外加劑條件下混凝土抗氯離子侵蝕性能研究

白 云 峰

(西安培華學(xué)院人居環(huán)境與工程學(xué)院，陜西 西安 710125)

外加劑條件下混凝土抗氯離子侵蝕性能研究

白 云 峰

(西安培華學(xué)院人居環(huán)境與工程學(xué)院，陜西 西安 710125)

對(duì)混凝土抗氯離子侵蝕性能進(jìn)行分析，提出添加不同比例的抗氯離子外加劑,分組對(duì)比試驗(yàn)的方法，分別進(jìn)行了養(yǎng)護(hù)成型后混凝土材料的抗壓、抗?jié)B性能研究，提出相對(duì)較合理的外加劑比例參數(shù)。

氯離子，侵蝕性能，外加劑

0 引言

混凝土作為一種常規(guī)建筑材料已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,長(zhǎng)期以來(lái)混凝土的抗?jié)B性能、抗酸堿鹽侵蝕性能研究一直是混凝土材料領(lǐng)域的重點(diǎn)課題。研究混凝土在氯離子環(huán)境中的基本力學(xué)性能,并進(jìn)行抗?jié)B劑的比例調(diào)配試驗(yàn),有助于提高未來(lái)港口建筑及內(nèi)陸鹽堿環(huán)境建筑的安全性能。

氯離子在混凝土中的滲入能力較強(qiáng),只要混凝土中有氯離子濃度梯度存在,就有氯離子滲入。一般認(rèn)為,氯離子滲入混凝土中主要有三種方式,即擴(kuò)散、毛細(xì)孔吸收、滲透。擴(kuò)散是由于溶液中氯離子濃度梯度引起的;毛細(xì)孔吸收是指氯離子隨水進(jìn)入干燥的混凝土;滲透是在壓力作用下,氯離子隨水一起進(jìn)入混凝土。三種滲入形式一般是同時(shí)存在的,其中毛細(xì)孔吸收滲入速度最快。在一般的混凝土結(jié)構(gòu)表面會(huì)形成一道砂漿層保護(hù),能有效阻止干濕環(huán)境下造成的氯離子對(duì)流區(qū),從而減少氯離子對(duì)混凝土的侵入[1]。在無(wú)砂漿保護(hù)的條件下混凝土中氯離子濃度隨深度的變化情況如圖1所示。

混凝土中所含氯離子的濃度越高對(duì)混凝土內(nèi)部的鋼筋腐蝕就越不利,因此結(jié)合以上實(shí)際情況,設(shè)計(jì)了混凝土抗氯離子侵蝕性能研究實(shí)驗(yàn),以期找到合適的抗?jié)B劑比例從而降低這種破壞。

1 實(shí)驗(yàn)裝置

1.1實(shí)驗(yàn)儀器

實(shí)驗(yàn)將所含不同比例抗?jié)B劑的混凝土試塊放入同比于海水的塑料箱中進(jìn)行養(yǎng)護(hù),并對(duì)不同周期的養(yǎng)護(hù)試塊進(jìn)行抗?jié)B性能,抗壓性能研究。

所用實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備包括:

1)含氯離子養(yǎng)護(hù)桶見(jiàn)圖2。

2)YAW-2000D微機(jī)控制電液伺服液壓壓力試驗(yàn)機(jī)見(jiàn)圖3。

3)HS-40混凝土抗?jié)B儀如圖4所示。

4)WYA-2000壓力試驗(yàn)機(jī)如圖5所示。

1.2試驗(yàn)原材料

1)水泥:選用山東P.O42.5水泥。

2)粉煤灰:選用山東華能德州電廠實(shí)業(yè)有限公司Ⅰ級(jí)粉煤灰。

3)碎石:河北金晶碎石,小石5 mm～10 mm,大石10 mm～25 mm,采用二級(jí)配,4∶6配成5 mm～25 mm連續(xù)粒級(jí)。

4)抗?jié)B劑:中德新亞混凝土抗?jié)B劑。

5)砂:河砂,二級(jí)配,細(xì)砂∶粗砂=6∶4,細(xì)度模數(shù)2.7。

6)水:所用水均為自來(lái)水。

2 試驗(yàn)方法

2.1實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

1)以我國(guó)黃海海域海水中主要鹽分及其含量為例,設(shè)置養(yǎng)護(hù)環(huán)境，如表1所示。

表1 主要鹽分及其含量 %

2)實(shí)驗(yàn)按照粉煤灰與抗?jié)B劑不同參入比例制備混凝土試塊，分組編號(hào)。共制備六組試塊，每組試塊制備兩個(gè)150×150×150立方試塊,兩個(gè)150×150圓柱試塊[2-4]。具體分組情況如下：

第一組:普通混凝土試塊；

第二組:加抗?jié)B劑混凝土試塊(抗?jié)B劑10%)；

第三組:加粉煤灰混凝土試塊(粉煤灰10%)；

第四組:加抗?jié)B劑、粉煤灰混凝土試塊(抗?jié)B劑10%,粉煤灰10%)；

第五組:加抗?jié)B劑、粉煤灰混凝土試塊(抗?jié)B劑8%,粉煤灰12%)；

第六組:加抗?jié)B劑、粉煤灰混凝土試塊(抗?jié)B劑12%,粉煤灰8%)。

注：粉煤灰、抗?jié)B劑的百分比是相對(duì)水泥重量。

2.2數(shù)據(jù)處理

待試塊養(yǎng)護(hù)成型后,放入等比于海水鹽含量的養(yǎng)護(hù)環(huán)境中6個(gè)月,對(duì)試塊進(jìn)行抗壓、抗?jié)B實(shí)驗(yàn),得到數(shù)據(jù)結(jié)果如表2,表3所示。結(jié)合相關(guān)經(jīng)驗(yàn)矯正誤差，分別繪出對(duì)應(yīng)曲線如圖6，圖7所示。

表2 混凝土抗壓強(qiáng)度表 N/mm2

表3 混凝土抗?jié)B深度表 mm

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，在混凝土中添加粉煤灰、抗?jié)B劑后，混凝土的抗?jié)B深度有明顯降低，抗?jié)B性能得到提高。但是由于混凝土骨料中的各組分比例發(fā)生變化，混凝土強(qiáng)度有一定降低，找到外加劑的恰當(dāng)比例從而削弱這種影響是下一步的工作方向。

[1] GB 50204—2015，混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

[2] 趙 暢.海洋環(huán)境下高性能混凝土耐久性實(shí)驗(yàn)研究[J].混凝土，2011(3)：46-48.

[3] 武 毅.耐海水腐蝕混凝土的配置技術(shù)研究[J].混凝土，2007(10):12-14.

[4] 黃素輝.應(yīng)力狀態(tài)下混凝土結(jié)構(gòu)抗氯離子侵蝕的耐久性試驗(yàn)研究[J].四川建筑，2009(12):170-173.

Studyonthecorrosionresistanceofconcreteunderadditiveconditions

BaiYunfeng

(Xi’anPeihuaUniversity,ResidentialEnvironmentandEngineeringCollege,Xi’an710125,China)

The corrosion resistance of concrete was analyzed. A new method for adding different ratio of chlorine ion admixture and group contrast test are proposed, research on the compressive and anti-permeability properties of concrete materials after curing and forming, put forward a relatively sound mix proportion parameters.

chloride ion， erosion performance， admixtures

1009-6825(2017)28-0112-03

2017-07-25

白云峰(1989- )，男，助教

TU502

A