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2018-03-07 21:58:43蘇家駒劉清梅
科技創(chuàng)新導報 2017年32期 關鍵詞：影響
蘇家駒 劉清梅
摘 要：本文以固定膠凝材料總量和新拌混凝土工作性能基本保持一致，通過制作不同摻量的單摻粉煤灰、單摻礦粉和雙摻粉煤灰、礦粉為對比的系列混凝土配合比，測試不同齡期的系列混凝土6h電通量，探討不同種類的摻合物及摻量對混凝土電通量的影響。
關鍵詞：電通量 摻合料 摻量 影響
中圖分類號：TU528 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）11（b）-0054-03
Abstract： Based on total fixed gelling material and fresh concrete work almost consistent performance， through the production of different dosage of single mixing fly ash， mineral ores and double mixing fly ash and mineral powder into a series of contrast， tests the 6h flux of this series of concrete with different ages， discusses the effects of different kinds of admixture and content on the electric flux of concrete.
Key Words： Electric flux； Admixture； Admixture； Effects
在土建工程中，混凝土是用量最大和用途最廣的建筑材料之一，近年來，業(yè)界對混凝土的耐久性越來越重視?；炷恋挚弓h(huán)境介質作用并長期保持其良好的使用性能和外觀完整性，從而維持混凝土結構的安全、正常使用的能力稱為耐久性，混凝土的耐久性包括：抗?jié)B性、抗凍性、抗侵蝕性、混凝土的碳化（中性化）、堿骨料反應等性能。
對混凝土材料而言，幾乎所有的破壞都是從外界侵蝕性介質（如H2O、NOx、CO2、Cl-、SO42-、Mg2+等）進入開始，抗?jié)B性是表征混凝土耐久性的關鍵參數(shù)之一，新型的滲透性檢測方法有表面透氣法（氮氣法）、表面吸水法（Suction）、電通量法（ASTM C1202）、氯離子擴散系數(shù)法（電化學分析法：Fick第二定律、電遷移法：Nernst-Planck方程、電導法：NEL法Nernst-Einstein方程），本文就最常用的ASTM C1202法（以下簡稱電通量法）試驗過程中的影響因素進行分析。
1 原材料及試驗方法
1.1 原材料
水：自來水。
水泥：華潤水泥（防城港）有限公司P.O42.5。
砂：北海砂場，細度模數(shù)為2.9的中砂。
碎石：廣東惠東石場，5～20mm碎石。
粉煤灰：欽州市永佳環(huán)保材料有限公司二級粉煤灰。
礦粉：華潤水泥（防城港）有限公司S95礦渣微粉。
外加劑：四川路加四通科技發(fā)展有限公司VF-2聚羧酸高性能減水劑。
1.2 試驗儀器與設備
采用北京三思行測控儀器有限公司生產的混凝土電通量測試儀分別進行28d、56d的電通量測試。
1.3 配合比設計
為了了解粉煤灰、礦粉、水泥用量對混凝土電通量的影響，本次試驗以400kg/m3膠凝材料總量，0.38水膠比為基礎，以單摻粉煤灰、礦粉和雙摻粉煤灰、礦粉（粉煤灰∶礦粉=2∶3）為對比的系列配合比，對混凝土的電通量進行了試驗，配合比如表1所示。
1.4 試驗方法及步驟
（1）試件成型用量及用途。成型2組（6個）150mm×150mm×150mm、1組（3個）100mm×100mm×100mm的立方體試塊，其中150mm×150mm×150mm的試件標準養(yǎng)護到齡期前1～2d，對制備的試塊進行鉆芯取樣，每組試件從側面鉆取φ100mm芯樣，加工成φ100mm×50mm的圓柱體試件進行28d、56d電通量試驗，100mm×100mm×100mm試件用于28d的抗壓強度。
（2）混凝土攪拌過程。依次將石頭、砂、膠凝材料干拌30s，然后將混有外加劑的拌合水一次性倒入攪拌機中攪拌3min。
（3）成型過程。將混凝土一次性裝入試模后（3個為一組）置于振動臺上，振動10～15s后用灰刀插搗四壁排除表面氣泡，繼續(xù)振動10～15s，然后抹面。
（4）養(yǎng)護。成型后首先在室溫養(yǎng)護一天，拆模后搬入標養(yǎng)室繼續(xù)養(yǎng)護到相應齡期。
（5）測試方法。新拌混凝土的工作性、力學性能按照JGJ 55-2011、GB/T 50081-2002進行?；炷岭娡繀⒄誂STM C1202法和GB/T 50082-2009進行，試驗前，對試件進行真空飽水，試驗在試件軸向施加60V直流電壓，試件的正、負極兩側的試驗槽內分別放置濃度為0.3mol/L的NaOH溶液和3%的NaCl溶液。記錄6h內通過試件的總電量Q值，即為檢測試件的電通量。
2 試驗結果分析
用（以）固定膠凝材料為基礎，礦物摻加料采用等量取代水泥的方法，粉煤灰、礦粉和粉煤灰+礦粉的摻量分別為10%、20%、30%，分別制作混凝土試件，養(yǎng)護至規(guī)定齡期進行電通量測試，試驗結果見表2、表3、表4；選取編號為2～9組配比同盤成型的試件送至4個不同試驗室，試驗結果見表5。
2.1 單摻粉煤灰的影響
從表2可看出，混凝土6h電通量隨粉煤灰摻量的增加而增大，說明粉煤灰等量取代部分水泥，未能有效改善混凝土內部孔隙結構，從而提高混凝土抗氯離子滲透能力，反而起了反作用。理論上粉煤灰具有的活性微集料效應可填充與密實作用，直接“細化”孔隙并填塞細孔的通道；隨著齡期的增長，粉煤灰的火山灰反應的進行，粉煤灰活性效應所形成的凝膠填充了混凝土中一部分空隙，同時將不穩(wěn)定的氫氧化鈣轉為結構上致密、性能上穩(wěn)定的膠凝物質，使混凝土滲透性降低。對此，筆者質疑粉煤灰的質量品質出現(xiàn)了問題導致性能下降，無法達到試驗預期效果。endprint
2.2 單摻礦粉的影響
從表3可看出，混凝土6h電通量隨礦粉摻量增加而大幅降低，礦粉摻量從0%增加至10%時，電通量值降低幅度最大，隨著摻量增加，電通量值降幅明顯變小，這主要是因為礦粉能增強混凝土內部水泥與砂石骨料的界面，改善孔的結構，從而阻斷部分連通孔，但因礦粉的細度和活性有限，摻量增加到一定值后，將無法持續(xù)發(fā)揮明顯的作用。
2.3 雙摻粉煤灰和礦粉的影響
從表4可看出，雙摻粉煤灰+礦粉顯著降低了各齡期混凝土電通量。雙摻后，混凝土中不同膠材的級配效應和超疊加效應使得毛細孔更加細小，漿體的密實性大為提高，從而使混凝土的電通量顯著降低。試驗也從側面印證了筆者認為粉煤灰的品質存在一定問題的看法。
2.4 不同試驗環(huán)境對測試結果的影響
本次試驗中，將同盤配比成型的8組電通量試件送檢至4個不同試驗室，各試驗室之間檢測結果見表5，整體上看，電通量的測試結果存在較大的差異，但也基本滿足ASTMC 1202中兩個不同試驗室所得的3個試件的電通量平均值不應相差29%的精度要求。
3 結論
（1）混凝土的電通量與它本身的組成材料有很大的關系，應重視原材料的品質檢驗。
（2）礦粉能很好地減低混凝土的電通量，當?shù)V粉摻量超過20%時，混凝土電通量值減低的幅度較小。
（3）摻和料對電通量的影響主要是通過二次水化改善混凝土的內部孔隙率和孔結構，在配比設計時，可以通過調整摻和料的種類和摻量來提高混凝土的致密性，降低電通量。
（4）電通量的測試結果精度相對較低，不同試驗室測試結果存在較大的差異。
參考文獻
[1] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部標準.GB/T 501082-2009，普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準[S].中國建筑工業(yè)出版社，2009.
[2] ASTM C1202標準譯文[Z].
[3] 邊鵬飛，任云，吳森.原材料對耐久性混凝土電通量指標的影響[J].西部探礦工程，2009，21（4）：215-218.
[4] 羅立紅.摻合料對混凝土電通量和RCM擴散系數(shù)相關性的影響[J].交通運輸研究，2014，42（12）：132-135.
[5] 鮑長春，雷曉剛，暢亞文，等.鐵路高性能混凝土電通量試驗影響因素[J].水泥與混凝土，2009，18（2）：20-24.
[6] 郭亮，冷平，李家和.礦物摻合料對混凝土電通量的影響[J].低溫建筑技術，2011，33（1）：22-23.endprint
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關鍵詞：電通量 摻合料 摻量 影響
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1 原材料及試驗方法
1.1 原材料
水：自來水。
水泥：華潤水泥（防城港）有限公司P.O42.5。
砂：北海砂場，細度模數(shù)為2.9的中砂。
碎石：廣東惠東石場，5～20mm碎石。
粉煤灰：欽州市永佳環(huán)保材料有限公司二級粉煤灰。
礦粉：華潤水泥（防城港）有限公司S95礦渣微粉。
外加劑：四川路加四通科技發(fā)展有限公司VF-2聚羧酸高性能減水劑。
1.2 試驗儀器與設備
采用北京三思行測控儀器有限公司生產的混凝土電通量測試儀分別進行28d、56d的電通量測試。
1.3 配合比設計
為了了解粉煤灰、礦粉、水泥用量對混凝土電通量的影響，本次試驗以400kg/m3膠凝材料總量，0.38水膠比為基礎，以單摻粉煤灰、礦粉和雙摻粉煤灰、礦粉（粉煤灰∶礦粉=2∶3）為對比的系列配合比，對混凝土的電通量進行了試驗，配合比如表1所示。
1.4 試驗方法及步驟
（1）試件成型用量及用途。成型2組（6個）150mm×150mm×150mm、1組（3個）100mm×100mm×100mm的立方體試塊，其中150mm×150mm×150mm的試件標準養(yǎng)護到齡期前1～2d，對制備的試塊進行鉆芯取樣，每組試件從側面鉆取φ100mm芯樣，加工成φ100mm×50mm的圓柱體試件進行28d、56d電通量試驗，100mm×100mm×100mm試件用于28d的抗壓強度。
（2）混凝土攪拌過程。依次將石頭、砂、膠凝材料干拌30s，然后將混有外加劑的拌合水一次性倒入攪拌機中攪拌3min。
（3）成型過程。將混凝土一次性裝入試模后（3個為一組）置于振動臺上，振動10～15s后用灰刀插搗四壁排除表面氣泡，繼續(xù)振動10～15s，然后抹面。
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（5）測試方法。新拌混凝土的工作性、力學性能按照JGJ 55-2011、GB/T 50081-2002進行?；炷岭娡繀⒄誂STM C1202法和GB/T 50082-2009進行，試驗前，對試件進行真空飽水，試驗在試件軸向施加60V直流電壓，試件的正、負極兩側的試驗槽內分別放置濃度為0.3mol/L的NaOH溶液和3%的NaCl溶液。記錄6h內通過試件的總電量Q值，即為檢測試件的電通量。
2 試驗結果分析
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2.1 單摻粉煤灰的影響
從表2可看出，混凝土6h電通量隨粉煤灰摻量的增加而增大，說明粉煤灰等量取代部分水泥，未能有效改善混凝土內部孔隙結構，從而提高混凝土抗氯離子滲透能力，反而起了反作用。理論上粉煤灰具有的活性微集料效應可填充與密實作用，直接“細化”孔隙并填塞細孔的通道；隨著齡期的增長，粉煤灰的火山灰反應的進行，粉煤灰活性效應所形成的凝膠填充了混凝土中一部分空隙，同時將不穩(wěn)定的氫氧化鈣轉為結構上致密、性能上穩(wěn)定的膠凝物質，使混凝土滲透性降低。對此，筆者質疑粉煤灰的質量品質出現(xiàn)了問題導致性能下降，無法達到試驗預期效果。endprint
2.2 單摻礦粉的影響
從表3可看出，混凝土6h電通量隨礦粉摻量增加而大幅降低，礦粉摻量從0%增加至10%時，電通量值降低幅度最大，隨著摻量增加，電通量值降幅明顯變小，這主要是因為礦粉能增強混凝土內部水泥與砂石骨料的界面，改善孔的結構，從而阻斷部分連通孔，但因礦粉的細度和活性有限，摻量增加到一定值后，將無法持續(xù)發(fā)揮明顯的作用。
2.3 雙摻粉煤灰和礦粉的影響
從表4可看出，雙摻粉煤灰+礦粉顯著降低了各齡期混凝土電通量。雙摻后，混凝土中不同膠材的級配效應和超疊加效應使得毛細孔更加細小，漿體的密實性大為提高，從而使混凝土的電通量顯著降低。試驗也從側面印證了筆者認為粉煤灰的品質存在一定問題的看法。
2.4 不同試驗環(huán)境對測試結果的影響
本次試驗中，將同盤配比成型的8組電通量試件送檢至4個不同試驗室，各試驗室之間檢測結果見表5，整體上看，電通量的測試結果存在較大的差異，但也基本滿足ASTMC 1202中兩個不同試驗室所得的3個試件的電通量平均值不應相差29%的精度要求。
3 結論
（1）混凝土的電通量與它本身的組成材料有很大的關系，應重視原材料的品質檢驗。
（2）礦粉能很好地減低混凝土的電通量，當?shù)V粉摻量超過20%時，混凝土電通量值減低的幅度較小。
（3）摻和料對電通量的影響主要是通過二次水化改善混凝土的內部孔隙率和孔結構，在配比設計時，可以通過調整摻和料的種類和摻量來提高混凝土的致密性，降低電通量。
（4）電通量的測試結果精度相對較低，不同試驗室測試結果存在較大的差異。
參考文獻
[1] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部標準.GB/T 501082-2009，普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準[S].中國建筑工業(yè)出版社，2009.
[2] ASTM C1202標準譯文[Z].
[3] 邊鵬飛，任云，吳森.原材料對耐久性混凝土電通量指標的影響[J].西部探礦工程，2009，21（4）：215-218.
[4] 羅立紅.摻合料對混凝土電通量和RCM擴散系數(shù)相關性的影響[J].交通運輸研究，2014，42（12）：132-135.
[5] 鮑長春，雷曉剛，暢亞文，等.鐵路高性能混凝土電通量試驗影響因素[J].水泥與混凝土，2009，18（2）：20-24.
[6] 郭亮，冷平，李家和.礦物摻合料對混凝土電通量的影響[J].低溫建筑技術，2011，33（1）：22-23.endprint
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