復(fù)合鹽溶液浸泡下玄武巖纖維混凝土耐腐蝕性能的試驗(yàn)研究*

操 鏡 王 成 葛廣華 董茹艷 王洪宇 亓澤霖

(1.塔里木大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院，新疆阿拉爾 843300；2.塔里木大學(xué)南疆巖土工程研究中心，新疆阿拉爾 843300；3.金環(huán)建設(shè)集團(tuán)有限公司，石家莊 050000)

新疆南疆地處極端干旱沙漠性氣候區(qū)，全年降水量少，晝夜溫差大(晝夜溫差通常在12 ℃以上，最大溫差可達(dá)35.8 ℃)[1]。該地區(qū)的土壤以及地下水(地表水)中富含硫酸鹽、鎂鹽和氯鹽，導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)許多既有混凝土建、構(gòu)筑物因遭受?chē)?yán)重的鹽漬土壤腐蝕和含鹽環(huán)境水侵蝕，產(chǎn)生了不同程度的混凝土腐蝕、開(kāi)裂、剝落和鋼筋銹蝕等耐久性病害，使其實(shí)際壽命遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)使用年限，由此造成的修繕、加固甚至拆除和重建浪費(fèi)了大量的人力、物力和財(cái)力，嚴(yán)重制約了當(dāng)?shù)氐墓?、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速健康發(fā)展[2]。

玄武巖纖維混凝土(BFRC)是以水泥混凝土作為基準(zhǔn)，通過(guò)摻入玄武巖纖維而形成的一種新型復(fù)合型綠色材料。針對(duì)BFRC在特定的鹽類腐蝕環(huán)境下的腐蝕劣化性能，一些專家和學(xué)者進(jìn)行了相關(guān)研究[3-4]，研究結(jié)果表明，玄武巖纖維的摻入，對(duì)于混凝土的耐腐蝕以及耐堿性能具有一定提高作用。張?zhí)m芳等對(duì)不同玄武巖纖維摻量的混凝土進(jìn)行耐硫酸鹽腐蝕性研究，結(jié)果表明：纖維的摻入，改善了混凝土抗硫酸鹽腐蝕的能力，且當(dāng)玄武巖纖維摻量為0.3%時(shí)，混凝土抗硫酸鹽腐蝕性能的效果較好[5]。王振山等從宏觀現(xiàn)象、微觀離子分布及整體力學(xué)性能等方面對(duì)玄武巖纖維混凝土抗堿腐蝕性能進(jìn)行研究，并在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出了堿侵蝕強(qiáng)度衰減模型[6]。劉瑤等在混凝土中摻入適量玄武巖纖維，對(duì)玄武巖纖維混凝土試件的干縮性和抗氯離子滲透性等耐久性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究[7]。

結(jié)合南疆地區(qū)的氣候條件和鹽漬土壤環(huán)境，參考已發(fā)表文獻(xiàn)中相關(guān)試驗(yàn)所用的玄武巖纖維體積摻量[8-13]，以摻入體積摻量為0%、0.1%、0.2%、0.3%的玄武巖纖維，開(kāi)展復(fù)合鹽溶液長(zhǎng)期浸泡下玄武巖纖維混凝土的腐蝕劣化性能試驗(yàn)研究，選取試件的相對(duì)質(zhì)量及相對(duì)彈性模量作為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，探究不同摻量玄武巖纖維混凝土在MgSO4+Na2SO4+NaCl復(fù)合鹽溶液侵蝕作用下的抗腐蝕性能。

1 試 驗(yàn)

1.1 原材料

采用P·O 42.5水泥，其技術(shù)性能指標(biāo)見(jiàn)表1;粗骨料選取5～40 mm的連續(xù)級(jí)配卵石，性能指標(biāo)見(jiàn)表2；細(xì)骨料選取中砂，細(xì)度模數(shù)為2.7，性能指標(biāo)見(jiàn)表3。玄武巖纖維物理力學(xué)性能見(jiàn)表4。采用TSX高性能減水劑，減水率為27%。

表1 P·O 42.5水泥主要性能指標(biāo)Table 1 Main performance indexes of cement P·O 42.5

表2 粗骨料主要性能指標(biāo)Table 2 Main performance indexes of coarse aggregate

表3 細(xì)骨料主要性能指標(biāo)Table 3 Main performance indexes of fine aggregate

表4 玄武巖纖維物理力學(xué)性能指標(biāo)Table 4 Main performance indexes of BF

1.2 試件制備以及配合比設(shè)計(jì)

結(jié)合實(shí)際工程中配合比要求，試驗(yàn)中玄武巖纖維的體積摻量分別為0%、0.1%、0.2%、0.3%，使用阿拉爾地區(qū)既有混凝土結(jié)構(gòu)中所用的常規(guī)原材料，按照J(rèn)GJ 55—2011《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》[14]中規(guī)定的方法和步驟，確定的試驗(yàn)室配合比見(jiàn)表5,水膠比為0.32。根據(jù)GB/T 50082—2009《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》[15]的規(guī)定，試驗(yàn)所用混凝土試件的尺寸為100 mm×100 mm×400 mm，采用親水性脫模劑，為使試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、有效并便于試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，每種試驗(yàn)工況做1組試件，每組3個(gè)。為了確保玄武巖纖維能在混凝土拌和物中均勻地分散，參考文獻(xiàn)[16-17]中BFRC的制作工藝流程，選用強(qiáng)制式攪拌機(jī)對(duì)BFRC進(jìn)行攪拌，并嚴(yán)格控制投料順序和攪拌時(shí)間。具體工藝流程如下：先將粗細(xì)骨料和水泥投入攪拌機(jī)干拌45 s，然后繼續(xù)攪拌60 s，在該攪拌時(shí)間內(nèi)人工均勻地撒入纖維，使得玄武巖纖維在砂、石子與水泥混合物中充分散開(kāi)。最后，緩慢加入按配合比稱量好的拌和水及減水劑，持續(xù)攪拌60 s，使纖維均勻地分散在混凝土中，被水泥漿包裹，達(dá)到和易性要求后注模成型。

表5 C35混凝土配合比設(shè)計(jì)Table 5 Proportion of C35 concrete mix kg/m3

在進(jìn)行試驗(yàn)之前，分別對(duì)摻入玄武巖纖維(0%、0.1%、0.2%、0.3%)的經(jīng)28 d標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的混凝土試塊(150 mm×150 mm×150 mm)進(jìn)行抗壓強(qiáng)度檢測(cè)，其抗壓強(qiáng)度值分別為44.1,49.5,44.7,41.3 MPa?？芍?，不同摻量玄武巖纖維混凝土均達(dá)到C35混凝土強(qiáng)度等級(jí)要求。

1.3 試驗(yàn)方案

1.3.1試驗(yàn)制度設(shè)計(jì)

（四）產(chǎn)品銷售階段財(cái)稅激勵(lì)政策作用。產(chǎn)品銷售階段企業(yè)必然要進(jìn)行廣告宣傳和推廣，這一階段會(huì)產(chǎn)生大量的廣告宣傳費(fèi)用。政府通過(guò)稅收優(yōu)惠政策等，允許企業(yè)對(duì)這部分費(fèi)用進(jìn)行加計(jì)扣除，可減少企業(yè)在這一階段的成本消耗，讓企業(yè)投入更多的財(cái)力到產(chǎn)品的研發(fā)階段。同時(shí)，產(chǎn)品銷售階段，政府也可通過(guò)一定的舉措幫企業(yè)開(kāi)拓銷售渠道，為企業(yè)擴(kuò)展銷路，如通過(guò)政策采購(gòu)的方式，刺激產(chǎn)品的市場(chǎng)需求，帶動(dòng)購(gòu)買(mǎi)。

在南疆地區(qū)土壤積鹽最嚴(yán)重的春季，依據(jù)阿拉爾市8團(tuán)的鹽漬土壤表層0～5 cm處的SO42-、Mg2+、Cl-等離子含量(采用滴定法測(cè)定離子，各離子含量見(jiàn)表6)，由所測(cè)土壤中的主要離子SO42-、Mg2+、Cl-含量確定MgSO4、Na2SO4、NaCl的基準(zhǔn)鹽用量，配制濃度為1.99%的復(fù)合鹽溶液，以此作為復(fù)合鹽侵蝕溶液的基準(zhǔn)濃度，編號(hào)為B；考慮到進(jìn)行試驗(yàn)的速度和試驗(yàn)的對(duì)比，按照復(fù)合鹽基準(zhǔn)濃度的5倍、10倍與清水進(jìn)行配制，編號(hào)分別為C、D、A，見(jiàn)表7。采用自然浸泡來(lái)模擬位于該地區(qū)的實(shí)際混凝土結(jié)構(gòu)在役狀況。在侵蝕齡期0，30，60，90，120 d時(shí)進(jìn)行試件的表觀現(xiàn)象、相對(duì)質(zhì)量、相對(duì)彈性模量測(cè)定。試驗(yàn)過(guò)程中每個(gè)月對(duì)容器內(nèi)的復(fù)合鹽溶液進(jìn)行更換。

表6 阿拉爾市8團(tuán)土壤離子含量Table 6 The Ion content of soil from the encampment of the 8th regiment in Alar g/kg

表7 復(fù)合鹽溶液濃度Table 7 Concentrations of compound salt solutions

1.3.2評(píng)價(jià)參數(shù)的選取

GB/T 50082—2009規(guī)定抗壓強(qiáng)度耐蝕系數(shù)為混凝土在抗硫酸鹽腐蝕劣化試驗(yàn)中的評(píng)價(jià)指標(biāo)，文獻(xiàn)[18-19]針對(duì)混凝土抗硫酸鹽侵蝕的評(píng)價(jià)指標(biāo)選取有4種常用的評(píng)價(jià)指標(biāo)，分別為：1)相對(duì)彈性模量下降到60%，為試塊的彈性模量破壞標(biāo)準(zhǔn)；2)相對(duì)質(zhì)量下降到95%，為試塊的質(zhì)量破壞標(biāo)準(zhǔn)；3)相對(duì)抗壓強(qiáng)度下降到75%，為試塊的抗壓強(qiáng)度破壞標(biāo)準(zhǔn)；4)相對(duì)抗折強(qiáng)度下降到75%，為試塊的抗折強(qiáng)度破壞標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合試驗(yàn)的具體情況，選取相對(duì)彈性模量和相對(duì)質(zhì)量損失兩個(gè)指標(biāo)，兩個(gè)指標(biāo)評(píng)價(jià)參數(shù)的計(jì)算式[20]為：

ω1=(Mr-0.95)/0.05

(1a)

ω2=(Er-0.6)/0.4

(1b)

式中：ω1為相對(duì)質(zhì)量評(píng)價(jià)參數(shù)，當(dāng)ω1≥1時(shí)，表示相對(duì)質(zhì)量相比于基準(zhǔn)值增加，混凝土的性能在提高，當(dāng)0<ω1<1時(shí)，表示相對(duì)質(zhì)量相比于基準(zhǔn)值減少，但試件還未處于破壞狀態(tài)，當(dāng)ω1<0時(shí)，表示混凝土發(fā)生破壞；Mr為N次干濕循環(huán)后的相對(duì)質(zhì)量；ω2為相對(duì)彈性模量評(píng)價(jià)參數(shù)，當(dāng)ω2≥1時(shí)，表示相對(duì)彈性模量基準(zhǔn)值增加，混凝土的性能在提高；當(dāng)0<ω2<1時(shí)，表示相對(duì)彈性模量比基準(zhǔn)的減少，但試件還未處于破壞狀態(tài)，當(dāng)ω2<0時(shí)，表示混凝土發(fā)生破壞；Er為N次干濕循環(huán)后的相對(duì)彈性模量。

2 結(jié)果分析與討論

長(zhǎng)期浸泡試驗(yàn)制度下，將不同摻量的玄武巖纖維混凝土試件(B端)半立式放入不同濃度的復(fù)合鹽溶液桶中，在設(shè)定的齡期(0，30，60，90，120 d)觀測(cè)試件的表觀損傷情況，進(jìn)行試件的相對(duì)質(zhì)量和相對(duì)彈性模量測(cè)定。

2.1 復(fù)合鹽浸泡下試件的表觀損傷

清水、1倍、5倍復(fù)合鹽溶液60 d浸泡下玄武巖纖維摻量為0.1%、0.2%、0.3%試件的外觀特征見(jiàn)圖1a～1c；10倍復(fù)合鹽溶液60 d浸泡下玄武巖纖維摻量為0%試件的外觀特征見(jiàn)圖1d；10倍復(fù)合鹽溶液120 d浸泡下玄武巖纖維摻量為0.3%試件的外觀特征見(jiàn)圖1e。

長(zhǎng)期浸泡試驗(yàn)制度下，將不同摻量的玄武巖纖維混凝土試件(B端)半立式放入鹽溶液桶中，每隔30 d進(jìn)行質(zhì)量和彈性模量測(cè)定，在進(jìn)行檢測(cè)之前，將試件的表面擦拭干凈。觀察長(zhǎng)期浸泡下的玄武巖纖維混凝土試塊，在浸泡齡期為30 d時(shí)，各混凝土試件的表觀特征變化均不明顯。在浸泡齡期60 d后，摻入了玄武巖纖維的混凝土的外觀特征仍較為不明顯，而沒(méi)有摻入玄武巖纖維的普通混凝土則出現(xiàn)泛白現(xiàn)象和細(xì)微裂孔，主要集中在試塊的邊角處以及混凝土試件收面一側(cè)(即混凝土脫模之前，不接觸試模的一面)(圖1d)。此時(shí)，摻入玄武巖纖維的混凝土摻量在0.1%、0.2%時(shí)開(kāi)始泛白，形成一種白霜覆蓋在混凝土試塊的表面。當(dāng)玄武巖纖維摻量為0.3%的混凝土試塊僅在濃度為10倍的復(fù)合鹽時(shí)且浸泡齡期在120 d時(shí)才開(kāi)始出現(xiàn)外觀特征的變化(圖1e)。

a—清水60 d浸泡下纖維摻量為0.1%的試件；b—1倍復(fù)合鹽溶液浸泡下纖維摻量為0.2%的試件；c—5倍復(fù)合鹽溶液浸泡下纖維摻量為0.3%的試件；d—10倍復(fù)合鹽溶液60 d浸泡下纖維摻量為0%的試件；e—10倍復(fù)合鹽溶液120 d浸泡下纖維摻量為0.3%的試件。圖1 試件外觀特征Fig.1 Appearance characteristics of specimens

由圖1不同濃度的復(fù)合鹽溶液在設(shè)定齡期浸泡下不同摻量(0%、0.1%、0.2%、0.3%)的玄武巖纖維混凝土試件的外觀特征可知：未摻入纖維的試件比摻入纖維的試件發(fā)生劣化的速度要快，摻入玄武巖纖維的試件相比未摻入的玄武巖纖維的試件，其劣化時(shí)間延遲近60 d。玄武巖纖維摻量越多，混凝土腐蝕劣化的速度越緩慢?？梢?jiàn)玄武巖纖維的摻入能夠減緩混凝土試件的腐蝕劣化速度。

2.2 復(fù)合鹽溶液浸泡下試件的相對(duì)質(zhì)量及相對(duì)彈性模量變化規(guī)律

在不同濃度的復(fù)合鹽溶液設(shè)定齡期浸泡下不同玄武巖纖維摻量試件相對(duì)質(zhì)量的變化規(guī)律見(jiàn)圖2。

由圖2可以看出：1)在前期的30 d內(nèi)，纖維摻量為0.1%和0.2%試件相對(duì)質(zhì)量在30 d以前的波動(dòng)幅度較為明顯，而摻量為0%、0.3%試件相對(duì)質(zhì)量的波動(dòng)幅度較小，相對(duì)質(zhì)量評(píng)價(jià)參數(shù)ω1整體維持在1左右。在30 d之后，摻量為0%試件的相對(duì)質(zhì)量評(píng)價(jià)參數(shù)出現(xiàn)了明顯下降趨勢(shì)，且波動(dòng)規(guī)律隨著復(fù)合鹽溶液濃度的提高，相對(duì)質(zhì)量的下降就越明顯。2)從圖2d可以發(fā)現(xiàn)：玄武巖纖維摻量為0.3%的時(shí)候，試件的相對(duì)質(zhì)量波動(dòng)趨勢(shì)較為平穩(wěn)，玄武巖纖維摻量為0.3%試件相對(duì)質(zhì)量的穩(wěn)定性能比玄武巖纖維摻量為0%、0.1%、0.2%試件相對(duì)質(zhì)量的穩(wěn)定性能要好。隨著復(fù)合鹽溶液濃度的上升，不同玄武巖纖維摻量的試件均呈現(xiàn)相對(duì)質(zhì)量下降的趨勢(shì)。

a—0%摻量；b—0.1%摻量；c—0.2%摻量；d—0.3%摻量。 清水；1倍(NaCl+MgSO4+Na2SO4);5倍(NaCl+MgSO4+Na2SO4);10倍(NaCl+MgSO4+Na2SO4)。圖2 不同濃度的復(fù)合鹽溶液設(shè)定齡期浸泡下不同玄武巖纖維摻量試件的相對(duì)質(zhì)量評(píng)價(jià)參數(shù)變化Fig.2 Changes in evaluation parameters of the relative mass for specimens with different proportion of basalt fibers in different concentrations of compound salt solutions at a designated immersion age

2.2.2試件相對(duì)彈性模量變化規(guī)律

在不同濃度的復(fù)合鹽溶液設(shè)定齡期浸泡下不同玄武巖纖維摻量試件的相對(duì)彈性模量的變化規(guī)律見(jiàn)圖3。

由圖3可以看出：在前期的30 d內(nèi)，玄武巖纖維不同摻量(0%、0.1%、0.2%、0.3%)試件B端的相對(duì)彈性模量評(píng)價(jià)參數(shù)ω2呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，30 d后，ω2的增長(zhǎng)速度減緩，玄武巖纖維摻量0%、0.1%、0.2%的試件的ω2增長(zhǎng)速度比玄武巖纖維摻量0.3%的試件的ω2增長(zhǎng)速度快。摻量為0.3%的試件的ω2后期波動(dòng)幅度整體較小。其原因是玄武巖纖維摻量為0.3%的試件，玄武巖纖維能夠填充混凝土內(nèi)部孔隙，以及玄武巖纖維的橋接作用使混凝土試件密實(shí)，因而能夠有效地抑制復(fù)合鹽溶液長(zhǎng)期浸泡下鹽分的滲入，故玄武巖纖維為0.3%的試件的B端相對(duì)彈性模量較其他3種纖維摻量試件的B端相對(duì)彈性模量相對(duì)穩(wěn)定一些。玄武巖纖維摻量為0%、0.1%、0.2%的試件在后期出現(xiàn)B端相對(duì)彈性模量的增長(zhǎng)趨勢(shì)，是因?yàn)閺?fù)合鹽溶液中的鹽分開(kāi)始滲入試件，一方面對(duì)混凝土內(nèi)部的孔隙進(jìn)行了一定的填充，另一方面鹽分與混凝土發(fā)生物理、化學(xué)反應(yīng)生成新的物質(zhì)，最終使試件在120 d齡期里的相對(duì)彈性模量呈現(xiàn)增長(zhǎng)現(xiàn)象。

a—0%摻量；b—0.1%摻量；c—0.2%摻量；d—0.3%摻量。 清水；1倍(NaCl+MgSO4+Na2SO4);5倍(NaCl+MgSO4+Na2SO4);10倍(NaCl+MgSO4+Na2SO4)。圖3 不同濃度的復(fù)合鹽溶液設(shè)定齡期浸泡下不同玄武巖纖維摻量試件B端的相對(duì)彈性模量評(píng)價(jià)參數(shù)變化Fig.3 Changes in evaluation parameters of relative elastic moduli at the B-end of specimens with different proportion of basalt fibers in different concentrations of compound salt solutions at a designated immersion age

2.3 復(fù)合鹽溶液浸泡下試件的微觀結(jié)構(gòu)特征分析

采用掃描電子顯微鏡、EDS能譜以及X射線衍射，對(duì)復(fù)合鹽溶液下玄武巖纖維混凝土試件進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)以及化學(xué)成分分析?？紤]到試驗(yàn)的實(shí)際情況，選取試驗(yàn)在宏觀上性能表現(xiàn)良好的玄武巖纖維摻量為0.3%的試件以及對(duì)照組玄武巖纖維摻量為0%的試件進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)分析，探究復(fù)合鹽溶液長(zhǎng)期浸泡下混凝土的微觀劣化特征規(guī)律(為使觀察效果具有明顯性，所進(jìn)行掃描的是浸泡在復(fù)合鹽溶液濃度為10倍的混凝土試件樣品)。

2.3.1SEM掃描電鏡及EDS能譜分析

圖4、5分別為復(fù)合鹽溶液長(zhǎng)期浸泡下玄武巖纖維摻量為0%、0.3%的試件的微觀特征；圖6、圖7分別為復(fù)合鹽溶液長(zhǎng)期浸泡下玄武巖纖維摻量為0%、0.3%的試件的能譜；表8、9分別為復(fù)合鹽溶液長(zhǎng)期浸泡下玄武巖纖維摻量為0%、0.3%的試件的化學(xué)成分元素占比情況。

圖4 玄武巖纖維摻量為0%試件的微觀特征Fig.4 Microscopic characteristics of specimens with the basalt fiber content of 0%

由圖4～7和表8～9可以看出：

1)未摻入玄武巖纖維的試件，其微觀特征中存在大量的針狀以及短柱狀的物質(zhì)(圖4)，此物質(zhì)為三硫型水化硫鋁酸鈣以及石膏；玄武巖纖維摻量為0.3%的試件，在復(fù)合鹽溶液長(zhǎng)期浸泡下，斷面處未出現(xiàn)針狀和短柱狀物質(zhì)(圖5)。

圖5 玄武巖纖維摻量為0.3%試件的微觀特征Fig.5 Microscopic characteristics of specimens with the basalt fiber content of 0.3%

2)復(fù)合鹽溶液長(zhǎng)期浸泡下，玄武巖纖維摻量為0%、0.3%的試件的內(nèi)部均有C、O、Al、Ca以及Si等元素(圖6、7)。

Kα、Kα1、Kβ1、Lα、Lα1和Lβ均表示射線。圖6 復(fù)合鹽溶液長(zhǎng)期浸泡下玄武巖纖維摻量為0%試件能譜Fig.6 The energy spectrum of specimens with the basalt fiber content of 0% after long-term immersion in compound salt solutions

圖7 復(fù)合鹽溶液長(zhǎng)期浸泡下玄武巖纖維摻量為0.3%試件能譜Fig.7 The energy spectrum of specimens with the basalt fiber content of 0.3% after long-term immersion in compound salt solutions

3)復(fù)合鹽溶液長(zhǎng)期浸泡下，玄武巖纖維為0%、0.3%的試件均開(kāi)始發(fā)生鹽類侵蝕，其鹽類侵蝕的產(chǎn)物主要是鈣礬石(表8、表9)。

表8 復(fù)合鹽溶液長(zhǎng)期浸泡下玄武巖纖維摻量0%的試件的化學(xué)成分元素占比情況Table 8 Chemistry proportions of specimens with the basalt fiber of 0% after long-term immersion in compound salt solutions

表9 復(fù)合鹽溶液長(zhǎng)期浸泡下玄武巖纖維摻量為0.3%試件的化學(xué)成分元素占比情況Table 9 Chemistry proportions of specimens with the basalt fiberof 0.3% after long-term immersion in compound salt solutions

2.3.2XRD衍射分析

圖8、9分別為復(fù)合鹽溶液長(zhǎng)期浸泡下玄武巖纖維摻量為0%、0.3%的試件的XRD圖。可見(jiàn)：復(fù)合鹽溶液長(zhǎng)期浸泡下，混凝土試件的主要化學(xué)成分有Ca(OH)2以及SiO2(石英的主要成分)，且大多數(shù)位于衍射角度，為17.957°、27.095°。

A為石英；B為方解石；C為鈉長(zhǎng)石；D為Ca(OH)2;E為脫水物。圖8 玄武巖纖維摻量為0%試件的XRD圖Fig.8 XRD patterns of specimens with the basalt fiber content of 0%

A為石英；B為方解石；C為鈉長(zhǎng)石；D為Ca(OH)2;E為鉀長(zhǎng)石；F為高嶺石；G為伊利石。圖9 玄武巖纖維摻量為0.3%試件的XRD圖Fig.9 XRD patterns of specimens with the basalt fiber content of 0.3%

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)復(fù)合鹽溶液浸泡下玄武巖纖維混凝土試件的抗侵蝕性能試驗(yàn)研究，得到以下主要結(jié)論。

1)在浸泡齡期30 d內(nèi)試件相對(duì)質(zhì)量呈現(xiàn)一種增長(zhǎng)趨勢(shì)，其原因是前期混凝土與復(fù)合鹽溶液進(jìn)行了水化反應(yīng)，其水化產(chǎn)物填充了混凝土內(nèi)部孔隙，使得試件相對(duì)質(zhì)量增長(zhǎng)。隨著侵蝕齡期的增加，玄武巖纖維摻量為0%、0.1%、0.2%的試件的相對(duì)質(zhì)量增長(zhǎng)比較緩慢，甚至出現(xiàn)下降趨勢(shì)，表明混凝土開(kāi)始出現(xiàn)不同程度的損傷劣化；玄武巖纖維摻量為0.3%時(shí)，試件的相對(duì)質(zhì)量較為穩(wěn)定，維持在1.0左右波動(dòng)。

2)復(fù)合鹽溶液長(zhǎng)期浸泡下，試件的相對(duì)彈性模量變化趨勢(shì)是先增長(zhǎng)后下降的趨勢(shì)，但摻入玄武巖纖維后，因玄武巖纖維的橋接作用能夠使混凝土試件密實(shí)，因而能夠有效地抑制復(fù)合鹽溶液長(zhǎng)期浸泡下的鹽分滲入試件，使得試件的相對(duì)彈性模量增長(zhǎng)較為穩(wěn)定。當(dāng)玄武巖纖維摻量為0.3%時(shí)，試件的相對(duì)彈性模量的穩(wěn)定效果最為明顯。

3)復(fù)合鹽溶液長(zhǎng)期浸泡下，試件內(nèi)部生成的主要產(chǎn)物為鈣礬石和石膏，玄武巖纖維的摻入減少了腐蝕產(chǎn)物的生成，與其宏觀指標(biāo)變化規(guī)律具有一致性。

4)復(fù)合鹽溶液長(zhǎng)期浸泡下，玄武巖纖維的摻入能夠減緩混凝土腐蝕劣化的速度，隨玄武巖纖維摻量的增加(0%、0.1%、0.2%、0.3%)，試件抗復(fù)合鹽溶液長(zhǎng)期浸泡腐蝕的性能逐漸增強(qiáng)。