干湿循环条件下轻质高强混凝土抗氯离子渗透性能的影响

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1、干湿循环条件下轻质高强混凝土抗氯离子渗透性能的影响摘要：通过控制掺入硅灰和矿粉的量，制备了3个系类10种不同配比的混凝土。测试混凝土在循坏制度一(干燥6h,浸泡18h)和循坏制度二(干燥24h,浸泡48h)的抗氯离子渗透性能。实验结來显示：干湿循环频率越慢，混凝土内部的氯离子浓度越低；混凝土的抗氯离子渗透能力随着单掺矿物掺介料掺量的增加而增加，掺硅粉混凝土的抗氯离子能力更好,当硅粉的量为20%时，混凝上内部的氯离子浓度最低；双掺硅灰和矿粉不能提高混凝土的抗氯离子渗透能力；混凝土内部的氯离子浓度随著深度的增加而降低。词：硅灰；矿渣

2、；复合掺合料；抗氯离了渗透在现代社会中，轻质高强混凝十-俨然已成为许多大型工程的必备材料⑴。轻质高强混凝土具有强度高、自重小、高耐火性、低干缩性、高耐久性、高抗震性、高稳定性和造价低等特性⑵。为提高混凝土的抗氯离子渗透性能，本文通过改变硅灰和矿渣掺量以及氯离子渗透环境，来研究混凝土的抗氯离子渗透性能，此研究可为轻质高强混凝土的耐久性设计捉供理论支持。1原材料、配合比与试验方法1.1原材料实验选用的水泥为中国水泥厂有限公司生产的PHI42.5硅酸盐水泥、二区中砂、陶粒。硅粉(silicafume,SF)、S75级矿渣粉(FS)、聚

3、竣酸减水剂(减水率为25%)、自来水。1.2配合比与试件制作按照《轻骨料混凝土技术规程》(JGJ-51-2002),矿物掺合料釆用单掺和双掺2种实验方法。单掺时SF和MP収代水泥量为5%、10%和20%,双掺时两种掺合料均以10%、20%和30%取代水泥，具体配合比见表1。凝土试件采丿IJ机械搅拌、振动成型，试件规格为I()()mmxl()()mmx4()()mm,养护28d示测其抗压强度。混凝土水灰比较低，混凝土的流动性较小，可有效抑制陶粒上浮。图1为制作的陶粒混凝土试块。表1混凝土配仑比编号单位立方米各混合料的质量/kg-n

4、f3减水剂(%)水胶比水泥陶粒砂水SFMP不掺SFS05003602401650010.33单掺SFSF547536024016525010.33SF1045036024016550010.33SF20400360240165100010.33单掺FSFS547536024016502510.33FS1045036024016505010.33FS20400360240165010010.33复掺SFS10400360240165505010.33SF+FSSFS2030036024016510010010.33SFS30200

5、36024016515015010.33图1新拌混凝土试块1.3实验方法本实验采用的氯离子浓度为7%o实验采用两种干湿循环制度。循环制度一（1:3）:干燥6h,浸泡18h；循环制度二（1:2）:干燥24h,浸泡48h。将试块置于7%NaCl溶液屮7d、14d和28d。放入前用防水蜡包裹试块4面，留下2个面作为氯离子侵蚀面，见图4。浸泡结束后，取出试块，距试块表而每10mm画出一条直线直至画到试块中间即50mm处，使用混凝土切片机切片，并收集切片时掉落F来的粉末不少于l（）g（见图2）o实验使用抗氯离子渗透实验仪器（见图3）,由北

6、京三思行测控技术有限公司生产，型号为SSX—CLUo图2混凝土取样示意图图3抗氯离子渗透实验仪器3试验结果与分析3.1同一深度处不同矿物掺合料混凝土的氯离子浓度图4中得到：相同深度处，干湿循环制度一下的氯离子浓度明显高于干湿循环制度二。这与干湿循环的频率有关系，干湿循环制度一下72小时内T湿循环3次，干湿循环制度二卜「72小时内干湿循环1次。干湿循坏频率越高，混凝土小氯离子的渗透速度越快。对比图5和图6：混凝十•的抗氯离了渗透能力随着矿物掺合料掺量的增加而增加。这是因为：一方面矿物掺合料不仅产生二次水化反应，消耗抗腐蚀能力差的C

7、a（OH）2,同时二次水化产生的凝胶填充混凝土内部空隙，增加混凝土的密实度；另--方面矿物掺合料的微集料效应能够填空在混凝土空隙中［4一®,进一步的增加混凝土的密实度。硅灰的细度较大，能与水更加充分的发生水化反应，更好的填充混凝土的空隙、降低混凝土的孔隙率、提高密实度，进而提高混凝土的抗氯离子侵蚀能力。图428d不同矿物掺合料混凝土的氯离子浓度（105mol/lJ14001200111oooooOKMOOO(M08642WO1UMH0妾J签昶试件种类图5干湿循环制度一（1:3）下28（1不同矿物掺合料混凝土的氯离子浓度（105m

8、ol/lJ图6干湿循环制度二（1:2）下28d不同矿物掺合料混凝土的氯离子浓度（105mol/D3.2不同深度处混凝土的氯离子浓度在图7中，28d时当据试件表面5cm处，混凝土内部的氯离了浓度接近于0。其中SF20对应的1111线降低速度最快。可见掺入20%硅灰