d延 长 到 6 0 d ， 混凝 土 的 电通 量 降低 幅 度很 小 。 粉煤 灰对混 凝土 的 电通 量 改善 没有矿 渣 粉 的作用 明 显 ， 并且对 C 6 0和 C 3 0混凝土的影响规律差别很大。 参 考文献 1 赵铁 军 ，李 淑进混 凝土 的强 度与渗 透性 J 建 筑技 术 ， 2 0 0 2， ( 1 ) ： 2 0 2 袁广林高性 能混凝 土中氯离子的渗透及 结构的耐久性估计 J 工业建筑， 1 9 9 7 ， ( 5 ) ： 1 1 1 3 3 赵铁军混凝土渗透性 M 北京 ： 科学出版社 ， 2 0 0 6： 1 4 何 富强 ，元强 ， 等掺矿物 掺合料混凝 土 A S T MC 1 2 0 2测试指 标 的相关性 J 东南大学学报(自然科学版 ) ， 2 0 0 6 ， ( 1 1 ) 5 钱刚， 姚志雄R C M法和 A S T M C 1 2 0 2法的相关性研究 J 福建建材 ， 2 0 0 9 ， ( 5) ： 5 1 7 2 收稿 日期 2 0 1 01 0一O 8 作者 简介 郭亮 ( 1 9 8 6一)， 男 ， 宁 夏中卫人 ， 助 理工程 师 硕士 ， 从事公路工程试验检测工作 。