含气量对不同矿物掺和料C30混凝土耐久性的试验研究.pdf

2 0 1 3 年 3 月第 3 期 城 市道桥与 防洪 科技研究 1 7 5 含气量对不同矿物掺和料 C 3 0 混凝土耐久性的 试验研究 曹晓婧 ， 陈斌 ( 1 兰州城 市建设 学校 ， 甘 肃兰州 7 3 0 0 4 6 ； 2 兰州九 州经 济开发 区管 委会 ， 甘肃 兰州 7 3 0 0 4 6) 摘 要 ： 通过美国电量法、 干湿循环腐蚀法等分析了引气剂对不同矿物掺和料的 C 3 0 混凝土的抗氯离子渗透性 、 抗盐类腐蚀性 等耐久性的影响规律。 从抗氯离子渗透性来看， 适当引气时效果较好。 在所设计的腐蚀条件下， 掺和料相同时， 适当引气可以提高 混凝土的抗腐蚀性 ， 含气量较多则对混凝土抗腐蚀性不利； 各类不同掺量的 C 3 0 混凝土在实际含气量为 3 左右时抗腐蚀性能最 好 。 关键词 ： 引气剂； 矿物外加剂 ； 抗氯离子渗透性 ； 抗盐类腐蚀性 中 图分 类号 ： T U 5 2 8 1 文献标识 码 ： A 文章编号 ： 1 0 0 9 7 7 1 6 ( 2 0 1 3 ) 0 3 0 1 7 5 0 4 0 前 言 在混凝土中掺入 引气剂 ， 引人大量均匀 、 稳定 的微小气泡， 能够有效改善混凝土的孔结构， 是大 幅提高混凝土耐久性的技术措施之一_ l ， 2 _ 。北美 、 北 欧、日 本等发达国家的 8 0 的混凝土都使用了引 气技术 ， 我 国的部分重大工程 ， 如三峡工程 、 青 藏 线工程等也使用了引气技术3 I 4 _。但新拌混凝土引 气量过高会使拌合物过黏不宜成型，引气剂引入 的孔对强度影响较大 ，混凝土的孔隙率每增加 1 ，抗压强度将下降 4 5 ，抗折强度将下降 2 3 ， 因此 ， 对于掺有 引气剂 的混凝 土 ， 控制混 凝土 的含气量对混凝 土的性 能较为重要 。本文通 过试验研究不 同含气量对不同矿物掺 和料混凝土 耐久性 的影 响 ，以及探讨含气量为多少时对混凝 土的耐久性有利。 1 试 验概 况 1 1 试验原材料 ( 1 ) 水泥 ： 采用甘肃水 泥永登祁连 山水泥有 限 公 司生产的 4 2 5级普通硅酸盐水泥 ，各项性 能满 足标准要求。 ( 2 ) 砂子： 采用级配良好的中砂， 细度模数为 2 3 1 ， 表观密度 2 6 4 c m 3 , 堆积密度 1 5 4 8 k g m 。 ( 3 ) 石 子： 采 用级 配 良好 的碎石 ， 粒 径 为 5 1 0 m m， 含泥量 0， 3 ， 表观密度 2 3 6 9 c m 3 , 堆积密 度 1 5 6 3 k g ， m 。 。 ( 4 ) 矿物外加剂： 粉煤灰采用兰州热电厂的 I 级粉煤灰， 矿渣粉为安徽朱家桥水 泥有 限公司生产 的级矿渣粉， 硅灰为西北铁合金厂所产， 性能满 收稿 日期 ： 2 0 1 2 - 1 1 3 0 作者简 介 ： 曹 晓婧( 1 9 7 5 一 ) ， 女 ， 甘肃兰州人 ， 讲师 ， 从 事建筑工 程专业 相关课程 的教学工作 。 足要求， 检测依据为 高强高性能混凝土用矿物外 加剂( G B T 1 8 7 3 6 2 0 0 2 ) 。 ( 5 ) 化学外加剂： 所掺化 学外加剂有减水剂 和 引气剂， 减水剂为陕西咸 阳混凝土外加剂有限公司 生产的 S D J聚羧酸高效减水剂 ，引气剂为同济大 学研制 的粉状 S J 一 2型引气剂 。 1 2 混凝土的配合 比 经过综合考虑，所设计混凝土的配合 比情况 如表 1 所示。其 中， J x表示无掺和料的引气混凝 土； F X表示掺粉煤灰的引气混凝土； K X表示掺 矿渣 的引气混凝 土 ； G X表示掺 硅灰 的引气混 凝 土( 说 明： X = I ， 2 ， 3 ， 4分别表示混凝土 的 目标含气量 为 l ， 3 ， 5 ， 7 ) 。 试验所用的混凝土水胶 比为 0 5 ， 新拌混凝土 的塌落度通过控制水 泥用量及减水剂用量控制在 1 6 0 m m左右 。 1 3 试验方法 利用气压式含气量测定仪来测定混凝土拌合 物 的含气量 ； 采用 A S T M C 1 2 0 2直流 电量法测试混 凝土抗氯离子渗透性，根据所测库仑值， 判断混凝 土抗渗透性 ； 混凝 土抗盐类腐蚀性测试 方法如下： 将成 型的混凝土试件 4 0 m m X 4 0 m m1 6 0 m m标 准养护 9 0 d后分别浸泡于强腐蚀盐溶液和水中， 腐蚀溶液中的试件采用干湿循环的腐蚀方式 在 借鉴以往试验的基础上6 ， 本试验干湿循环选择 在 4 0 ( 5 ) 恒温箱 中进行 ， 烘干 1 5 h +浸泡 9 h ， 即每个循环为 2 4 h 。 强腐蚀复合盐溶液： 含盐总量 2 2 3 6， 其 中硫酸钠的含量为 1 0 3 6 ， 氯化镁 的 含量为 1 2 0 0 。定期测定各类混凝土试件 的抗 压 抗折强度， 以强腐蚀溶液中的试件强度与水中养护 试件 的强度 比值为抗蚀系数来评 价混凝 土的抗腐 蚀性 ， 见表 1 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 7 6 科技研究 城市道桥 与防洪 2 0 1 3 年 3 月第 3 期 2 混凝土物理 力学性能 的试 验结果 不 同含气量 的不 同矿物掺和料 C 3 0混凝土 的 塌落度、 实际含气量及相应龄期强度见表 2 。 由表 2可知， 当水胶比一定 ， 在含气量和掺和 料相同的情况下，混凝土的强度随龄期的增长而 增长。在掺和料相同时， 龄期相同时， 含气量的增 加会降低混凝土的强度。 3 混凝土耐久性试验结果 3 1 混凝土抗氯离子渗透性 不同掺和料 ( 基准 、 粉煤灰 、 矿渣 、 硅灰 ) 的 C 3 0 混凝土在 目标含气量分别为 1 、 3 、 5 和 7 的 电通量试验 ， 结果见图 1 。 由图 1可知 ：渗透性 的好坏与含气量的多少 有关 ，在适 当引气时可以提高混凝土的抗氯离子 表 2 不同含气量 的各类 C 3 0混凝土的塌落度 、 实际含气量 及相 应龄期强度试 验结果 编号 目标含气量 塌落度 m m 表观密度 ( k 咖 ， ) 含气 量压力 值 P a 实际含气量 F n C MP a F P a F MP a J l J 一 2 J 一 3 J - 4 Fl F- 2 F- 3 F- 4 K一1 K一 2 K一3 K- 4 Gl G一2 G一3 G-4 1 0 3 0 5 O 7 O 1 O 3 O 5 O 70 1 0 3 O 5 O 7 O 1 0 3 O 5 O 7 O 1 5 0 1 7 5 1 5 O 1 7 5 l 8 0 1 6 5 1 8 0 1 75 1 8 0 1 6 5 1 4 5 1 7 5 1 5 5 1 7 0 1 6 o 1 7 0 2 35 6 2 3 3 1 2 28 7 2 1 43 2 3 3 4 2 2 9 6 2 1 8 0 2 1 2 7 2 3 6 0 2 3 l O 2 2 5 7 2 1 8 1 2 3 6 7 2 3 3 7 2 3 2 6 2 2 5 7 00 8 00 5 8 00 3 2 00 2 2 00 71 00 4 6 00 2 6 0 O2 6 00 6 5 003 6 0 03 6 0 02 5 0 0 7 5 0 0 6 3 0 O 5 0 0 0 3 4 1 0 3_2 5 5 8 0 1 6 3 8 5 5 7-2 1 9 4 O 58 7-2 1 2 2 7 4O 6 2 3 6-2 3 2 2 2 6 7 21 7 3 5 7 31 8 2 53 21 -4 3 52 31 7 2 9 - 3 25 1 4 5 3 4 3 2 3 9 6 3 8 _ 8 3 8 1 3 3 9 2 8 0 2 2 9 3 8 3 4 9 2 9 7 2 42 3 9 9 3 5 6 3 1 7 2 8 4 4 6 7 4 5 7 4 2 4 4 0 5 4l _ 7 3 6 9 3 0 6 2 5 1 4 2 9 3 8 8 3 4 4 2 7 1 4 3 8 41 0 3 6 5 3 2-4 48 5 4 7 8 4 4 6 4 2 9 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m