孔结构与混凝土抗渗性的关系.pdf

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1、张伟潼等：孔结构与混凝土抗渗性的关系17孔结构与混凝土抗渗性的关系张伟潼，江守恒，王洪生’(1．黑龙江省寒地建筑科学研究院．哈尔滨150080；2．哈尔滨工业大学土木工程学院．哈尔滨150090)【摘要】研究了不同水胶比和含气量混凝土的孔结构和抗渗性，结果表明：水灰比对混凝土孔结构和抗渗性的影响非常显著，随水灰比的降低，水泥石中小于100nm孔隙所占比例增大，最可几孔径减小约50％，抗渗性明显提高；随含气量的增加，水泥石总孔隙率增大，最可几孔径呈现先减小后增大趋势，混凝土的抗渗性先增大后降低，含气量为3

2、．7％时，混凝土抗渗性最好。【关键词】混凝土；孔结构；抗渗性【中图分类号】TU528．32【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2012)05—0017—02混凝土是一种多孔材料，尽管随着混凝土强度等采用压汞法测试孔结构，由于压汞法试验的样品级的提高，混凝土结构越来越致密，但在拌合以及水泥较小，取样过程中砂的含量对测试结果影响很大，因水化过程中，难免会留下一些孔隙。孔隙率、孔径分此，采用水泥净浆试件测试孔结构；采用NEL法。用氯布、孔型等孔结构特征严重影响着新拌混凝土的工作离子扩散系数表征混凝

3、土的抗渗性。性、硬化混凝土的力学性能，以及抗渗性、抗冻性、抗碳2试验结果与分析化性、耐腐蚀性等耐久性能力学性能⋯。因此，孔结构水泥石孔结构试验结果见表2。的测试及其对混凝土性能影响的研究是混凝土材料表2水泥石孔结构试验结果科学研究的一项重要内容。混凝土的渗透性与水泥石内部孔隙密切相关，渗透性取决于毛细孔相和C—S—H凝胶、CH等致密水化产物相之间的体积分数，以及毛细孔隙的连通程度、连通的路径等。著名学者Powers认为，当孔隙率低于20％时，水泥石的渗透系数非常小，而当孔隙率大于25％时，水泥石的渗透系

4、数随着孔隙率的增大而急剧增加。吴中伟先生根据不同孔径对混凝土性能的影响，将混凝土中的孔划分为四个等级，分别为<2ooA的无害孔级、2ooA一5ooA的少害孔级、5ooA一2000A的有害孔级和>2oooA的多害孔级，并指出增由表2可见，水灰比对水泥石孔结构参数影响极加5ooA以下孔的比例，减少1000A以上的孔含量，可为显著。随水灰比的减小，比孔容积、最可几孔径和总显著改善混凝土的性能】。孔隙率均大幅度降低，

5、验方法减小一半左右，孔隙率降低40％。引气剂对混凝土的试验采用P·042．5普通硅酸盐水泥；中砂，细度孔隙率也有一定的影响，随含气量的增加，水泥石比孔模数2．8；5—25mm连续级配碎石；萘系高效减水剂，容积和孔隙率略有增大，最可几孔径和

6、抗渗性影响显著，随水灰比的降低，氯离子扩散系数明显降低，水灰比从0．5降至0．3时，氯离子扩散系数约降低40％。这与图2所示的水泥石中不同尺寸的孔含量密切相关。18低温建筑技术2012年第5期(总第167期)

7、_s．u、0_Ix释峨衽_1u2lll1lO8642D0．50．40．30．30．40．5图l水灰比对混凝土抗渗性的影响图2水灰比对水泥石孔径分布的影响由图2可见，随水灰比的降低，水泥石中小于随水灰比的降低，水泥石最可几孑L径从412rim降至100nm孔隙所占比例增大，而大于1000nm的有害孔

8、207nm，减小了约50％，因此，抗渗性明显提高。体积则明显减小。通常，小于10rim的凝胶孔对混凝2．2含气量对孔结构和抗渗性的影响土性能影响较小，而毛细孔，尤其是较大尺寸的毛细孔试验测得，0．4水灰比时，不掺引气剂混凝土的含对混凝土抗渗性影响极为显著，若毛细孔为连通孔，对气量约为0．9％，引气剂掺量为3／万和5／万时，混凝土水泥石抗渗性会产生极为不利的影响。含气量分别为为3．7％和6．2％。不同含气量的0．4通常，最可几孔径是使毛细孔相互连通起来的孔水灰比混凝土氯离子扩散系数和各级尺寸的孔含量径，对

9、混凝土抗渗性影响最大的孔结构参数之一。试验结果见图3和图4。、瓣鬣术、瓣避∞∞柏∞∞0∞∞∞0喜鬈白0．9％3．7％6．2％图3吉气量对混凝土抗誊性的影响图4含气量对水泥石孔径分布的影响由图3可见，含气量对混凝土抗渗性也存在着一(2)随含气量的增加，水泥石总孔隙率增大，最定的影响，随含气量的增加，混凝土抗渗性先增大后降可几孔径先减小后增大，混凝土抗渗性则先增大后降低，但仍高于未掺加引气剂的基准混凝土。低，含气量为3．7％时，混凝土抗渗性最好