掺KYZ系列外加剂C65混凝土渗透性试验研究.pdf

2 0 1 1 年 第 5 期 (总 第2 5 9 期 ) Nu mb e r 5i n 2 0 I I ( T o t a I No 2 5 9) d o i ： 1 0 3 9 6 9 0 i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 1 0 5 0 2 l 混 凝 土 Co n c r e t e 原材料及辅助物料 MATERI AL AND ADM I NI CL E 掺 K Y Z系列外加剂 C 6 5混凝土渗透性试验研究 金璐 ，刘连新 ( 青海大学 土 木工程学院 ，青海 两宁 8 1 0 0 1 6 ) 摘要： 采用 N E L氯离了扩敞系数法测定 r 掺K Y z ( 抗 渍) 外加剂C 6 5 混凝土的渗透性能。 结果表明： 利用K Y Z系列混凝土外加剂 ， 可 以配制 出抗渗性能 良好的离性能混凝土 关键词 ： 高性能混凝土；渗透性 ；扩散系数；K Y Z外加剂 中图分类号 ： T U 5 2 8 0 4 2 文献标志码 ： A 文章编号 ： 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 1 ) 0 5 0 0 6 0 0 4 Per m e a bi l i t y r es e a r c h of C6 5 c on c r e t e dope d KYZ s er i e s a dm i x t ur e j l N Lu L l U Li a n x i n ( C i v i l E n g i n e e mi n g C o l l e g e o f Qi n g h a i U n i v e r s i t y ， Xi n i n g 8 1 0 0 1 6 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ：T h e pe r me a b i l i ty o f C6 5 c o n c r e t e mi x c d KYZ wa s d e t e r m i n e d wi t h t h e me t h o d o f NEL c h l o r i d e d i ffu s i 0 n c o e f 五c i e n t Th e r e s u l t s s h o we d t h a t a g r e a t i mp e r me a b i l i t y c o n c r e t e c a n b e p r e p a r e d wi t h KYZ s e r i e s o f c o n c r e t e a d m ix t u r e s Ke y wor d s ：HP C； p e r me a b i l i t y； d i f f us i o n c o e ffic i e n t ； KYZ a d mi x t u r e 0引言 1 试验材料及 配合 比 高性能混凝土最重要的特点就是高耐久性， 有大量的研究 确认 ， 含有 K Y Z外加 剂的混凝土对氯离子扩散的抵抗 能力非 常 好_ 】 1。氯离子对混凝土的渗透主要是通过毛细作用 、 静水 压和扩 散作用进行 的 。 一般来说 ， 混凝土对 氯离子 的吸附效 应 只限于 混凝土的表层， 而在静水压下的氯离子移动在实际结构r 1 并不 多见。 氯离子的扩散作用产生的原闲是混凝土巾氯离子浓度梯 度的存在。 随着我 国基础设施建设进度的加快 ，对混凝土丁程 等的各项技术指标和性能要求也越来越高 ， 如混凝土的强度等 级趋 向高强度等级 发展 。 C 6 5混凝土在地 下桩 基 、 桥梁箱粱 、 水 工闸室结构等方面已开始 设计使J H l2 J 。 1 1 原材料 本试验采用的原材料主要包括硅酸盐水泥、 硅粉 、 粉煤灰 和外加剂等。 水 泥 ： 采刖 了青海水泥股份有限公司生产 的 P O 5 2 5级水 泥。 具体性能指标见表 1 。 硅粉： 采H 了青海民和镁厂、 青海山川铁合金集团生产的 加密硅粉和未加密微硅粉。 具体性能指标见表 2 。 粉煤灰 ： 采用 了青海桥 头电厂生产的 I 级粉煤灰 。 具体性能 指标 见表 3 。 骨料： 采用的西宁北川河的砂石料。 具体性能指标见表4 、 5 。 表 1 水泥性能指标 细度( O 0 4 5 m m ) 需水量 烧失量 含水量 2 8 d 抗压强度比 兰 兰 ! O 6 6 5 2 7 3 3 4 3 6 8 1 2l 8 0 l 2 O l 0 5 0 3 4 0 40 6 2 外加剂： 采用KY Z系列外加刹。 其巾KY Z I 型为缓凝防廊 ； K Y Z - I I 型为防冻防腐型； K Y Z - I I I 型为 强防腐 。 KY Z系列混凝 土外加剂是基于“ 8 6 3 ” 项目“ 西部高海拔、 材料与技术研究” 并取得国家发明专利( 专币 号： 2 0 0 5 1 0 0 2 0 6 5 0 _ 3 ) 。 收稿 日期：2 0 1 0 - 1 2 - 2 2 基金项 目：国家8 6 3 计划项 日“ 西部高海拔 “寒地抗盐渍促蚀 建筑材料 与技 术研究” ( 2 0 0 2 AA 3 3 5 0 2 0 ) ； “ 青藏高原严酷环境中高性能水泥及材料 的研究 与应用” ( 2 0 0 3 A A3 3 X1 0 0) 后续研究项 目 6 O 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 表 4 z B J l l 河砂性能指标 筛孔径 ram 分计筛余量 分计筛余 百分量 累计筛余 百分量 注： 属中砂 ， 含泥量 = 7 9 ， 密度 - 2 7 2 7 g C l T I 3 , 表观密度 ： l 5 8 5 k g m 。 1 2配合 比设计 根据根 据 H P C的特点 ， 遵循 “ 水灰 比法则 、 混凝土 密实体 积法则 、 最小单 位加水量法 则 、 最 小胶凝材料 和最小水 泥 剂量 法则” ， 并结合青藏高原的环境 条件 ， 进行了配合 比设计 。 具体 设计参数见表 6 。 2试 验 方 法 2 1 试件 的制 作 采用 1 5 0 m mx l 5 0 13 1 n lx 1 5 0 mm的试模制作标准试件 ； 试件标 准养护 2 8 d 达到设计强度 ； 混凝土钻芯取样 ： 采用直径 1 0 0 m m 的 取芯钻头在养护好的试件中心取样； 用切割机切成直径 1 0 0 mmx 表 5 粗骨料级配状况 5 5 mm圆柱状 ， 再用磨片机把上下两平丽磨平， 制成直径 1 0 0 mm x 5 0 mm 的标准渗透试件 。 2 2 采用 NE L氯离子扩散 系数法则定混凝土的渗透性 NE L法是 利用 N e ms t E i n s t e i n方程建 的 ， 通 过快速测定 混凝土中氯离子扩散系数来评价混凝土渗透性的新疗法。 此法 既适用普通混凝土， 也适用于高性能混凝士， 对于高达 1 2 0 MP a 左右的混凝土 ， 可在 2 4 h内得到测试 结果 ， 此 法还成功用于2 0 0 、 8 0 0 MP a混凝上混凝 土渗透 性 的检测 ， 址 目前最快 、 最 好的混 凝土渗透性评价方法之 一l 4 _ ? 对 于 高 渗透 性 混 凝 土 N E L法 检 测 结 果 与渗透 斥 法 和 AS T M C 1 2 0 2 法 一致 ， 对 于中等渗透 混凝土 ， N E L法 与 AS T M C1 2 0 2法一致 对于商渗 透性混凝 土 ， 只有 N E L法最准 确 ， 分 辨率最高 ， 可区分不同养护方式对千 H M配合比混凝土渗透性的 影响 表 6 G6 5高性能混凝 土配合 比 试验中将待测的混凝土切成一定厚度的试样 ， 进行真空饱盐 后测量混凝土 中的氯离子扩散系数 ， 从 而快速评价混凝土渗透性 ( 1 ) 溶液 配制 。 用 分析纯 N a C l 和蒸馏 水搅 拌 配制 浓度 为 4mo l 的 N a C 1 盐 溶液 ， 静置 2 4 h备用 。 ( 2 ) 混凝 土真空饱盐工 艺。 将切好 的混凝土试 样垂直码 放 于真空室内的不锈钢套桶中， 试样问要留有孔隙； 调整液位传 感 器高度 ， 使之刚好垂直放 于最上层 试样 表 面； 对称拧 紧真空 室盖上 的螺栓 ， 将真 空室封 闭 ； 顺序打开电源适配器开关 、 真空 泵、 真空室的抽气开关， 当真 室的真宅度达到一 0 0 8 MP a后， 保持 4 6 h之后 ， 关闭真空室的抽气 阀， 打丌注水开关 ， 将水或 盐溶液引入真空室， 当液位指示灯熄灭时， 立即关闭注水开_关， 然后再打开抽气开关， 抽真空至 一 O 0 8 MP a ， 保持 1 2 h ， 关闭抽 气开关和真空泵。 静听至开始抽真空时计 2 4 h止 、 然后放气， 取出试样 ， 准备渗透性 检测 。 ( 3 ) 扩散系数测定 。 将饱盐后 混凝土试样 放人夹具 的两紫 铜电极间， 用 A P T测试软件( 北京金比林商新技术有限责任公 司) ， 检测混凝土中的氯 离子扩散系数 ， 具体数据见表 7 9 。 2 3数 据 处 理 将每一试样中卡 H 差 5 以内的数据平均， 作为该试样的测定 值； 将三块平行试样的测定值 平均值 1 5 以内的数据进行 平均 ， 作为测试混凝土 巾的离子扩散系数 3 K Yz外加剂对混凝土渗透性的影响分析 3 1 评判渗透性标； 住 依据 NE L法建 议评价标 准闱， 表 1 0 。 3 2 不 同水胶 比及 不 同外加 剂 类型 对 氯 离子扩 散 系 数 的影响 汇 总 不同水胶比及不旧外J J I J 刹类型列氯离 f扩散系数的影响 汇总 ， 见表 l 1 3 3结果 与讨论 ( 1 ) 根据评削标准 ， i 水胶 比为 0 3时 ， I 型 、 I I 型 、 I I I 型 的氯 离子扩散系数分别是 ： 3 0 0 x 1 0 、 1 0 8 1 l 0 。 。 、 2 1 4 7 X 1 0 m s 混凝 土渗透 等级为 I I I 缎 ， 混凝 土渗透性 评价 为【 | 。 当水胶 比为 0 3 2时 ， I 型 、 I I 型 、 I I I 型 的氯离子扩散系数分 别是 4 2 0 4 x 1 0 、 1 9 4 4 x 1 0 、 2 7 3 4 x l 0 m2 s ， 混凝土渗透等级为 l l l 级， 混凝 七 渗透性评价也 为中 水胶 比为 0 3 5 时 ， I 型 、 I I 型 、 I I I 型的氯离 子扩 散系数分别是 1 1 3 2 x 1 0 、 1 5 6 4 x 1 0 、 1 5 2 8 x 1 0 m- s ， 湿 凝土渗透等级为I I I 级， 混凝土渗透性评价仍然为中 说明这 3 组 61 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 表 8 水胶 比 O 3 2的 C 6 5混凝土加入 K Y Z ( 1 、 I I , 川】 O t , J J n 剂的氯离子扩散系 注 ： B1 为加 KYZ ( I ) 型外加剂 ； B2为加 KY Z( I I ) 型外加剂 ； B 3 为加 K YZ ( 1 l I ) 型外加 剂。 6 2 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 表 1 1 K Y Z外加剂对比不 同水胶 比混凝土渗透性的影响 1 0 m s 鲁 宝 垛 箍 l 2 3 KYZ 系 列 图 1 C6 5混凝土 K Y Z系列氯离子扩散 系数 水胶 比的 C 6 5混凝 土具有很好的抵抗渗透 的能力 ， 均满足高性 能混凝土的设计要求。 ( 2 ) 从图 1 可以看到： I I 型外加剂抵抗渗透性的能力最好， I I I 型次之 ， I 型较差 。 这是 南于 3 种外加剂 中的密实剂和防水剂 的掺量不同所致。 ( 3 ) 利用 KY Z系列混凝土外加剂 ， 可以配制 出抗渗 和防腐 性能 良好的高性能混凝土。 4结论 用 K Y Z外加剂对抗氯离子渗透性有大幅度的改善作用 ， 可以配制出具有很高抗氯离子渗透能的耐久混凝土， 适合用来 生产对耐久性有较 高要求 的高性能混凝土。 参考文献 ： 1 刘连新， 张伟勤， 代大虎 K Y Z系列混凝土外加剂的研制f J 】 新型建筑 材料 ， 2 0 0 5 ( 4 ) 【 2 刘连新， 张伟勤 ， 代大虎 青藏高原地区高性能混凝土技术研究 C 论文集 E 京： 中国建材工业出版社， 2 0 0 4 ( 4 ) ： 1 6 3 1 7 0 ， 3 】 张应立， 杨柏科， 申爱琴 现代混凝土配合比设计手册 M J 北京 ： 人民 交通 出版社 ， 2 0 0 2 ： 7 4 6 1 4 】4 N E L氯离子扩散系数法使用手册【 z 1 6 3 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m