谈如何改善高强混凝土抗氯离子渗透性能

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1、第37卷第4期四川建筑科学研究2011年8月SichuanBuildingScience223谈如何改善高强混凝土抗氯离子渗透性能邓朝飞(四川建筑职业技术学院，四川德阳618000)摘要：高强混凝土抗氯离子渗透性能是衡量其耐久性的一个重要指标。作者从混凝土原材料着手，在混凝土中掺入不同种类、不同掺量的矿物掺合料(粉煤灰、矿渣、硅灰等)，寻求改善高强混凝土抗氯离子渗透的措施。关键词：高强混凝土；氯离子扩散系数；矿物掺合料中图分类号：TU528．31文献标识码：B文章编号：1008—1933(2011)04—

2、223—040引言筋的篙化作用。力Ⅱ速电化学腐蚀的阳极随着建筑业的飞速发展，高强混凝土在建筑工反应。程中的应用越来越广。高强混凝土耐久性问题一直1．2混凝土抗氯离子渗透的影响因素是材料科学与技术研究的重点之一。高强昆凝土的混凝土抗氯离子渗透的影响因素主要与混凝土耐久性直接影响建筑物的使用寿命。当然，表征混配合比、混凝土内部孔隙率和孔隙液组成等有关。凝土耐久性能的指标很多，作者仅就高强混凝土抗1．2．1混凝土配合比——水灰比氯离子渗透性能做了一些研究分析。水灰比增大，混凝土内部孔隙率也随之增大，对氯离子扩散

3、的阻碍作用减小。所以，水灰比在一定1氯离子对混凝土的破坏作用程度上能反映混凝土的密实度。一般随着混凝土水1．1氯离子加速钢筋锈蚀的作用机理灰比的增大，氯离子扩散系数也逐渐增大。混凝土中，钢筋锈蚀机理分化学腐蚀和电化学1．2．2混凝土孔隙碱度腐蚀，一般情况下，后者危害更大。一些学者认为，氯化物能破坏金属钝化膜，不单化学反应表达式如下：纯取决于钢筋周围混凝土孔隙液中游离氯离子浓阳极：Fe-2e_+Fe“度，更重要的是[cl一]／[OH一]。Housmann在研究阴极：O2+2H2O+4e—OH—中认为，只要[

4、cl一]／[OH一]值不大于0．6，钢筋就Fe+2OH一_+Fe(OH)2Fe203，Fe304(铁不会被激活。不同pH值溶液中，钢筋去钝化锈)[cI一]／[OH一]临界值见表1。在碱性条件下，钢筋表面存在一层致密的钝化表1钢材在不同pH值碱溶液中开始去钝化的膜，能阻止上述阳极反应，保护钢筋不锈蚀。但当混[C1一]／[OH一]凝土中碱度下降时，钝化膜不稳定，腐蚀微电池就会篁：：：!：：!：临界值0．600．570．480．290．270．30在破坏处形成，使钢筋锈蚀。当钢筋所处环境中含有氯离子时，能大大加

5、快电化学腐蚀的速度，其作用机理为：2主要原材料及试验方法1)破坏金属钝化膜。氯离子到达金属表面，吸2．1主要原材料附于钝化膜上，使混凝土局部的碱性降低，破坏钝2．1．1水泥化膜。四川双马水泥P．Ⅱ52．5R硅酸盐水泥，配制2)导电作用。氯离子的存在，降低了混凝土的C60，C70混凝土。电阻，加速钢筋的电化学腐蚀速度；氯化物还提高了四川双马水泥P．II62．5硅酸盐水泥，配制混凝土的吸湿性，同样能降低混凝土的电阻，加速钢C80混凝土。2．1．2粉煤灰收稿日期：2010-08-25成都博磊粉煤灰综合开发有限公

6、司生产的Ⅱ级作者简介：邓朝飞(1974一)，男，湖南衡东人，硕士研究生，讲师，研究方向为建筑材料应用。粉煤灰，比表面积2760em／g，经2h磨细，比表面E—mail：Dengcf0838@163．com积6880em／g，其化学成分见表2。224四川建筑科学研究第37卷表2粉煤灰的化学成分％测试方法标准》标准测定。!!!竺!!竺垡量2．2．2混凝土抗压强度测定39．7223．9418．336．2O1．792．072．476．34按GB／T50081—2002(普通混凝土力学性能试2．1．3矿渣验方法标准

7、》标准测定。2．2．3混凝土抗氯离子渗透性能比表面积6160cm／g，经2h磨细，比表面积采用直径100mm，厚50mm的圆柱体试件。7520eln／g，其化学成分见表3。表3矿渣的化学成分％成型后，在20℃±5℃室内静置24h脱模，用钢丝刷SiO2hl203Fe203CaOMgOTiO2SO3烧失量刷毛试件的顶面和底面，在2O℃±2cI=的Ca(OH)饱和溶液中养护至28d龄期。通过测定混凝土的电荷量，反映透过混凝土的2．1．4硅灰氯离子量，并根据Nemse—Plank方程式推算出氯离比表面积为1900

8、00cm／g，其化学成分见表4。子的电迁移扩散系数，即表4硅灰的化学成分％Cn：e(1／Ti一V2o)／R；SiO2AI203Fe203CaOiVlgOTiO2SO3烧失量94．730．941．23O．500．79／／1．06D：O．235X10一C20式中D——试件氯离子扩散系数；2．1．5细集料R；——测得试件电阻(Q)；中砂采用四川德阳绵远河砂，细度模数2．8，堆——饱和Ca(OH)：溶液的温度，以绝对温积密度1480k