HQ型阻锈剂对碱激发水泥混凝土性能的影响

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1、广东建材2016年第6期材料研究与应用1前言HQ型阻锈剂对碱激发水泥混凝土性能的影响龙肖娟(阳春市新三马建材有限公司)【摘要】论文探索了HQ型阻锈剂对碱激发混凝土的工作性能、凝结时间、力学性能、碳化深度、砂浆自由氯离子含量及砂浆钢筋锈蚀性能的影响，通过SEM及MIP微观结构测试研究了HQ型阻锈剂对碱激发水泥微观结构的影响。结果表明：HQ型阻锈剂对混凝土的力学性能、碳化及砂浆各龄期自由氯离子含量无显著影响，可提高水泥混凝土的工作性能、缩短混凝土凝结时间，HQ型阻锈剂可使水泥浆体更加密实、降低总孔隙率，从而提高碱激发水泥混凝土的抗锈蚀性能。【关键词】碱激发水泥；

2、HQ型阻锈剂；碳化深度；钢筋锈蚀近年来，我国频现海中建筑物或临海建筑物破坏的现象。众所周知，海水是高含盐分的物质，其中的氯离子和硫酸根离子对于混凝土的耐久性有决定性的影响Eli。有关调查资料表明，我国海港码头使用5～10年，就有高达80％以上的码头遭受不同程度腐蚀破坏，大多达不到设计使用年限[z-。究其原因，一方面长期以来钢筋混凝土结构设计只强调荷载作用下的结构安全性，而对耐久性问题关注不够，另一方面如何提高海工混凝土耐久性能是一项技术难题。大量工程调查研究表明，钢筋锈蚀是混凝土结构破坏失效的最主要原因，氯离子侵蚀和混凝土碳化是钢筋锈蚀的主要因素E3,4]。

3、氯离子腐蚀主要是破坏钢筋表面的钝化膜，再加上Cl一的去极化作用和C1的导电作用从而引起了钢筋的锈蚀。锈蚀钢筋转为铁锈时，体积最大膨胀6倍；导致混凝土胀裂，降低钢筋与混凝土的粘结力，从而导致结构承载能力的降低。因此，对海洋环境下钢筋的防腐蚀设计显得尤为重要[5]。当前，我国大力发展海洋工程建设，对先进的海工混凝土材料需求不断加大，碱激发材料由于其独特的性能，已成为海工混凝土研究的热点。碱激发胶凝材料是在激发剂作用下矿渣微粉和粉煤灰等工业副产物通过溶解、水解、缩聚和固化等过程形成，具有共价键网状结构的胶凝材料[引。碱激发材料硬化后，微观结构致密，浆体内无Ca(O

4、H)。和钙矾石，不易与海水中盐分发生反应[7]；另外碱激发材料的合成机理与水泥水化机理不同，合成过程中放热少，进一步减少材料内部微裂纹等缺陷陋]，因此碱激发胶凝材料适用于制备海工混凝土[9，10]。通过向碱激发混凝土中掺加HQ型液态阻锈剂，提高碱激发混凝土的抗钢筋锈蚀性能，促进碱激发混凝土在海洋工程中的应用。2试验材料和方案制备砂浆的碱激发水泥由广州谱梦新材料技术有限公司生产，主要成分为矿渣微粉，密度为2．739／cm。，胶砂28d强度为47．7MPa，广东韶关钢铁集团$95矿渣微粉，厦门艾思欧标准砂有限公司生产标准砂，5～25mm碎石，模数2．3的河沙，中

5、8光圆钢筋，固态聚羧酸减水剂，市售HQ型阻锈剂。为了比较HQ阻锈剂对碱激发混凝土的影响，选定一定强度等级和流动度混凝土，空白组不参加阻锈剂，通过工作性能、力学性能、碳化性能、凝结时间等测试，结合砂浆的加速钢筋锈蚀测试、扫描电镜分析、孔径分析，综合比较了HQ阻锈剂对碱激发水泥混凝土的影响。混凝土和砂浆配合比分别为表1、表2。表1混凝土配合比(kg)注：M0、MH试样胶凝材料为碱激发水泥，拌合水为模拟海水。3结果与分析3．1新拌混凝土工作性能和凝结时间测试3一材料研究与应用广东建材2016年第6期按照GB／T50080—2002《普通混凝土拌和物性能试验方法》规

6、定的方法测定混凝土的坍落度和凝结时间。新拌混凝土的坍落度和凝结时间结果如表3。表3混凝土工作性能和凝结时间混凝土拌合物工作性能和凝结时间测试结果表明，掺加HQ阻锈剂混凝土流动性较好，凝结时间较空白组缩短。3．2混凝土力学性能测试根据《普通混凝土力学性能试验方法标准》的规定，测定两组混凝土试样的3d、7d、14d和28d抗压强度，结果如表4：表4混凝土强度发展(MPa)表4可以看出碱激发混凝土早期强度较高，强度发展良好，掺HQ阻锈剂对混凝土强度的影响较小，由于阻锈剂有促凝的作用，因此早期强度较控制组试样略高，后期掺阻锈剂试样强度和控制组相近。3．3混凝土碳化深

7、度测试抗碳化性能是影响混凝土耐久性的最重要因素之一，碳化会降低混凝土的pH值，导致钢筋锈蚀。参照GB／T50082—2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》，自然条件下养护28d、标准养护28d和84d试样进行加速碳化试验，加速碳化7d时，劈开试样，喷洒酒精酚酞试剂，测试碱激发混凝土的碳化深度。测试结果如图1、表5：一礼、准养护!剐跌样},1i准蚱护Hjt』I式f1图1碱激发混凝土7d碳化深度测试表5混凝土碳化深度(mill)注：空气中养护试样表面出现较多细裂纹，致使碳化深度较大。一a一由图1、表5可以看出，阻锈剂对混凝土抗碳化性能无显著影响，掺

8、阻锈剂和控制组试样标准养护28d和84d，7d加速碳