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        淺談?chuàng)胶狭蠈?duì)混凝土電通量的影響

        2018-03-07 21:58:43蘇家駒劉清梅
        科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào) 2017年32期
        關(guān)鍵詞:影響

        蘇家駒 劉清梅

        摘 要:本文以固定膠凝材料總量和新拌混凝土工作性能基本保持一致,通過制作不同摻量的單摻粉煤灰、單摻礦粉和雙摻粉煤灰、礦粉為對(duì)比的系列混凝土配合比,測(cè)試不同齡期的系列混凝土6h電通量,探討不同種類的摻合物及摻量對(duì)混凝土電通量的影響。

        關(guān)鍵詞:電通量 摻合料 摻量 影響

        中圖分類號(hào):TU528 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2017)11(b)-0054-03

        Abstract: Based on total fixed gelling material and fresh concrete work almost consistent performance, through the production of different dosage of single mixing fly ash, mineral ores and double mixing fly ash and mineral powder into a series of contrast, tests the 6h flux of this series of concrete with different ages, discusses the effects of different kinds of admixture and content on the electric flux of concrete.

        Key Words: Electric flux; Admixture; Admixture; Effects

        在土建工程中,混凝土是用量最大和用途最廣的建筑材料之一,近年來,業(yè)界對(duì)混凝土的耐久性越來越重視?;炷恋挚弓h(huán)境介質(zhì)作用并長期保持其良好的使用性能和外觀完整性,從而維持混凝土結(jié)構(gòu)的安全、正常使用的能力稱為耐久性,混凝土的耐久性包括:抗?jié)B性、抗凍性、抗侵蝕性、混凝土的碳化(中性化)、堿骨料反應(yīng)等性能。

        對(duì)混凝土材料而言,幾乎所有的破壞都是從外界侵蝕性介質(zhì)(如H2O、NOx、CO2、Cl-、SO42-、Mg2+等)進(jìn)入開始,抗?jié)B性是表征混凝土耐久性的關(guān)鍵參數(shù)之一,新型的滲透性檢測(cè)方法有表面透氣法(氮?dú)夥ǎ?、表面吸水法(Suction)、電通量法(ASTM C1202)、氯離子擴(kuò)散系數(shù)法(電化學(xué)分析法:Fick第二定律、電遷移法:Nernst-Planck方程、電導(dǎo)法:NEL法Nernst-Einstein方程),本文就最常用的ASTM C1202法(以下簡稱電通量法)試驗(yàn)過程中的影響因素進(jìn)行分析。

        1 原材料及試驗(yàn)方法

        1.1 原材料

        水:自來水。

        水泥:華潤水泥(防城港)有限公司P.O42.5。

        砂:北海砂場,細(xì)度模數(shù)為2.9的中砂。

        碎石:廣東惠東石場,5~20mm碎石。

        粉煤灰:欽州市永佳環(huán)保材料有限公司二級(jí)粉煤灰。

        礦粉:華潤水泥(防城港)有限公司S95礦渣微粉。

        外加劑:四川路加四通科技發(fā)展有限公司VF-2聚羧酸高性能減水劑。

        1.2 試驗(yàn)儀器與設(shè)備

        采用北京三思行測(cè)控儀器有限公司生產(chǎn)的混凝土電通量測(cè)試儀分別進(jìn)行28d、56d的電通量測(cè)試。

        1.3 配合比設(shè)計(jì)

        為了了解粉煤灰、礦粉、水泥用量對(duì)混凝土電通量的影響,本次試驗(yàn)以400kg/m3膠凝材料總量,0.38水膠比為基礎(chǔ),以單摻粉煤灰、礦粉和雙摻粉煤灰、礦粉(粉煤灰∶礦粉=2∶3)為對(duì)比的系列配合比,對(duì)混凝土的電通量進(jìn)行了試驗(yàn),配合比如表1所示。

        1.4 試驗(yàn)方法及步驟

        (1)試件成型用量及用途。成型2組(6個(gè))150mm×150mm×150mm、1組(3個(gè))100mm×100mm×100mm的立方體試塊,其中150mm×150mm×150mm的試件標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)到齡期前1~2d,對(duì)制備的試塊進(jìn)行鉆芯取樣,每組試件從側(cè)面鉆取φ100mm芯樣,加工成φ100mm×50mm的圓柱體試件進(jìn)行28d、56d電通量試驗(yàn),100mm×100mm×100mm試件用于28d的抗壓強(qiáng)度。

        (2)混凝土攪拌過程。依次將石頭、砂、膠凝材料干拌30s,然后將混有外加劑的拌合水一次性倒入攪拌機(jī)中攪拌3min。

        (3)成型過程。將混凝土一次性裝入試模后(3個(gè)為一組)置于振動(dòng)臺(tái)上,振動(dòng)10~15s后用灰刀插搗四壁排除表面氣泡,繼續(xù)振動(dòng)10~15s,然后抹面。

        (4)養(yǎng)護(hù)。成型后首先在室溫養(yǎng)護(hù)一天,拆模后搬入標(biāo)養(yǎng)室繼續(xù)養(yǎng)護(hù)到相應(yīng)齡期。

        (5)測(cè)試方法。新拌混凝土的工作性、力學(xué)性能按照J(rèn)GJ 55-2011、GB/T 50081-2002進(jìn)行。混凝土電通量參照ASTM C1202法和GB/T 50082-2009進(jìn)行,試驗(yàn)前,對(duì)試件進(jìn)行真空飽水,試驗(yàn)在試件軸向施加60V直流電壓,試件的正、負(fù)極兩側(cè)的試驗(yàn)槽內(nèi)分別放置濃度為0.3mol/L的NaOH溶液和3%的NaCl溶液。記錄6h內(nèi)通過試件的總電量Q值,即為檢測(cè)試件的電通量。

        2 試驗(yàn)結(jié)果分析

        用(以)固定膠凝材料為基礎(chǔ),礦物摻加料采用等量取代水泥的方法,粉煤灰、礦粉和粉煤灰+礦粉的摻量分別為10%、20%、30%,分別制作混凝土試件,養(yǎng)護(hù)至規(guī)定齡期進(jìn)行電通量測(cè)試,試驗(yàn)結(jié)果見表2、表3、表4;選取編號(hào)為2~9組配比同盤成型的試件送至4個(gè)不同試驗(yàn)室,試驗(yàn)結(jié)果見表5。

        2.1 單摻粉煤灰的影響

        從表2可看出,混凝土6h電通量隨粉煤灰摻量的增加而增大,說明粉煤灰等量取代部分水泥,未能有效改善混凝土內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu),從而提高混凝土抗氯離子滲透能力,反而起了反作用。理論上粉煤灰具有的活性微集料效應(yīng)可填充與密實(shí)作用,直接“細(xì)化”孔隙并填塞細(xì)孔的通道;隨著齡期的增長,粉煤灰的火山灰反應(yīng)的進(jìn)行,粉煤灰活性效應(yīng)所形成的凝膠填充了混凝土中一部分空隙,同時(shí)將不穩(wěn)定的氫氧化鈣轉(zhuǎn)為結(jié)構(gòu)上致密、性能上穩(wěn)定的膠凝物質(zhì),使混凝土滲透性降低。對(duì)此,筆者質(zhì)疑粉煤灰的質(zhì)量品質(zhì)出現(xiàn)了問題導(dǎo)致性能下降,無法達(dá)到試驗(yàn)預(yù)期效果。endprint

        2.2 單摻礦粉的影響

        從表3可看出,混凝土6h電通量隨礦粉摻量增加而大幅降低,礦粉摻量從0%增加至10%時(shí),電通量值降低幅度最大,隨著摻量增加,電通量值降幅明顯變小,這主要是因?yàn)榈V粉能增強(qiáng)混凝土內(nèi)部水泥與砂石骨料的界面,改善孔的結(jié)構(gòu),從而阻斷部分連通孔,但因礦粉的細(xì)度和活性有限,摻量增加到一定值后,將無法持續(xù)發(fā)揮明顯的作用。

        2.3 雙摻粉煤灰和礦粉的影響

        從表4可看出,雙摻粉煤灰+礦粉顯著降低了各齡期混凝土電通量。雙摻后,混凝土中不同膠材的級(jí)配效應(yīng)和超疊加效應(yīng)使得毛細(xì)孔更加細(xì)小,漿體的密實(shí)性大為提高,從而使混凝土的電通量顯著降低。試驗(yàn)也從側(cè)面印證了筆者認(rèn)為粉煤灰的品質(zhì)存在一定問題的看法。

        2.4 不同試驗(yàn)環(huán)境對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響

        本次試驗(yàn)中,將同盤配比成型的8組電通量試件送檢至4個(gè)不同試驗(yàn)室,各試驗(yàn)室之間檢測(cè)結(jié)果見表5,整體上看,電通量的測(cè)試結(jié)果存在較大的差異,但也基本滿足ASTMC 1202中兩個(gè)不同試驗(yàn)室所得的3個(gè)試件的電通量平均值不應(yīng)相差29%的精度要求。

        3 結(jié)論

        (1)混凝土的電通量與它本身的組成材料有很大的關(guān)系,應(yīng)重視原材料的品質(zhì)檢驗(yàn)。

        (2)礦粉能很好地減低混凝土的電通量,當(dāng)?shù)V粉摻量超過20%時(shí),混凝土電通量值減低的幅度較小。

        (3)摻和料對(duì)電通量的影響主要是通過二次水化改善混凝土的內(nèi)部孔隙率和孔結(jié)構(gòu),在配比設(shè)計(jì)時(shí),可以通過調(diào)整摻和料的種類和摻量來提高混凝土的致密性,降低電通量。

        (4)電通量的測(cè)試結(jié)果精度相對(duì)較低,不同試驗(yàn)室測(cè)試結(jié)果存在較大的差異。

        參考文獻(xiàn)

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