粉煤灰掺量对高性能混凝土力学性能和渗透性能的影响.pdf

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1、材料研究与应用广东建材2015年第10期粉煤灰掺量对高性能混凝土力学性能和渗透性能的影响张慧莲倪玉祥张守治(江苏苏博特新材料股份有限公司)【摘要】本文研究了粉煤灰掺量、水胶比对混凝土的力学性能及抗氯离子渗透性能的影响。结果表明，不同粉煤灰掺量的混凝土，其早期强度随着粉煤灰掺量的增加而降低越显著，后期掺量对强度的影响逐渐减弱，水胶比越大，粉煤灰对混凝土抗压强度的降低幅度越显著。设计粉煤灰混凝土强度等级，应考虑参考90d的强度值。标准养护1年的混凝土，6h通电量随着粉煤灰掺量的增加而减少，且初始电流和6h通电量有显著的相关性。为快速平价粉煤灰混凝土的渗透性能

2、，可利用初始电流代替6h通电量作为评价指标。【关键词】抗压强度；电通量；初始电流：评价指标1引言近年来，国内外土木工程界十分关注混凝土耐久性问题，作了大量的试验研究，工程技术人员对认识混凝土耐久性的程度不断加深。混凝土的耐久性问题涉及的内容较多，其影响因素和破坏机理也较复杂。尽管影响因素很多，但有一个共同特点是：都与水或者其他有害液体或气体向其内部传输的难易程度有关。通常认为混凝土的渗透性是评价其耐久性的重要指标，混凝土耐久性的研究与评价应当建立在对渗透性正确评价的基础上[1-3]。混凝土的耐久性与其渗透性密切相关，开展基于渗透性的混凝土耐久性研究，从根

3、本上提高混凝土本身对外界侵蚀性介质的抵抗能力，无疑是耐久性研究中不可少的组成部分，对混凝土耐久性的评价与高耐久性混凝土的设计亦具有重要的现实意义H]。高性能混凝土与普通混凝土的区别之处主要在于高性能混凝土中一般掺有矿物掺合料，如粉煤灰、矿渣、硅灰等，这些掺合料对混凝土的性能具有物理和化学的改善作用。粉煤灰作为一种常用矿物掺合料，广泛应用于高性能混凝土中。目前对粉煤灰的研究主要集中在火山灰效应、微集料效应等方面，对混凝土力学性能和渗透性能的研究相对较少。本文主要研究粉煤灰掺量对混凝土力学性能及抗渗透性能的影响，同时分析并给出了粉煤灰混凝土的抗渗透性综合评价

4、指标。2原材料、配合比和试验方法2．1原材料一22一水泥：江南小野田52．5P·II水泥，其标准稠度用水量28．6％，其化学成分如表1所示。粉煤灰：南京电热厂I级粉煤灰，需水比90．9％，含水量0．22％，比表面积3228cm2／g，其化学成分如表l所不。表1水泥、粉煤灰的化学组成(wt．％)原材料CaOMgOFe203A1203Si02S03Loss水泥64．971．673．724．3720．792．012．32粉煤灰3．160．914．4229．9054．781．962．64细集料：赣江中粗河沙，细度模数为2．6。粗集料：镇江茅迪玄武岩碎石，粒径5～

5、25mm连续级配。外加剂：江苏苏博特新材料股份有限公司生产的聚羧酸系高效减水剂PCA。2．2混凝土配合比为了研究粉煤灰掺量对混凝土力学性能和渗透性能的影响规律，试验选取了4组不同强度等级的混凝土，既有低水胶比的高强混凝土，也有高水胶比的低强混凝土，混凝土配合比如表2所示。胶凝材料用量分别为420kg／m3、390kg／m3．360kg／m3、340kg／m3；粉煤灰掺量分别为胶凝材料总量的0、12．5％、25．0％、37．5％；水胶比分别为0．38、O．42、0．46和0．50：砂率均为39％。2．3试验方法混凝土抗压强度试验参照GB／T50081—20

6、02《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行，试模采用lOOmm×lOOmm×lOOmm钢试模，分别测试7d、28d和90d广东建材2015年第10期材料研究与应用表2试验用混凝土配合比(kg／ms)注：C38F0表不水胶比：0．38，粉煤灰掺量为o％；F12表不粉煤灰掺量为12．5％；F25表示粉煤灰掺量为25．0％；F37表示粉煤灰掺量为37．5％，其余依次类推。的抗压强度。电通量实验参照ASTMC1202进行，其测试电压为60V，通电时间为6h。不同粉煤灰掺量的混凝土均采用标准养护一年的试件作为测试对象，测试前先将lOOmm×lOOmm×300mm长

7、方体试块，切割成100×100X50的试块。电通量测试前，混凝土试件先真空饱水24h后，轴向施加60V直流电压，试件两端正负极两侧的电解池内分别放置浓度为0．3mol／L的NaOH溶液和3％的NaCl溶液，在试验开始后，记录初始电流并每隔5min测量一次通过试块的电流，持续6h，根据6h通电时间内电流变化计算总电量Q。3试验结果与分析3．1粉煤灰掺量对混凝土力学性能的影响图1中(a)、(b)、(C)和(d)分别给出粉煤灰掺量对四种不同强度等级混凝土抗压强度的影响结果。由图可以看出，粉煤灰对混凝土早期抗压强度(7d)影响较大，图对混凝土后期抗压强度(90d

8、)影响相对较小；粉煤灰掺量越大，对混凝土抗压强度降低的幅度越明显；水胶比越大，粉