矿物掺合料对除冰盐环境下混凝土氯离子扩散中劣化效应系数的影响
探讨在海工混凝土中添加矿物掺合料对抗氯离子渗透性的影响
探讨在海工混凝土中添加矿物掺合料对抗氯离子渗透性的影响摘要：为了进一步提升海工混凝土材料配比质量，本次研究中从矿物掺合料添加的视角着手，分析添加料对于混凝土实际抗氯离子渗透性的影响，实验方案以正交设计为主，并采用RCM法（快速氯离子迁移系数法）展开分析，以期为相关人员提供参考。
关键词：海工混凝土；矿物掺合料；抗氯离子；渗透性引言：随着人类对于海洋的开发力度逐步加大，基建工程已经从最初的近海区域面向远洋地区推进，因此对于基础性施工中的混凝土材料质量要求更高。
在沿海地区建设工程项目时，对于混凝土内抗氯离子的渗透性处理越来越关注。
一般而言，海工混凝土处理中，按照不同的腐蚀程度做划分时，可分为大气区、水下区、浪溅区以及水位变动区，四大区中对混凝土结构腐蚀最严重的就是浪溅区。
为此，本次研究中为了有效提升海工项目中混凝土结构的耐久性，选择浪溅区内高性能混凝土作为实验研究对象，具体实验内容如下。
一、实验方法探讨现阶段，我国进行氯离子渗透性实验分析时，应用频率整体比较高的实验方法有三种，分别是稳态电迁移方法、电阻率方法以及电通量方法[1]。
通过对上述三种方法进行分析之后能够发现，无论哪一种方法，其在反应氯离子在混凝土中的渗透程度时，均需要一定的时间完成，并对试件电量的支持或是其他指标的变化方面来进行分析[2]。
面对此种状况，本次实验研究中决定采用RCM方法针对混凝土之中的氯离子渗透能力展开测定工作。
测定原理上，主要是计算混凝土中，氯离子的非稳态迁移系数，以此作为渗透深度参数的代表，同时此数据的得出，能够更加直观地将氯离子在混凝土中的具体渗透能力呈现出来[3]。
具体的RCM实验方法操作装置如图1所示：图1 RCM实验装置图在具体的RCM实验方法操作中，选用的混凝土试块主要以圆柱体为主，其高度及直径分别为50±2、100±1mm。
实验工作正式开始之前，研究人员需要提前一周的时间，在试块中截取出标准试块，高度和直径分别为100、100±1mm[4]。
矿物掺合料及外加剂对混凝土抗氯离子渗透性的试验研究
矿物掺合料及外加剂对混凝土抗氯离子渗透性的试验研究李张苗;朱燕;陈剑峰;王鹏;江帅【摘要】文章针对江苏沿海(南通)地区盐渍土环境下混凝土结构耐久性研究,结合室内实验和现场工程数据的验证对比,通过氯离子在不同矿物掺合料及外加剂的混凝土结构中的扩散试验分析,由Fick扩散定律,推导出氯离子环境下混凝土结构初始腐蚀时间的计算公式,并对氯离子环境下影响混凝土保护层最小厚度进行了研究,为江苏沿海地区新建工程项目混凝土结构耐久性设计提供了保护层最小厚度的建议.%Based on the study on the durability of concrete structure under the environment of saline soil in Nantong's coastal areas, in combination with the contrast between the data from the laboratory and field engineering, this article analyzes the experimental results of the diffusion of chloride ion in concrete structure with different mineral admixtures and additives. In addition, combined with Fick's law of diffusion, it comes up with the formula for the calculation of the initial corrosion time of concrete structure under the environment of chloride ion as well as studies the minimum thickness of the protective layer, which serves as a reference for the durability design of concrete structure of new engineering projects in Jiangsu's coastal areas.【期刊名称】《南通航运职业技术学院学报》【年(卷),期】2015(014)004【总页数】7页(P67-73)【关键词】氯离子渗透性;电通量;扩散系数;矿物掺合料;外加剂【作者】李张苗;朱燕;陈剑峰;王鹏;江帅【作者单位】河海大学管理科学与工程博士后流动站, 江苏南京 210098;南通职业大学建筑工程学院, 江苏南通 226007;南通职业大学建筑工程学院, 江苏南通226007;南通职业大学建筑工程学院, 江苏南通 226007;南通职业大学建筑工程学院, 江苏南通 226007;南通职业大学建筑工程学院, 江苏南通 226007【正文语种】中文【中图分类】TU528doi:10.3969/j.issn.1671—9891.2015.04.017盐渍土对钢筋混凝土的危害作用，影响了建筑的稳定性和耐久性，进而危害人民的生命财产安全。
掺合料对混凝土抗压强度和氯离子渗透的影响
第３ ４卷 第 ３期 ２ ００ ８年 １月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨ Ｉ ｒＵＲＩ ＴＥ
Ｖｏ ． ４ Ｎｏ． ຫໍສະໝຸດ １３ ３Ｊｎ ２ ０ ａ． ０８
・１５ ・ ８
文 章 编 号 ：０９６ ２ （０ ８０ — １５０ １０ —８ ５ ２０ ）３０ ８ －２
强度 。 ２ 矿 渣 微 粉 的 影 响 。掺 矿 渣 微 粉 的？ 土 强 度 都 低 于 空 白 ） 昆凝
２ ．％ ， ７ ５ 细度为 ０ ５ ３ｄ ． ％， 抗折 强度 和抗压强度分别为 ６ ３ ａ ．９ＭＰ
不论 ３ｄ ７ｄ２ ， ，８ｄ还是 ９ ０ｄ的混凝 土抗压强度都随 和 ３ ． ａ ２ ６ ６ ＭＰ ，８ ｄ抗 折 强 度 和 抗 压强 度 分 别 为 ８ ８ ａ和 混凝 土强度 ， ． ７ ＭＰ ５ ． ａ ） 煤 灰 （ Ａ） 电 厂 粉 煤 灰 ， 水 量 比 为 ９ ％ ， 表 着矿渣微粉掺量的提高而逐渐下降。掺粉煤灰 与掺矿 渣微 粉的混 ８ ３ＭＰ 。２ 粉 Ｆ ： 需 ７ 比 即随着矿渣微粉掺量 的提高， 面积为 ３８ｍ２ｋ 。３ 矿渣微粉 （Ｌ ： ５ ／ｇ ） ｓ ）安徽某 厂产磨细矿渣微粉 ， 凝土的抗压强度发展规律基本相似， 混凝土早期强度下 降非 常 明显， 特别是 ３ｄ和 ７ｄ 随着龄期 的延 ， 流 动 度 比为 １５ ， ０ ％ 比表 面 积 为 ５ ０ｍ ／ ｇ ） 集 料 （ ）福 建 闽 ４ ｚｋ 。４ 细 Ｓ： 长， 掺矿渣微 粉混凝土抗压强度与空白组混凝土强度越来越接近。 江砂 ， 度 模 数 为 ２ ６ ， 中砂 ， 潜 在 碱 活 性 。５ 粗 集 料 （ ： 细 ．３ 属 无 ） Ｇ） ３ 粉煤灰与矿渣微粉复掺的影响 。从 图 １ ） ） ａ 的试验结果可 以 舟山碎石 ， 满足 ５ ｒ ｆ ５ｒｒ 颗 粒级 配 要 求 ， 片 状 含 量 为 ｎ ｌ ｎｆ ｒ ～２ ｌ 针 当粉煤灰 ： 矿渣微粉 ＝１ １ ， ： 时 混凝土 ３ｄ７ｄ２ 和 ６ ， ，８ｄ ０ｄ的 ９ ２ 压碎值为 ３ ４ 无潜 在 碱活 性 。６ 外加 剂 （ ： 苏产 看出 ： ． ％， ． ％， ） Ａ） 江 抗压强度随着粉煤灰与矿渣总掺量 的增加 而逐渐降低 ； 总掺量 为 Ｊ Ⅷ型高效减 水剂 ， Ｍ一 减水率大于 ２ ％。 ５
矿物掺合料对高性能混凝土抗氯离子渗透的影响分析
矿物掺合料对高性能混凝土抗氯离子渗透的影响分析摘要：本文主要针对矿物掺合料对高性能混凝土抗氯离子渗透的影响展开了分析，通过结合具体的试验实例，对原材料和试验方法作了详细的说明，并论述了试验所得结果，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。
关键词：矿物掺合料；混凝土；抗氯离子；影响随着如今我国建筑施工的不断发展，对混凝土也提出了更高的要求。
因此，在混凝土的制取过程中，会加入粉煤灰、矿渣等材料，希望达到加强混凝土性能的目的。
基于此，本文就矿物掺合料对高性能混凝土抗氯离子渗透的影响进行了分析，相信对有关方面的需要能有一定的帮助。
1 原材料与试验方法1.1 原材料水泥：采用42.5级普通硅酸盐水泥，安定性合格；粉煤灰：采用II级粉煤灰，需水量比为98%；矿粉：采用S95级矿渣粉，流动度比为104%；砂：中砂，细度模数为2.53；碎石：石灰岩碎石，粒径为5mm～25mm；外加剂：采用聚羧酸类超塑化剂PCA○R；水：自来水。
1.2试验方法（1）混凝土电通量试验依照ASTMC1202进行，测试混凝土在60V下6h的通电量，以评价混凝土的渗透性，试验采用NEL-PER型混凝土电通量测定仪；（2）混凝土氯离子扩散系数依照《混凝土结构耐久性设计与施工指南》（CCES01-2004）附录B1混凝土氯离子扩散系数快速测定的RCM法进行，该方法被公认为是目前测试周期不长，但又能准确反映混凝土真实氯离子渗透性能的试验方法，试验采用NCM-60200型非稳态氯离子迁移实验仪。
2 高性能混凝土配合比设计本文对不同配合比参数的HPC配合比进行了设计，混凝土配合比设计见表1。
从图1中试验结果可以看出，固定粉煤灰掺量为20%，随着矿粉掺量的增加，混凝土28d龄期的电通量值显著降低，混凝土的抗氯离子渗透性明显提高，当矿粉掺量达30%时其电通量下降至2000库仑以下。
固定矿粉掺量为30%时，随着粉煤灰掺量的增加，混凝土28d电通量先减小，后又增大，20%粉煤灰掺量时其电通量最低，低于2000库仑。
矿物掺合料对混凝土抗氯离子渗透性能影响分析
矿物掺合料对混凝土抗氯离子渗透性能影响分析摘要：混凝土结构在实际使用中，长期受到外界因素的侵蚀，其中氯盐的侵入是导致混凝土耐久性下降的主要原因之一、因此，研究混凝土抗氯离子渗透性能具有重要的实际意义。
本文通过对不同矿物掺合料添加量对混凝土抗氯离子渗透性能的影响进行分析，为混凝土工程实际应用提供理论依据。
1.引言混凝土作为一种重要的建筑材料，在工程实际应用中起着至关重要的作用。
然而，混凝土结构会受到氯盐的侵蚀，导致混凝土结构的耐久性下降。
因此，提高混凝土的抗氯离子渗透性能对保护混凝土结构的耐久性具有重要意义。
2.混凝土抗氯离子渗透性能的影响因素混凝土抗氯离子渗透性能主要受到以下因素的影响：2.1混凝土的水胶比水胶比是指混凝土中含水量和胶凝材料质量之比，水胶比越高，混凝土的孔隙度也越大，使氯离子更容易渗透到混凝土内部。
2.2矿物掺合料的添加量2.3矿物掺合料类型不同类型的矿物掺合料对混凝土的抗氯离子渗透性能有不同的影响。
一些研究表明，硅灰对混凝土的抗氯离子渗透性能有较好的改善作用，而粉煤灰对混凝土的改性效果较差。
3.矿物掺合料对混凝土抗氯离子渗透性能的影响分析3.1矿物掺合料填充孔隙空隙3.2矿物掺合料与水泥胶体反应3.3矿物掺合料技术调整通过调整矿物掺合料技术参数，如矿物掺合料粉磨时间、矿物掺合料用量等，可以进一步提高混凝土的抗氯离子渗透性能。
4.结论矿物掺合料对混凝土抗氯离子渗透性能有重要影响，适量添加矿物掺合料可以填充混凝土孔隙空隙，改善混凝土抗氯离子渗透性能。
但是，不同类型的矿物掺合料对抗氯离子渗透性能的改善效果有差异，需要根据具体工程情况选择合适的矿物掺合料。
此外，通过矿物掺合料技术调整，还可以进一步提高混凝土的抗氯离子渗透性能。
因此，在混凝土工程实际应用中，应重视矿物掺合料的选择和技术调整，以提高混凝土的抗氯离子渗透性能，延长混凝土结构的使用寿命。
矿物掺合料对混凝土抗氯离子渗透性的影响综述
ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｎ ｅ ｅ ｄ ｔ ｏ ｂ ｅ ｆ ｕ ｒ ｔ ｈ ｅ ｒ ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｄ ａ ｒ ｅ ｐ ｕ ｔ ｆ ｏ ｒ ｗａ ｒ ｄ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ，ｍｉ ｎ ｅ ｒ ａ ｌ ａ ｄ ｍｉ ｘ ｔ ｕ ｒ ｅ ， ｃ ｈ ｌ ｏ ｒ ｉ ｄ ｅ ｐ ｅ ｍ ｅ ｒ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ
０ 引 言
混凝 土 因具有 制备 简单 、 造 价低 廉 、 功 能 多样 、 相 对 耐久 性好 以及 后期 维护 费低 等优越 性 ， 成 为 当今 世界 上 用 量最 大 的人造材 料 ， 是 国 民经 济 发 展 和 社 会 进 步 的 基 础 原 材 料 之
试 方法的优 缺点 ， 并 对比不同研 究者的测试结果 ， 对需要进 一步研 究的相关 问题提 出了建议 。
关 键 词 混 凝土 矿物掺合料 ０ ４
Ａｎ Ｏｖ ｅ ｒ ｖ ｉ ｅ ｗ Ｏ ｉ ｌ Ｉ ｎｆ ｌ ｕｅ ｎｃ ｅ ｏ ｆ Ｍｉ ｎｅ ｒ ａ ｌ Ａｄ ｍｉ ｘ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｎ Ｃｈ ｌ ｏ ｒ ｉ ｄ ｅ Ｉ ｏ ｎ Ｐｅ ｎ ｅ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｒｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ Ｃｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ
矿物 掺合 料 对 混凝 土抗 氯 离子 渗透 性 的影 响综述 ／ 李
梅 等
・ １ ０ ７ ・
矿 物 掺 合 料对 混 凝 土 抗氯 离 子渗 透 性 的 影 响综 述
李 梅， 温 勇， 张广泰 ， 唐 巍， 董海蛟
（ 新疆 大学建筑工程学 院， 乌鲁 木齐 ８ ３ ０ ０ ４ ７ ） 摘 要 矿 物掺 合料 因对改善混凝 土抗 氯 离子渗 透性有 着较 为显著 的作用 而获得 了研 究者 的广泛 关注。综述
矿物掺合料对混凝土性能的影响探究
矿物掺合料对混凝土性能的影响探究作者：时志高来源：《建筑建材装饰》2017年第04期摘要：建筑业的发展促进对施工工艺和施工材料的研究，混凝土作为主要的工程建造材料，根据其用途的不同，可以酌量添加不同的矿物辅料，提高其使用性能。
广泛应用具有高性能、高强度的混凝土施工材料能有效保证建筑工程质量。
文章据此，主要分析研究矿物掺合料对混凝土性能的影响。
关键词：矿物；掺合料；混凝土性能；影响；分析引言不同性质的建筑工程具有不同的建筑要求和标准，混凝土作为重要的工程建筑原料，需要添加矿物掺合料提高其使用性能。
不同种类矿物掺合料的添加对混凝土性能有不同的影响，需要对此作出分析，为建筑施工材料安排提供参考。
1.不同矿物掺合料对混凝土性能影响在混凝土原材料中提高水灰比，会影响混凝土的渗透性。
在实验中发现，混凝土中的水灰比减小，混凝土的通电量也会相应减小。
这主要是因为集料、硬化水泥浆体和一些孔隙组成了硬化混凝土，水灰比水化程度、密实程度决定了浆体的孔隙率。
从某种意义上来说，就是当硬化的水泥浆体孔隙变大时，其渗透性也会变大。
在搅拌混凝土时，骨料表面会因为水作用形成一层水膜，这就使得混凝土骨料与浆体之间形成一道屏障，这种联通性质的空隙和内部裂缝会导致混凝土的渗透性变大。
因此在实际建筑施工中，可以适当提高混凝土的水灰比，提高其抗渗性能。
提高混凝土的水灰比，可以在混凝土原料中增加矿灰、粉煤灰和硅灰等，因为这些矿物掺合料的粒子具有填充功能，降低水泥浆体内部孔隙率，切断迁移孔，利用填充效应提高混凝土抗渗性。
1.1矿渣。
在混凝土中添加煤渣，能够提高界面密实性和强度。
矿渣的活性度高，砂浆强度较大，其中活性微粉遇到碱作用催发，能够将水泥砂浆中的钠、钾吸收，提高氯离子的吸附能力。
作为矿物掺合料之一的矿渣，添加到混凝土砂浆中，能够有效降低氯离子扩散系数，改善混凝土的内部微观结构。
矿渣具有一定的缓凝作用，其密度也和水泥比较接近。
在实验中发现，矿渣磨得越细，需水量越大；矿渣的添加越多，对于水的去、需求量也越大。
矿物掺合料对混凝土强度和抗氯离子扩散性能的影响
２ 试 验 方法
混凝土配合 比见表 ２ 。混凝土抗压 强度和劈裂抗拉强度测试按照《 普通混凝土力学性能试验方法标 准） Ｂ Ｔ ０８ — ０２ ） ／ ５０ １ ２０ 进行 ， Ｇ 混凝土抗压强度试验 的试件尺寸为 １ ｍ ｘ ０ ｍｘ１ ｍ， ０ ｍ １０ｍ ０ ｍ 劈裂抗拉强度 ０ ０ 试件 尺 寸为 １０ｍ １０ｍ ０ｍ ５ ｍｘ ５ ｍｘ１ ｍ。混 凝 土氯 离子扩 散 系数参 照文 献 ［］ ５ １按照 德 国 Ａ ｃｅ ａｈｎ工业 大学建 筑材 料研 究所 （ａｅ采 用 的氯 离 子 电迁 移 快 速试 验 方 法一 Ｒ Ｍ 法 ， ｉ ） ｂ Ｃ 测试 混 凝 土 中氯 离子 非 稳态 快 速迁 移 的扩散 系数 。试件 均采用 标 准养 护 。
维普资讯
第３ ０卷 第 １ 期 ２０ 年 ３月 ０８
湘潭 师范学院学报 （ 自然科学版 ） Ｊｕｎ ｌ ｆ ｉ ０ａ ｏｍａ Ｕ № ｒ （ ￡ ｏ ｒａ ｏ ａ ｔｎＮ ｒ ｌ ｎ ｓ Ｎ 山陋Ｉｘｏ￣ Ｅ ｉ ｎ Ｘ ｎ ｇｉ ，ｚｒ ｄｉ ） ｔ ｏ
Ｖ Ｉ Ｏ № ． ｏ ．３ １ Ｍａ ．２ ０ ｒ ０８
矿 物 掺 合 料 对 混 凝 土 强 度 和 抗 氯 离 子 扩 散 性 能 的 影 响
周 华英
（ 阳市建筑设计研究院 ， 衡 湖南 衡 阳 ４ １０ ） ２ ０１
摘
要： 就单掺粉煤灰、 单掺矿渣微粉 ， 以及粉煤灰 与矿渣微粉双掺 对混凝 土强度和 氯 离子扩散 系数 的影响进行 了试
关键词 ： 粉煤灰 ； 矿渣微粉 ； 强度 ； 氯离子扩散系数
中 图分 类 号 ：Ｕ ２ Ｔ ５８ 文献标识码 ： Ａ 文章 编 号 ：６ １ ２ １２０ ）１ ０５ ４ １７ —０３ （０８ ０ —０６ —０
矿物掺合料对混凝土抗氯离子渗透性影响研究
是影 响混 凝土结 构 耐 久性 的首 要 原 因 ， 而 氯 离子 然
１ 实验 材 料 与 仪 器
１ １ 实验材 料 ．
水泥： ． 普通硅酸盐水泥 ； ３ ５ ２ 粉煤灰 ： 青海某 电 厂生产的风选Ｉ 级粉煤灰（ Ａ ； ： Ｆ ）砂 中沙 ， 含水量小于 ３ ； 子 ： ＿２ ｍ 连 续 级 配 ；盐 水 ： 度 ％ 石 ５ ５ ｍ 浓
有直接关联。主要通过实验研究了掺入矿物掺合料后混凝 土中孔结构的特征 ， 而分析 了矿 进 物掺 合料 对 混凝 土抗氯 离子渗 透性 的影 响。 关键词 ： 混凝土； 矿物掺合料； 氯离子 ； 渗透性 中图分 类号 ： Ｕ ５ ８ ０ １ Ｔ ２ ．４ 文 献标 识码 ： Ａ
混凝土中添加矿物控制氯离子渗透的原理
混凝土中添加矿物控制氯离子渗透的原理一、引言混凝土是建筑中常用的材料之一，但其在使用过程中存在的一些问题也是人们所关注的，其中之一就是混凝土的氯离子渗透问题。
为了解决这个问题，矿物控制氯离子渗透成为一种常见的解决方法。
本文将详细介绍混凝土中添加矿物控制氯离子渗透的原理。
二、氯离子渗透的影响1. 混凝土中的氯离子来源氯离子主要来源于混凝土中的材料以及外界环境。
混凝土材料中含有的氯离子主要来自于砂、石料等原材料中的天然氯化物，同时混凝土中的钢筋也会释放出氯离子。
此外，外界环境中的海水、路面盐分等也会对混凝土构件形成氯离子侵蚀。
2. 氯离子渗透的影响氯离子渗透会对混凝土的性能产生影响，主要表现在以下几个方面：（1）降低混凝土的耐久性，加速混凝土的老化和腐蚀。
（2）加速钢筋锈蚀，从而降低混凝土的承载能力。
（3）使混凝土的抗渗能力下降，从而导致混凝土内部出现裂缝和漏水。
三、矿物控制氯离子渗透的原理1. 矿物控制氯离子渗透的概念矿物控制氯离子渗透是指在混凝土中添加一些矿物质，通过与氯离子发生反应，形成一些不溶性或难溶性的化合物，从而减缓氯离子在混凝土中的渗透速度。
2. 矿物控制氯离子渗透的机理（1）离子交换机理混凝土中的矿物质可以与氯离子发生离子交换反应，形成氯化物，从而减缓氯离子的渗透速度。
（2）化学吸附机理混凝土中的矿物质也可以通过化学吸附的方式，吸附住氯离子，从而减缓氯离子在混凝土中的渗透速度。
（3）晶体生长机理混凝土中添加的矿物质可以与氯离子发生晶体生长反应，从而形成一些不溶性或难溶性的化合物，从而减缓氯离子在混凝土中的渗透速度。
四、常用的矿物控制氯离子渗透的材料1. 硅灰石硅灰石是一种常见的混凝土添加剂，其主要成分是碳酸钙和硅酸盐。
硅灰石可以通过离子交换和化学吸附的方式，吸附住氯离子，从而减缓氯离子在混凝土中的渗透速度。
2. 硅酸盐水泥硅酸盐水泥是一种特殊的水泥，其主要成分是硅酸钙和硅酸二钙。
硅酸盐水泥可以与氯离子发生晶体生长反应，从而形成一些不溶性或难溶性的化合物，从而减缓氯离子在混凝土中的渗透速度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
7
110
0
651
1 075
6. 2
110
55
651
1 075
6. 2
水
坍落度/ mm
28 d 抗压强度 / MPa
172
150
86. 5
172
200
86. 9
172
190
93. 1
172
200
71. 3
172
150
64. 8
172
150
62. 8
2. 3. 2 暴露实 验 从 10 月份至次年 4 月份, 分 2 种暴露制度: ( 1) 露 天除
20 07 第6
年12 月 期 总第 15
2
期
中国港湾建设
China Harbour Engineering
Dec. ,
T o tal
2007 152, No . 6
矿物掺合料对除冰盐环境下混凝土氯离子扩散中 劣化效应系数的影响
陈浩宇, 李俊毅, 陈蔚凡
W/B
0. 31 0. 31 0. 31 0. 31 0. 31 0. 31
水泥 550 523 495 495 440 385
表 3 混凝土的配合比与基本性能
混凝土材料用量/ kg·m- 3
FA
SF
砂
石
FDN
0
0
649
1 075
5
0
27. 8
651
1 075
5
0
55
651
1 075
7
55
0
651
1 075
对混凝土氯离 子扩散性能的影响, 引 进了一个综合劣化 效
应系数 K , 混凝土 的等效扩散系数 Df 可用式 ( 1) 表示[2] :
D f = K Dt
( 1)
式中: D t 是实验室中不同暴露时间下混凝土的氯离子 扩散
系数。
由式 ( 1) 可以看出, K 值是指混凝土的氯离子扩 散系
收稿日期: 2007-07-11 作者简介: 陈浩宇, ( 1981- ) , 男, 助理工程师, 建筑材料专业。
图 1 F A 对不同氯盐环境中氯离子扩散的劣化效应 系数 K 的影响
土的劣化程度, 但是劣化现象依然存在。 综上可知, 在除冰盐试验中, 掺加F A 的HPC 的K < 1,
图1 ( b) 是F A 对室外盐水浸泡环境下混凝土氯离子扩 散的劣化效应系数K 的影响。由图可见, 3 种不同配合比的 混凝土的K 值的大小为: C80N > C60F20> C70F 10, 而且均 大于 1。这说明, 掺加 F A 能降低室外盐水浸泡环境下混凝
· 3 8· 中国港湾建设 2007 年第 6 期
数在实际使用过程中的数 值与在实验室标准 条件下的数值 之比, 反映的是实际使用 环境中氯离子扩散 性能的放大倍 数。K 值大于 1 说明该混凝 土存在劣化现象, K 值等于1 说 明该混凝土不存 在劣化现象, K 值小于 1 说明该混 凝土不 但不存在劣化现象, 反而 减缓了氯离子在混 凝土中的扩散 速度。
目前, 有关掺合料对 氯离子扩散系数以 及表面氯离子 浓度的影响的报道很 多, 而有关掺合料对氯 离子扩散的劣 化效应 系数K 的影响的报道较少。为此, 研究了不同掺合料 对沈阳 除冰盐 环境[3, 4] 和盐水 浸泡环 境下混凝 土氯离 子扩 散的劣化效应系数的影响。 2 原材料与实验方法 2. 1 原材料
( CCCC-T ianjin P or t Engineer ing I nstitute L td. , T ianjin 300222, China )
Abstract: T he dist ributive law of fr ee chlor ide ion of hig h st reng th co ncr ete ( HSC) and hig h per for mance co ncr ete ( HPC) wer e deter mined by use o f t he metho d of chem ical analysis in thr ee kinds o f de-icing sa lt enviro nments. T he deg r adation index ( K ) o f chlo r ide io n diffusion of concrtet w as calculated a cco rding to t he seco nd Fick diffusion law and cor relation for mula . T he r esults show HSC w ithout admix tr ues has deg radation phenomeno n, and t her e is no deg r adation phenomenon in HPC mixed w ith fly ash ( F A ) . T he deg r adation deg r ee o f concrtet can be reduced by mix ing silica fume ( SF ) , the m ix r atio o f 5% is best. T here is no deg radatio n phenomenon in HP C mix ed w it h silica fume and fly ash. Key words: hig h str ength co ncr ete( HSC) ; hig h perfo rmance co ncr ete( HPC) ; de-icing salts enviro nm ent ; deg r adation index ( K )
试件采用机械搅 拌、振 动成型的 100 mm ×100 m m× 100 mm 的混 凝土立方 体。24 h 脱模后 移入 ( 20±3) ℃和 95% R H 以上的养护室, 标准养护 28 d 后进行除冰盐暴露 实验。
编 号
C 80N C 80S 05 C 90S 10 C70F 10 C60F 20 C60S 10F20
磺酸盐高效减水剂, 减水率 25% ; 水: 饮用 水。 2. 2 配合比
采用固定胶凝材料总量、砂石用量和水胶比 ( W / B ) 的 办法, 通过调整高效减水剂的用量, 控制混凝土的坍落度在 150～200 mm 范围, 设计出6 种HPC[ 5] 的配合比, 详见表3。 其 中, C80N 是 不掺 活 性掺 合料 的 基准 HSC, C80S05 和 C90S10 分 别是掺加了 5 % SF 和10 % SF 的 HP C, C70F 10 和 C60F 20 分别 是掺 加了 10 % F A 和 20 % F A 的 HP C, C60S10F 20 则复合掺加了 10 % SF 和 20 % F A 的 HPC。 2. 3 实验方法 2. 3. 1 混凝土的成型与养护
表 2 粉煤灰和硅灰的化学成分
%
品种 SiO 2 Fe2O 3 N a2O A l2O 3 CaO M gO K 2O SO 3 烧失量
SF 90. 0 0. 3 0. 3 0. 4 0. 8 0. 7 0. 9 - 4. 7 FA 57. 2 6. 68 1. 3 24. 30 2. 2 3. 3 2. 8 0. 73 0. 88
冰盐环境: 每天 在混凝土试件表面上喷洒 1 次浓度为 3. 5% 的 N aCl 溶液; ( 2) 露天盐水浸泡环境: 将混凝土试件 直接 浸泡在 3. 5 % N aCl 溶液中。此外实验室内进行常温盐 水浸 泡试验: 将混凝土试件浸泡在 3. 5 % N aCl 溶液中。暴 露时 间分别为 15 d、29 d、57 d、148 d 和 183 d。 2. 3. 3 取样与 化学分析
350
SO 3 /%
2. 53
MgO /%
1. 15
表 1 水泥的物 理力学性能
烧失量 酸不溶物
安定性
/%
/%
凝结时间
初 凝
终 凝
1. 17
0. 36
合格 1 h 13 m in 2h 38 min
抗压强度/ MPa
3d
28 d
40. 4
56
II 级粉煤 灰: 沈海热 电有限 公司生 产, 细度为 0. 045 mm 方孔筛筛余小于 20% , 需水量比小于 105% ; 硅灰: 青 海山川铁合金有限公 司生产。粉煤灰 ( Fly A sh, F A ) 和硅 灰 ( Silica Fume, SF ) 的化学成分如表 2 所示。
河砂: 沈阳浑河产, 表观密度为 2 525 kg / m3, 堆 积密 度为 1 530 kg/ m3, 含泥量为 0. 4% , 细度模数 M = 2. 7, 中 砂; 花岗岩碎石 : 沈阳康佳山产, 堆积密度为 1 430 kg / m3, 表观密度为 2 705 kg / m3, 含泥量为 0. 6% , 属于 5～25 mm 连续级配; 减水剂: 上海花王化学有限公司生产的花王 牌萘
水泥: 大连小野田水 泥有限公司生产的 华日牌硅酸盐 水泥, 其物理力学性能如表 1 所示。
2007 年第 6 期 陈浩 宇, 等: 矿物掺合料对除冰盐环境下混凝土氯离子扩散中劣化效应系数的影响 · 3 7·
比表面积 水泥品种 / ( m2·kg - 1)
P. I 52. 5R
( 中交天津港湾工程研究院有限公司, 天津 300222)
摘 要: 采用化学分析方法, 测定了高强混凝土 ( HSC) 和高性能混凝土 ( HPC) 在 3 种氯盐环境中的自由氯离子 分布规律。根据F ick 第二扩散定律 和相关公式计算了混凝土中氯离子扩散的劣化效应系数 ( K ) 。结果表明: 在除 冰盐环境下, 不掺掺合料的 HSC 存在劣化现象; 掺加粉煤 灰 ( FA ) 的 HP C 不存在劣化现象; 掺加硅灰 ( SF ) 能 减小混凝土的劣化程度, 掺量为 5% 时效果最佳; 双掺硅灰和粉煤灰 ( SF + FA ) 的 HPC 不存在劣化现象。 关键词: 高强混凝土 ( HSC) ; 高性能混凝土 ( HPC) ; 除冰盐环境; 劣化效应系数 中图分类号: T U 528. 31; T U 528. 57 文献标识码: A 文章编号: 1003-3688( 2007) 06-0036-03