海水影响粉煤灰混凝土强度试验研究

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1、文章编号：1007—046X(2016)0卜0001-03辫海水影响粉煤灰混凝土强度试验研究ExperimentalStudyofEffectofSeaWaterontheStrengthofFlyAshConcrete汤善存，吴相豪。吴国玉，韩懂懂，张渑尘，张银娟(上海海事大学海洋科学与工程学院，上海201306)摘要：通过室内试验，研究了不同粉煤灰掺量下，混凝土在海水浸泡和干湿循环作用下的抗压强度和抗拉强度的变化规律。提出了海洋环境下混凝土中粉煤灰的适宜掺量。关键词：粉煤灰；混凝土；抗压强度；抗拉强度；海洋环境中图分类号：TU528．2文献标志码：A0前

2、言的配合比见表1。表1粉煤灰混凝土配合比混凝土是由水泥、集料、水等按照一定比例拌制而成的人工石材，广泛应用于土木工程、海洋工程等领域。尽管混凝土具有较好的力学性能和耐久性能，但是海水仍然对其有一定的侵蚀作用，影响海工混凝土结构的使用寿命。本文从海水的侵蚀方式、粉煤灰掺量等角度探索海水对粉煤灰混凝土抗压强度和抗拉强度的影响，为粉煤灰混凝土在海洋工程中的应用提供参考。1-3试验方法1．3．1试验工况1试验混凝土试件采用100mm×100mm×100mm立方体试件。试验分三种工况：一种是标准养护28d的立方体1．1原材料试件再标准养护45d；第二种是将标准养护28

3、d的立方水泥：P．042．5海螺牌水泥；粉煤灰：Ⅱ级粉煤灰，体试件放在人工海水(人工海水：用工业盐溶解于自来45m筛的筛余为14．8％，需水量比为98．6％，烧失量为水中，溶液浓度为5％)中侵泡45d；第三种是将标准养5．79％；粗集料：碎石，连续级配，最大粒径为15ram；护28d的立方体试件放在人工海水中干湿循环，一次干细集料采用河砂；水：自来水；人工海水：5％的氯化钠湿循环时间为3d，为了便于与海水浸泡的试件对比，干溶液。湿循环15次。1．3．2抗压强度试验1．2配合比当混凝土试件达到规定的海水浸泡、海水干湿循环采用粉煤灰等量取代水泥，粉煤灰取代水泥率

4、分别时间后，放在液压试验机上进行抗压试验，取3块立方为0、15％、30％、40％。各种粉煤灰掺量下混凝土试件体试件的抗压强度平均值作为每组试件的试验结果。1／2016粉煤灰1-3_3抗拉强度试验化程度。可以看出较低掺量的粉煤灰混凝土在中期可以采用劈裂试验方法测定混凝土试件的抗拉强度。当较好地兼顾强度的发展和抗氯离子的侵蚀。}昆凝土试件达到规定的海水浸泡、海水干湿循环时间后，2．1．2海水干湿循环作用下抗压强度试验结果与分析放在液压试验机上进行抗压试验，将混凝土试件的抗压在经过人工海水干湿循环作用45d后，较同期标准强度测定值转换成抗拉强度，取3块立方体试件的

5、抗拉养护条件下的混凝土，除40％掺量的抗压强度小幅提高强度平均值作为每组试件的试验结果。了1．24％外，其他三种掺量均有较大下降，分别是0％掺量的降低39．2％，15％粉煤灰掺量的降低14．6％、30％粉2试验结果与分析煤灰掺量的降低8．8％。可见海水干湿交替对混凝土强度的发展更为不利，在这一过程中生成的一些可溶性盐类物2．1抗压强度试验结果与分析质被冲刷出来，使得混凝土孔隙率增大，使有害离子更易依照试验预定方案，粉煤灰等量取代水泥率为0、进入混凝土，加剧了混凝土的涨裂剥落，影响混凝土强度15％、30％和40％的混凝土抗压强度试验结果见表2。发展[2J。横向

6、比较，掺人粉煤灰的混凝土比未掺加的强度下降小很多，且随粉煤灰掺量增大，其强度下降幅度呈递表2混凝土抗压强度试验值MPa减趋势。这说明粉煤灰参与下的二次水化反应填充孔隙、使混凝土更加密实，这些反应对混凝土抵抗海水干湿交替侵蚀有很大作用。30％、40％两个掺量的粉煤灰混凝土在这一时期强度较大，说明较大掺量的粉煤灰混凝土对海水干湿交替的不利环境抵抗能力较好。2．1．1海水浸泡作用下抗压强度试验结果与分析2．2抗拉强度试验结果与分析从表2可以看出，在标准养护工况下，粉煤灰混凝依照试验预定方案，粉煤灰等量取代水泥率为0、土抗压强度随粉煤灰的掺量增大而下降，这是因为粉煤

7、15％、30％和40％的混凝土抗压强度试验结果见表3。灰中的活性物质存在于表面致密的球形玻璃体中，表面表3混凝土抗拉强度试验值MPa致密，不易水化，对早期强度的影响较小；同时由于粉煤灰在胶凝材料中占的比重越大，水泥熟料就越少，在初期产生的C—s—H较少，影响了混凝土的初期强度[11。在经过海水浸泡45d后，较同期标准养护条件下的混凝土，0粉煤灰掺量的混凝土抗压强度降低5．2％、15％掺量的提高4．1％、30％粉煤灰掺量的降低7．33％、2．2．1海水浸泡作用下抗拉强度试验结果与分析40％粉煤灰掺量的提高1．45％。可见海水浸泡对混凝土从表3可以看出，同抗压强

8、度变化规律相似，标准强度发展不利，原因是氯离子与混凝