重复载荷作用下矿渣混凝土渗透性

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1、万方数据第24卷第4期2007年10月深圳大学学报理工版JOURNAl。OFSHENZHENUNIVERSITYSCIENCEANDENGINEERINGV01．24No．40ct．20D7文章编号：1000-2618(2007)04-0352—05重复载荷作用下矿渣混凝土的渗透性张武满1”，巴恒静2，高小建2，孙伟1(1．东南大学材料科学与工程学院，南京211189；2．哈尔滨工业大学土木工程学院，哈尔滨150006)摘要：采用WHY系列全自动应力试验机对混凝土试件施加最大载荷为0．纸，(轴压强度

2、)和0．8疋，重复5次栽荷．混凝土卸载后，通过测定混凝土加速氯离子渗透实验中阳极溶液的氯离子浓度，分析磨细矿渣掺量、载荷和渗透时间的关系．氯离子渗透经过非线性阶段后，阳极溶液中氯离子浓度随时问延长呈线性增加．结果表明：施加最大载荷为0．4疋，重复5次的压应力后，不同配比混凝土渗透性均比相应未加载混凝土大；最大载荷提高到O．8疋，后，混凝土氯离子渗透性均进一步增大．掺入磨细矿渣可抑制裁荷对混凝土渗透性的增大作用，矿渣掺量不超过30％时，掺量越大抑制作用越明显，掺量为40％时，抑制作用有所降低．关键词：

3、矿渣；混凝土；重复载荷；氯离子；渗透性中图分类号：TU528文献标识码：A磨细矿渣作为一种水泥组分或矿物掺合料，已被广泛用来制备普通混凝土和高性能混凝土，特别是水利和海洋等大体积混凝土工程¨引．在混凝土中掺入一定量的磨细矿渣，不仅能有效改善水泥石的孑L隙率和孔结构，且二次水化产物可填充界面区的初始微裂纹，从而改善决定混凝土耐久性的渗透性能"圳．目前，人们已对掺加磨细矿渣的混凝土性能，如抗碳化”J、徐变帕J、收缩⋯、冻融‘7

4、、抗钢筋锈蚀[”]、碱集料反应[103和渗透性能bJll进行研究．然而，实际

5、混凝土结构都需经受载荷作用，仅考虑磨细矿渣特性对混凝土渗透性影响的研究与实际工程差别较大，因此针对实际混凝土工程，研究重复载荷作用下矿渣混凝土的渗透性是必要的．1原材料及试验方案1．1原材料试验水泥为哈尔滨水泥厂生产的P·O42．5硅酸盐水泥；选用鞍山钢铁厂生产的高炉矿渣，其密度为2．86g／cm3，比表面积为501m2／kg，粗集料选用连续级配辉绿岩碎石，粒径5～20Innl；细集料采用细度模数为2．82松花江江砂；水为哈尔滨市饮用水．减水剂为萘系减水剂，控制其掺量保证混凝土的坍落度在(180±2

6、0)mm．混凝土的水胶比为0．35，胶凝材料总量为450kg／m3，磨细矿渣等量取代水泥分别为10％、20％、30％和40％．混凝土配合比及抗压强度如表1．表1混凝土配合比与抗压强度Table1Mixproportionsandcompressivestrengthofconcrete1．2试验方案混凝土成型试件为直径96mm、高300mm的圆柱体．成型24h后脱模，试件在(20±2)℃的水中养护28d．每组配比取6个试件，其中3个在收稿日期：2007—05—15；修回日期：2007．09．10基金

7、项目：交通部西部交通建设科技资助项目(2006ZBl2)；江苏省博士后基金资助项目(0701025B)作者简介：张武满(1978一)，男(汉族)，河北省新乐市人，东南大学讲师、博士．E-mail：zwmSl5@163．corn万方数据第4期张武满，等：重复载荷作用下矿渣混凝土的渗透性353WHY系列全自动应力试验机上测定抗压强度，一个不施加任何载荷，另外两个分别施加0．钣和O．8疋，的最大载荷，加载卸载重复5次，速率控制为5kN／s，同时测量混凝土的变形．选择施加0．钒和0．sfo，的应力水平是因为

8、载荷实验表明【l引：当混凝土受压，应力在0．辘以下时，微裂纹几乎不变；应力为(0．3—0．7壕时，微裂纹开始扩展并增加；应力为(0．7～0．9)．丘时，微裂纹显著扩展并迅速增多，且微裂之间互相连起来．对试件进行以下处理：从试件中间切厚度为10mm的试样，试样侧面用环氧树脂密封，真空泡水3h，进行氯离子渗透实验，试验装置见图1．图1氯离子渗透试验装置Fig．1Chlorideionpenetrationtestsetup氯离子渗透试验装置阴极室中为O．3mol／LNaOH与0．5mol／LNaCI混合

9、溶液；阳极室中为用蒸馏水配制的0．3mol／LNaOH溶液．较大的阴极室和阳极室容积，可降低实验过程中温度上升对实验结果的影响，阴极室中NaCI溶液足够量，使溶液中的氯离子浓度在通电时间内基本保持恒定；采用耐腐蚀的纳米电极在一定程度上也可降低实验过程中温度上升．实验开发了数据自动采集系统，并提供0—60V直流电源和6个测试通道，本实验采用12V直流电源，用高精度PCIS一10型氯度计测量阳极溶液中氯离子浓度．·’2试验结果与分析2．1重复载荷作用下矿渣混凝土的变形混凝