高性能混凝土密实性研究.pdf

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1、高性能混凝土密实性研究王田冰(郑州铁路局设计所，河南郑州450000)摘要：通过混凝土透气性、相对抗渗性、抗氯离子渗透和压汞等试验分析高性能混凝土(HPc)的密实性。相对于普通混凝土。HPc的气体扩散系数和相对抗渗系数较小。掺加5％硅粉和30％粉煤灰的H1)c的相对抗渗系数只有普通混凝土的O．5％；HP(=具有优良的抗氯离子渗透性能，掺加5％硅粉和30％粉煤友的HPc相对氯离子扩散系数和有效氯离子扩散系数分别只有1．02×10。12m2／s和1．42×10“2m2／s，分别是普通混凝土的27．9％和24．2％。高性能混凝土的总孔隙率低，孔结构明显地改善。试验证明：高性能混凝土比普通

2、混凝土更为密实，具有更好的抵抗气体、水和离子渗透的能力。关键词：高性能混凝土；密实性；透气性；抗渗性；氯离子渗透；孔结构中图分类号：TU528．3l文献标识码：B文章编号：1672—40ll(2011)02—0003—020前言要维持混凝土的高碱性与钢筋的钝化状态，必须使混凝土具有较高的抵抗气体(二氧化碳和氧气等)、水、离子(氯离子等)渗透的能力，即具有高的密实性。混凝土密实性是平均混凝土耐久性的重要指标。本文从混凝土透气性、相对抗渗性、抗氯离子渗透和压汞试验分析高性能混凝土(H讪Perfb册蚰ceConc陀te，HPC)的密实性。lHPC配合比试验采用P·O42．5级水泥，性能指

3、标符合GBl75—1999标准要求。矿物掺合料有：Ⅱ级粉煤灰、s95级磨细矿渣和硅粉，化学成分见表l，根据《高强高性能混凝土用矿物外加剂》(GB／T18736—2002)测得粉煤灰、磨细矿渣和硅粉的活性指数分别为85．5％、108．2％和10r7．4％。细骨料采用细度模数为2．78的中砂，粗骨料为5—20咖和20一40mm碎石，外加剂为萘系高效泵送剂。表l胶凝材料的化学成分(单位：％)A1203CaOFe203K20MgoNa20Si02Ti02烧失萤水泥5．4258．082．89O．8l2．27O．1524．340．261．68粉煤灰40．471．124．330．480．38O．

4、2l44．171．472．62磨细矿渣15．2839．481．40O．337．28O．3432．721．4l硅粉O．90O．371．651．261．93O．5490．74O．16表2每方混凝土原材料用量(单位：kg／m3)配合比P·O42．5编号水泥粉煤灰矿渣硅粉砂石水泵送剂I44JD665998198．O4．40Ⅱ219441756901036153．37．ooⅢ16287175136891035153．07．87Ⅳ285132226921040153．710．54经过配合比设计和试拌，确定普通混凝土和卸PC的配合比，表2列出每方混凝土原材料用量，各配合比混凝土的力学指标见表3。

5、其中，I配合比的混凝土为普通混凝土，水胶比为0．45，Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ配合比的混凝土为HPc，水胶比皆为0．35。Ⅱ配合比HPc掺加10％粉煤灰和40％磨细矿渣，Ⅲ配合比HPc掺加3％硅粉、20％粉煤灰和40％磨细矿渣，Ⅳ配合比HPc掺加5％硅粉和30％粉煤灰。所有混凝土的砂率为40％，初始坍落度在200±10(mm)之间。普通混凝土含气量为3．2％，三个配合比的高性能混凝土含气量分别为2．2％、2．8％、2．3％和2。3％。表3混凝土的力学性能配合比28天抗压强度劈裂抗拉强度轴心抗压强度静力抗压弹模编号(MPa)(MP8)(GPa)I41．92．4632．832．OⅡ61．83．723

6、6．735．3Ⅲ58．33．3l38．736．OⅣ53．64．4343．938．42透气性透气性反映混凝土密实性，是混凝土耐久性的重要指标之一。混凝土抗碳化性能，主要决定于混凝土的透气性和混凝土中氧化钙的含量。混凝土透气性，直接关系到供氧速度，从而影响钢筋的腐蚀速度。采用DL／T5150一2001《水工混凝土试验规程》附录C进行混凝土透气性试验研究。粒径大于20嘲的骨料用湿筛法筛除，每种技术条件成型三块试件，试件尺寸为50×由100(mm)。成型l天后拆模，试件在20±3℃饱和氢氧化钙溶液中养护至56天，测试混凝土的气体扩散系数。Ⅲ配合比HPc56天气体扩散系数只有2．30×10～

7、m2／8．比普通混凝土降低了36．O％；Ⅳ、Ⅱ配合比HPc的气体扩散系数依次增大，分别为2．35×lO～m2／8、2．69×10～m2／8，分别比普通混凝土降低了34．9％、25．5％。试验结果显示三个配合比的HPc具有比普通混凝土更小的气体扩散系数和更好的密实性。3相对抗渗性混凝土相对抗渗性试验根据DL／T5150一2001<水工混凝土试验规程》4．22进行，每种技术条件成型六块试件，成型l天后拆模，试件标准养护室中养护至28天，进行混凝土相对抗渗性试验。试验水压1