超高强混凝土的耐久性研究

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1、王军委等：超高强混凝土的耐久性研究DOI：10．13905／j．cnki．awjz．2015．01．001超高强混凝土的耐久性研究王军委，李秋义，汪卫琴，唐巍，莫建(1．蓝色经济区工程建设与安全协同创新中心．青岛理工大学土木工程学院．山东青岛266033；2．新疆大学建筑工程学院。乌鲁木齐830047)【摘要】超高强混凝土在现代建筑中的地位越来越重要，其耐久性能自然备受关注。文中研究了水胶比、胶凝材料总量以及矿物掺合料掺量对超高强混凝土抗氯离子渗透及抗碳化性能的影响。试验结果表明：水胶比越小，超高强混凝土抗氯离子渗透性能力越强，抗碳化性能越好；随胶凝材料总

2、量的增加，抗氯离子渗透能力先增强后减弱，而抗碳化能力则逐渐增强；随矿物掺合料掺量的增加，抗氯离子渗透和抗碳化能力均先增强后减弱，最佳掺量为40％。【关键词】超高强混凝土；耐久性；水胶比；抗氯离子渗透；抗碳化【中图分类号】TU528．31【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2015)01—0001—04与其他材料相比，混凝土经济实用，并且有整体性强、提高混凝土的耐久性能已经成为超高强混凝土必不可少的可模性好、耐久性和耐火性好等优点，已经成为使用最广泛研究内容之一。为此，文中通过采用525普通硅酸盐水泥+的建筑材料之一⋯。目前，混凝土的应用领域广泛

3、，高层及矿物掺合料+高性能减水剂配制出强度达到100MPa以上超高层建筑、桥梁隧道建筑、海洋建筑、地下建筑等都离不的超高强混凝土，然后系统研究超高强混凝土的耐久性能。开混凝土的大规模使用。随着社会的高速发展和建设的需1试验求，混凝土逐渐向高强、超高强方向发展，在强度方面的研(1)原材料。水泥：青岛山水集团产P．O52．5级普究已取得相当大的突破，然而，由于使用环境复杂性的特通硅酸盐水泥；硅灰：山东六福微硅粉有限公司产的硅灰；点，混凝土结构仍存在难以避免地耐久性的问题。以前，人矿粉：青岛产$95级矿渣粉；细骨料：河砂，细度模数2．4，符们只是注重结构的安全性

4、、适用性，却忽视了耐久性，导致合GB／T14684—2001要求；粗骨料：粒径为5～20mm连续国内外大量建筑工程提前丧失使用功能，达不到服役年限，级配玄武岩碎石，符合GB／T14685—2001要求；减水剂：聚这样的案例比比皆是。如果对出现问题的建筑物进行修复羧酸系高性能减水剂，减水率为30％；水：普通自来水，符合和重建，将会花费巨额资金，造成资源的严重浪费。因此，JGJ63—2006要求；水泥、硅灰和矿粉的化学成分见表1。表1水泥和矿物掺合料XRF分析结果％(2)试验配合比。本试验研究采用聚羧酸高性能减(3)试验方法。参照GB／T50082—2009的

5、混凝土氯水剂，各组使用量统一为胶凝材料总量的2％，硅灰占胶凝离子扩散系数快速测定的RCM法，测试不同水胶比、胶材料总量的10％不变，利用正交试验法设计配合比，如表2凝材料总量、矿物掺合料掺量对超高强混凝土氯离子扩散所示。系数的影响。表2正交试验正交表[基金项目]国家自然科学基金项目(51178230，51378269)；青岛市科技计划项目(13一l一4—176一jch，13—1—4—115一jch)；山东省高校优秀科研创新团队计划2低温建筑技术2015年第1期(总第199期)参照GB／TS0082—2009的混凝土耐久性试验方法，测胶比A、胶凝材料总量B、

6、矿物掺合料掺量C、误差D对超高试不同水胶比、胶凝材料总量、矿物掺合料掺量下超高强混强混凝土抗氯离子渗透、抗碳化性能的影响。凝土碳化深度的变化。(1)抗氯离子渗透性能。氯离子扩散系数极差和方2试验结果与分析差分析结果见表4．2．1试验结果表4氯离子扩散系数极差和方差分析结果根据表2各配合比制作试件，按照规范要求，养护并测试的结果见表3。表3超高强混凝土试验结果由表4可以看出，各因素对超高强混凝土氯离子扩散系数的影响程度：A>C>B。由方差分析的结果，对各因素的均方进行比较，可知水胶比对超高强混凝土氯离子扩散系数的影响最大，其次分别为矿物掺合料掺量、胶凝材料总

7、量，这与极差分析所得出的结论一致。数理统计：F≥FD．01(2，2)，表明因素影响特别显著；F0．01(2，2)≥F≥F0．5(2，2)，表明因素影响显著J。查F表可知：FD．01(2，2)=90，FD．5(2，2)=19。由此可知，水胶比对超高强混凝土氯离子2．2试验分析扩散系数的影响是特别显著；矿物掺合料掺量对超高强混由表3可知，各配比的塌落度均符合要求，超高强混凝凝土氯离子扩散系数的影响是显著的；胶凝材料总量对超土强度也能达到IOOMPa以上。本试验采用正交试验方法，高强混凝土氯离子扩散系数的影响最小，且影响不显著。并加入空白列，分别通过极差分析和方

8、差分析重点研究水。，二lj杂薰t骢鏊褪瞒58060o620水胶比胶