【摘要】混凝土及其原材料中氯離子、堿含量及三氧化硫會影響鋼筋混凝土的耐久性能。采用標準檢測方法對混凝土中各種原材料的氯離子、堿含量及三氧化硫進行檢測,并依據(jù)計算公式計算出混凝土中的氯離子、堿含量以及三氧化硫的含量。
【關鍵詞】混凝土;原材料;測定;計算;氯離子;堿含量;三氧化硫
1 前言
當前建筑形式主要以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主,其具有性能高、成本低廉、堅固耐用等優(yōu)點,被廣泛應用于建筑工程中。然而鋼筋銹蝕是影響鋼筋混凝土安全使用的一個重要問題。由于混凝土中氯離子的存在,致使水泥混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部發(fā)生了“電化反應”,導致鋼筋銹蝕,對水泥混凝土結(jié)構(gòu)造成了危害?;炷林袎A含量的存在,使有堿活性的粗細骨料與堿發(fā)生了化學反應,致使混凝土膨脹、開裂甚至破壞。此外,混凝土中硫酸鹽的存在可能會使混凝土發(fā)生化學腐蝕。由此可見,對混凝土原材料中氯離子、堿含量及三氧化硫進行檢測,根據(jù)各原材料的檢測數(shù)值計算出混凝土中氯離子、總堿量及三氧化硫含量,以判別對混凝土腐蝕的影響程度,并加以控制以減少對混凝土的腐蝕。
2 實驗儀器及檢測方法
2.1實驗儀器
PHS-3C酸度計;BM-252電子天平;FP6400A火焰光度計;SX2-2.5-12箱式電阻爐。
2.2檢測方法
水泥、粉煤灰、礦粉檢測方法為《水泥化學分析方法》GB/T176-2008;細骨料、粗骨料檢測方法為《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗方法標準》JGJ52-2006;外加劑檢測方法為《混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗方法》GB/T8077-2012;混凝土拌合物用水檢測方法為《混凝土用水標準》JGJ63-2006。由于原材料的級別和使用要求不同,對混凝土原材料的氯離子、堿含量及三氧化硫檢測技術要求參照產(chǎn)品標準。
3 混凝土中氯離子含量計算方法
依據(jù)標準《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設計規(guī)范》GB/T50476-2008以及《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設計規(guī)范》TB10005-2010的要求。不同環(huán)境下,混凝土的氯離子含量應滿足表1的規(guī)定。
注:(1)混凝土中各種原材料的氯離子含量之和與膠凝材料重量的比值,得出混凝土氯離子含量。即混凝土總氯離子含量=(水泥中氯離子+粉煤灰中氯離子+礦粉中氯離子+砂中氯離子+碎石中氯離子+外加劑中氯離子+拌合用水中氯離子)×100%÷膠凝材料總量。
(2)當混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的配筋率低于最小配筋率時,其氯離子含量應滿足表1中鋼筋混凝土的要求。
4 混凝土中堿含量計算方法
依據(jù)標準《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設計規(guī)范》GB/T50476-2008以及《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設計規(guī)范》TB10005-2010的要求。不同環(huán)境下,混凝土的堿含量應滿足表2的規(guī)定。
注:(1)混凝土中各種原材料的堿含量之和,得出混凝土的堿含量。其中,礦物摻和料的堿含量以可溶性堿量計算。以粉煤灰堿含量測定值的1/6計為粉煤灰的可溶性堿量;以磨細礦渣粉堿含量測定值的1/2計為磨細礦渣粉的可溶性堿量;以硅灰堿含量測定值的1/2計為硅灰的可溶性堿量。即混凝土總堿含量=水泥堿含量+粉煤灰堿含量+礦粉堿含量+外加劑堿含量+拌合用水堿含量(粗、細骨料中不含潛在堿活性物質(zhì),故未計算在內(nèi))。
(2)不直接與水接觸、長期年平均空氣相對濕度≤75%的環(huán)境為干燥環(huán)境;長期處于水下或潮濕土中、干濕交替區(qū)、水位變化區(qū)以及年平均空氣相對濕度>75%的環(huán)境為潮濕環(huán)境;與高含鹽堿土體、海水、含堿工業(yè)廢水或鈉(鉀)鹽等直接接觸的環(huán)境為含堿環(huán)境。當干燥環(huán)境、潮濕環(huán)境與含堿環(huán)境變換交替作用時,均應按含堿環(huán)境來對待。
(3)當混凝土結(jié)構(gòu)存在于含堿環(huán)境中,設計使用年限為100年時,混凝土的堿含量不僅要滿足表2混凝土中堿含量的最大限值的要求,還應使用非堿活性骨料;設計使用年限為60年、30年時,混凝土的堿含量不僅要滿足表2混凝土中堿含量的最大限值的要求,還應將混凝土的表面作防水、防堿涂層的處理,或者使用非堿活性骨料。
5 混凝土中三氧化硫含量計算方法
依據(jù)標準《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設計規(guī)范》GB/T50476-2008及《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設計規(guī)范》TB10005-2010的要求。不同環(huán)境下,混凝土中三氧化硫含量不大于膠凝材料總量的4.0%。
混凝土中各種原材料的三氧化硫含量之和與膠凝材料的重量之比,得出混凝土三氧化硫含量。即混凝土總?cè)趸蚝?(水泥中三氧化硫+粉煤灰中三氧化硫+礦粉中三氧化硫+砂中三氧化硫+碎石中三氧化硫+外加劑中三氧化硫+拌合用水中三氧化硫)×100%÷膠凝材料總量。
6 結(jié)論
混凝土耐久性對材料的要求,采取以總指標及分項指標雙控的原則,分項指標的調(diào)整,應滿足總體指標中的混凝土中的最大氯離子含量、單位體積混凝土中三氧化硫及堿含量要求。在確?;炷量偤瑝A量滿足要求的前提下,礦粉和粉煤灰的堿含量分項指標可適當放寬。
參考文獻
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