特殊环境下混凝土耐久性研究

2015-07-10王小康

四川水泥 2015年11期

关键词：损失率氯离子耐久性

王小康

（广东新业混凝土有限公司 528300）

特殊环境下混凝土耐久性研究

王小康

（广东新业混凝土有限公司 528300）

随着我国建筑行业的快速发展，混凝土在建筑行业中的应用范围越来越广泛，混凝土的耐久性是衡量混凝土的重要标准。本文主要分析混凝土结构耐久性在建筑结构中的重要性，同时对混凝土耐久性影响因素做出分析，通过实验来表明混凝土耐久性在特殊环境下的变化情况。

盐冻混凝土耐久性

引言

混凝土结构是现代建筑的主要结构材料，其稳定性至关重要，混凝土结构耐久性的失效，将会给建筑使用者带来安全隐患及经济损失。盐冻环境会对混凝土的耐久性造成不可逆转的损害，本文主要研究盐冻地区混凝土耐久性的相关变化。

1. 凝土结构耐久性的重要性

长期以来，人们对混凝土的认知仅仅停留在承载力和多样式的水平上，对混凝土的耐久性认知不够，从而导致在特殊环境下，如沿海地区、寒冷地区、盐碱地区等环境下工程事故频频出现，追根究底是源于不同环境对混凝土产生严重的腐蚀，导致混凝土的结构承载力失效。混凝土耐久性的研究，不仅仅要对混凝土的剩余承载力和使用性能进行研究，还要揭示其潜在风险，以便及时维护或拆除。

2. 凝土结构耐久性的影响因素

混凝土在长期的使用过程中会受到不同因素影响而产生收缩、徐变等变形，影响因素涉及到多个方面，其中主要是使用材料质量、施工工艺以及外界环境，材料的质量取决于含碱度的高低、氯离子含量的多少、盐类结晶等因素。施工期间水灰比过大、缩短工期、浇筑不当以及不正常养护等，都会导致不必要的问题出现。同时混凝土的外界环境也是影响混凝土耐久性的一个主要因素，主要体现在气候变换不定，空气质量恶劣，遭受酸雨侵蚀等。

3. 冻环境下混凝土耐久性退化规律的试验研究

3.1 试验概况

3.1.1 试验目的

研究岩冻环境下混凝土耐久性的退化规律。

3.1.2 混凝土材料及配合比

(1)胶凝材料采用“华润”牌P.O（即普通硅酸盐水泥）42.5级水泥，砂石采用中砂，细度模数为2.64，堆积密度为1.48g/cm3，含泥量＜0.5%，碎石采用人工碎石，堆积密度为1.43g/cm3，含泥量＜1%，压碎指标为6%，减水剂混凝土减水率为25%,钢筋为普通热轧带肋钢筋。

(2)混凝土在一般大气环境下进行配置，通过固定外加剂的用量和粉煤灰进行配比，保证在不同环境下进行混凝土试验。然后对试件进行分组，试件制作规格为400×400×100棱柱体，混凝土强度等级试件为100×100×100立方体，试件养护按照标准试件养护标准执行。

3.1.3 混凝土耐久性指标测试方法

（1）混凝土的质量损失率按照公式1进行计算，平均质量损失率按照公式2进行计算。

（2）混凝土弹性模量与介质的传播速度及密度有很大关系，超声波对混凝土密度变化有这极强的敏感性，因此很多学者用公式3来表示弹性模量。

其中Edo、V0、T0分别表示混凝土初始动弹性模量、超声波波速，Edr表示n次盐冻循环后的混凝土相对弹性模量。采用非金属超声检测分析仪进行分析。弹性模量按照多个试件取平均值，其结果应精确到100MPa。

3.2 混凝土耐久性指标试验结果及分析

通过试验发现，随着盐冻循环次数的增加，混凝土剥蚀现象越严重，盐冻循环次数在20次的时候，试件表面呈现剥离附着的骨料，试件基本尺寸保持原样，当岩冻循环此时达到40次的时候，混凝土骨料大部分外露，形成严重剥落。

图1 .混凝土质量损失率变化示意图

图2.混凝土相对弹性模量变化示意图

在测试混凝土损失率时发现，混凝质量损失随着盐冻循环次数的增大而产生变化，其结果见图1通过此图可知，着盐冻循环次数增大，混凝土试件的损失越大，当循环次数达到40次时，其质量损失率高达1.82%。混凝土对弹性模量的影响可用图2表现出来，随着盐冻循环次数的增加，混凝土的相对弹性模量下降，经过20次盐冻循环，其相对弹性模量下降了7.5%，经过40次盐冻循环后，其相对弹性模量下降了12.6%，表明了混凝土在盐冻环境下的早期变化比较大，后续变化缓慢。