粉煤灰摻量對(duì)高性能混凝土力學(xué)性能和滲透性能的影響.pdf

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1、材料研究與應(yīng)用廣東建材2015年第10期粉煤灰摻量對(duì)高性能混凝土力學(xué)性能和滲透性能的影響張慧蓮倪玉祥張守治(江蘇蘇博特新材料股份有限公司)【摘要】本文研究了粉煤灰摻量、水膠比對(duì)混凝土的力學(xué)性能及抗氯離子滲透性能的影響。結(jié)果表明，不同粉煤灰摻量的混凝土，其早期強(qiáng)度隨著粉煤灰摻量的增加而降低越顯著，后期摻量對(duì)強(qiáng)度的影響逐漸減弱，水膠比越大，粉煤灰對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度的降低幅度越顯著。設(shè)計(jì)粉煤灰混凝土強(qiáng)度等級(jí)，應(yīng)考慮參考90d的強(qiáng)度值。標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)1年的混凝土，6h通電量隨著粉煤灰摻量的增加而減少，且初始電流和6h通電量有顯著的相關(guān)性。為快速平價(jià)粉煤灰混凝土的滲透性能

2、，可利用初始電流代替6h通電量作為評(píng)價(jià)指標(biāo)?！娟P(guān)鍵詞】抗壓強(qiáng)度；電通量；初始電流：評(píng)價(jià)指標(biāo)1引言近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外土木工程界十分關(guān)注混凝土耐久性問(wèn)題，作了大量的試驗(yàn)研究，工程技術(shù)人員對(duì)認(rèn)識(shí)混凝土耐久性的程度不斷加深?；炷恋哪途眯詥?wèn)題涉及的內(nèi)容較多，其影響因素和破壞機(jī)理也較復(fù)雜。盡管影響因素很多，但有一個(gè)共同特點(diǎn)是：都與水或者其他有害液體或氣體向其內(nèi)部傳輸?shù)碾y易程度有關(guān)。通常認(rèn)為混凝土的滲透性是評(píng)價(jià)其耐久性的重要指標(biāo)，混凝土耐久性的研究與評(píng)價(jià)應(yīng)當(dāng)建立在對(duì)滲透性正確評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上[1-3]?；炷恋哪途眯耘c其滲透性密切相關(guān)，開(kāi)展基于滲透性的混凝土耐久性研究，從根

3、本上提高混凝土本身對(duì)外界侵蝕性介質(zhì)的抵抗能力，無(wú)疑是耐久性研究中不可少的組成部分，對(duì)混凝土耐久性的評(píng)價(jià)與高耐久性混凝土的設(shè)計(jì)亦具有重要的現(xiàn)實(shí)意義H]。高性能混凝土與普通混凝土的區(qū)別之處主要在于高性能混凝土中一般摻有礦物摻合料，如粉煤灰、礦渣、硅灰等，這些摻合料對(duì)混凝土的性能具有物理和化學(xué)的改善作用。粉煤灰作為一種常用礦物摻合料，廣泛應(yīng)用于高性能混凝土中。目前對(duì)粉煤灰的研究主要集中在火山灰效應(yīng)、微集料效應(yīng)等方面，對(duì)混凝土力學(xué)性能和滲透性能的研究相對(duì)較少。本文主要研究粉煤灰摻量對(duì)混凝土力學(xué)性能及抗?jié)B透性能的影響，同時(shí)分析并給出了粉煤灰混凝土的抗?jié)B透性綜合評(píng)價(jià)

4、指標(biāo)。2原材料、配合比和試驗(yàn)方法2．1原材料一22一水泥：江南小野田52．5P·II水泥，其標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量28．6％，其化學(xué)成分如表1所示。粉煤灰：南京電熱廠I級(jí)粉煤灰，需水比90．9％，含水量0．22％，比表面積3228cm2／g，其化學(xué)成分如表l所不。表1水泥、粉煤灰的化學(xué)組成(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細(xì)集料：贛江中粗河沙，細(xì)度模數(shù)為2．6。粗集料：鎮(zhèn)江茅迪玄武巖碎石，粒徑5～

5、25mm連續(xù)級(jí)配。外加劑：江蘇蘇博特新材料股份有限公司生產(chǎn)的聚羧酸系高效減水劑PCA。2．2混凝土配合比為了研究粉煤灰摻量對(duì)混凝土力學(xué)性能和滲透性能的影響規(guī)律，試驗(yàn)選取了4組不同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，既有低水膠比的高強(qiáng)混凝土，也有高水膠比的低強(qiáng)混凝土，混凝土配合比如表2所示。膠凝材料用量分別為420kg／m3、390kg／m3．360kg／m3、340kg／m3；粉煤灰摻量分別為膠凝材料總量的0、12．5％、25．0％、37．5％；水膠比分別為0．38、O．42、0．46和0．50：砂率均為39％。2．3試驗(yàn)方法混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)參照GB／T50081—20

6、02《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行，試模采用lOOmm×lOOmm×lOOmm鋼試模，分別測(cè)試7d、28d和90d廣東建材2015年第10期材料研究與應(yīng)用表2試驗(yàn)用混凝土配合比(kg／ms)注：C38F0表不水膠比：0．38，粉煤灰摻量為o％；F12表不粉煤灰摻量為12．5％；F25表示粉煤灰摻量為25．0％；F37表示粉煤灰摻量為37．5％，其余依次類(lèi)推。的抗壓強(qiáng)度。電通量實(shí)驗(yàn)參照ASTMC1202進(jìn)行，其測(cè)試電壓為60V，通電時(shí)間為6h。不同粉煤灰摻量的混凝土均采用標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)一年的試件作為測(cè)試對(duì)象，測(cè)試前先將lOOmm×lOOmm×300mm長(zhǎng)

7、方體試塊，切割成100×100X50的試塊。電通量測(cè)試前，混凝土試件先真空飽水24h后，軸向施加60V直流電壓，試件兩端正負(fù)極兩側(cè)的電解池內(nèi)分別放置濃度為0．3mol／L的NaOH溶液和3％的NaCl溶液，在試驗(yàn)開(kāi)始后，記錄初始電流并每隔5min測(cè)量一次通過(guò)試塊的電流，持續(xù)6h，根據(jù)6h通電時(shí)間內(nèi)電流變化計(jì)算總電量Q。3試驗(yàn)結(jié)果與分析3．1粉煤灰摻量對(duì)混凝土力學(xué)性能的影響圖1中(a)、(b)、(C)和(d)分別給出粉煤灰摻量對(duì)四種不同強(qiáng)度等級(jí)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響結(jié)果。由圖可以看出，粉煤灰對(duì)混凝土早期抗壓強(qiáng)度(7d)影響較大，圖對(duì)混凝土后期抗壓強(qiáng)度(90d

8、)影響相對(duì)較??；粉煤灰摻量越大，對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度降低的幅度越明顯；水膠比越大，粉