基于抗碳化性能的c25混凝土配合比优化

《基于抗碳化性能的c25混凝土配合比优化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据河北农业大学非全日制硕士专业学位论文了全面的检测和分析。在对基础混凝土的碳化测试中发现，局部碳化深度超过了25mm，若不采取相应的防护措施，钢筋将锈蚀，结构寿命将会缩短。我国20世纪90年代前修建的海港工程，一般使用10～20年就会出现钢筋锈蚀严重破坏，结构使用寿命基本达不到设计要求一J。国外由于耐久性不足造成破坏的工程实例也屡见不鲜，带来的资源、能源的浪费和环境的破坏和污染是巨大的，据资料显示【loJ：美国在20世纪90年代混凝土总价值6万亿美元，而维修和重建费有3000亿美元／年之多；英国1987年英格兰的中环线快车道上有8座高架桥，全长21km．总造价为2800万

2、英镑，而维修费用己为其总造价的1．6倍，到2004年，其修补费用己接近造价的6倍。东北某市一百货商店，因混凝土碳化使保护层剥落，导致钢筋过早锈蚀而引起房屋结构倒塌Il¨。然而，在混凝土结构设计和普通混凝土配合比设计过程中并不重视混凝土耐久性的设计。如果可以将混凝土结构的寿命提高l倍，则对应地资源、能源、资金与对环境污染的影响就降低一半。因此，将可持续发展方针实现的重点措施就是提高混凝土工程的耐久性。在混凝十耐久性的所有指标中，混凝土抗碳化性能的优劣更是备受关注。当混凝土被碳化后，其孔溶液pH值降低至8．5～11．5，一旦碳化到钢筋表面，使钢筋脱离碱性环境的保护，钝化膜破坏，在水

3、和氧气等条件充分具备的情况下，钢筋即开始锈蚀。钢筋锈蚀体积膨胀，使混凝土产生顺着钢筋裂缝，严重时混凝土保护层脱落，使混凝土结构构件的承载力下降，直接影响结构的安全性。一般大气环境下混凝土保护层碳化是导致钢筋锈蚀的主要因素，随着粉煤灰、矿碴和硅灰等掺合料在混凝土中的应用日益广泛，掺合料混凝土碳化性能已成为土木工程领域研究的热剧“j。从理论上讲，常用掺合料粉煤灰、矿粉和硅灰等量取代水泥，降低了混凝土液相碱度，活性掺合料的水化反应，将继续降低混凝十中可碳化物质，会加速混凝土的碳化：然而掺合料的微集料效应和水化反应产物填充的作用，增加了混凝土的密实度，又降低了混凝土碳化速度。由此可见，

4、掺合料的掺入对混凝土抗碳化性能既有利也有弊，研究常用掺合料掺量对混凝土抗碳化性能影响具有实际意义。目前商品混凝土多采用普通硅酸盐水泥为主要原材料，在配制中低强度混凝土常常掺入一定量粉煤灰和矿粉；考虑到成本因素，当配制高强混凝土时，才掺入5％～15％的硅灰。由于目前原材料普通硅酸盐水泥28d实测强度偏高，为了降低混凝土成本，混凝士预拌企业一般掺入40％～50％掺合料，通过适当调整水胶比可以满足混凝土强度等级要求。而水泥企业为了追逐利润，采用水泥熟料、混合料分别磨细在混合和在磨细过程加入早强激发作用的助磨剂，使普通硅酸盐水泥中混合材料掺量达到了20％～30％。因此，在预拌混凝士中，

5、掺合料和混合材料掺量之和达到60％～80％，势必会影响到预拌混凝土早期密实度．增加早期碳化速度。同时，由于掺合料和混合材料的二次水化反应，将导致混凝土液相碱度和碱储备显著降低，使后期抗碳化性能降低。空气中的C02是导致混凝土碳化的主要原因之一。工业化使得空气中C02浓度急剧上升，2002年全球C02排放量达到240亿吨，预计到2030年～2050年空气中C02含量将达到工业革命前2倍。由于空气中c02浓度增加，地球变暖和城市热岛效应使得混凝土建(构)筑物的所处的环境温度升高，温度每升高I。C，混凝土碳化反应速度将提高2～4倒¨J。因此，C02浓度的增大促进了碳化反应速度，即加速

6、了混凝土建(构)筑物的破坏。因此，在目前情况下，掺合料泵送混凝土抗碳化性能研究具有实际意义。在施工现场，泵送是混凝土拌合物的主要运输方式，泵送要求混凝十拌合物的坍落度在160mm以上。但是预拌混凝土企业为了施工现场方便混凝十拌合物泵送，一般混凝土拌合物坍落2万方数据基于抗碳化性能的C25混凝十配合比优化度都控制在200ram左右。当大流动性混凝土拌合物施工时，如果控制不好，容易分层和离析，直接影响到硬化的混凝土密实度。由于预拌混凝土中掺入一定量掺合料，对于保湿非常敏感，施工单位未按施工规范进行养护，或者养护液涂刷不均匀，均会导致混凝土早期密实度的提高，直接影响到混凝土早期抗碳化

7、性能。现j亍规程(JGj55-2011)规定普通混凝土配合比设计方法仍以强度为第一原则，混凝土耐久性仅通过控制最大水胶比和最小胶凝材料用量来实现。在进行混凝土配合比设计时，混凝土强度等级往往容易满足，由于水泥中掺入一定混合材料，混凝土中又掺入大量掺合料，水胶比和胶凝材料用量即使满足规程要求，但是硬化混凝土碳化快，特别是混凝土早期碳化速度快。目前高性能混凝土和一些在特殊环境的混凝土均根据具体耐久性指标来设计配合比。综上所述，本文以混凝土抗碳化性能为指标，对掺合料预拌混凝土抗碳化性能进行研究，优