外加剂条件下混凝土抗氯离子侵蚀性能研究

白 云 峰

(西安培华学院人居环境与工程学院，陕西 西安 710125)

外加剂条件下混凝土抗氯离子侵蚀性能研究

白 云 峰

(西安培华学院人居环境与工程学院，陕西 西安 710125)

对混凝土抗氯离子侵蚀性能进行分析，提出添加不同比例的抗氯离子外加剂,分组对比试验的方法，分别进行了养护成型后混凝土材料的抗压、抗渗性能研究，提出相对较合理的外加剂比例参数。

氯离子，侵蚀性能，外加剂

0 引言

混凝土作为一种常规建筑材料已经得到了广泛的应用,长期以来混凝土的抗渗性能、抗酸碱盐侵蚀性能研究一直是混凝土材料领域的重点课题。研究混凝土在氯离子环境中的基本力学性能,并进行抗渗剂的比例调配试验,有助于提高未来港口建筑及内陆盐碱环境建筑的安全性能。

氯离子在混凝土中的渗入能力较强,只要混凝土中有氯离子浓度梯度存在,就有氯离子渗入。一般认为,氯离子渗入混凝土中主要有三种方式,即扩散、毛细孔吸收、渗透。扩散是由于溶液中氯离子浓度梯度引起的;毛细孔吸收是指氯离子随水进入干燥的混凝土;渗透是在压力作用下,氯离子随水一起进入混凝土。三种渗入形式一般是同时存在的,其中毛细孔吸收渗入速度最快。在一般的混凝土结构表面会形成一道砂浆层保护,能有效阻止干湿环境下造成的氯离子对流区,从而减少氯离子对混凝土的侵入[1]。在无砂浆保护的条件下混凝土中氯离子浓度随深度的变化情况如图1所示。

混凝土中所含氯离子的浓度越高对混凝土内部的钢筋腐蚀就越不利,因此结合以上实际情况,设计了混凝土抗氯离子侵蚀性能研究实验,以期找到合适的抗渗剂比例从而降低这种破坏。

1 实验装置

1.1实验仪器

实验将所含不同比例抗渗剂的混凝土试块放入同比于海水的塑料箱中进行养护,并对不同周期的养护试块进行抗渗性能,抗压性能研究。

所用实验仪器及设备包括:

1)含氯离子养护桶见图2。

2)YAW-2000D微机控制电液伺服液压压力试验机见图3。

3)HS-40混凝土抗渗仪如图4所示。

4)WYA-2000压力试验机如图5所示。

1.2试验原材料

1)水泥:选用山东P.O42.5水泥。

2)粉煤灰:选用山东华能德州电厂实业有限公司Ⅰ级粉煤灰。

3)碎石:河北金晶碎石,小石5 mm～10 mm,大石10 mm～25 mm,采用二级配,4∶6配成5 mm～25 mm连续粒级。

4)抗渗剂:中德新亚混凝土抗渗剂。

5)砂:河砂,二级配,细砂∶粗砂=6∶4,细度模数2.7。

6)水:所用水均为自来水。

2 试验方法

2.1实验准备

1)以我国黄海海域海水中主要盐分及其含量为例,设置养护环境，如表1所示。

表1 主要盐分及其含量 %

2)实验按照粉煤灰与抗渗剂不同参入比例制备混凝土试块，分组编号。共制备六组试块，每组试块制备两个150×150×150立方试块,两个150×150圆柱试块[2-4]。具体分组情况如下：

第一组:普通混凝土试块；

第二组:加抗渗剂混凝土试块(抗渗剂10%)；

第三组:加粉煤灰混凝土试块(粉煤灰10%)；

第四组:加抗渗剂、粉煤灰混凝土试块(抗渗剂10%,粉煤灰10%)；

第五组:加抗渗剂、粉煤灰混凝土试块(抗渗剂8%,粉煤灰12%)；

第六组:加抗渗剂、粉煤灰混凝土试块(抗渗剂12%,粉煤灰8%)。

注：粉煤灰、抗渗剂的百分比是相对水泥重量。

2.2数据处理

待试块养护成型后,放入等比于海水盐含量的养护环境中6个月,对试块进行抗压、抗渗实验,得到数据结果如表2,表3所示。结合相关经验矫正误差，分别绘出对应曲线如图6，图7所示。

表2 混凝土抗压强度表 N/mm2

表3 混凝土抗渗深度表 mm

3 实验结论

通过实验结果可以看出，在混凝土中添加粉煤灰、抗渗剂后，混凝土的抗渗深度有明显降低，抗渗性能得到提高。但是由于混凝土骨料中的各组分比例发生变化，混凝土强度有一定降低，找到外加剂的恰当比例从而削弱这种影响是下一步的工作方向。

[1] GB 50204—2015，混凝土结构工程施工质量验收规范[S].

[2] 赵 畅.海洋环境下高性能混凝土耐久性实验研究[J].混凝土，2011(3)：46-48.

[3] 武 毅.耐海水腐蚀混凝土的配置技术研究[J].混凝土，2007(10):12-14.

[4] 黄素辉.应力状态下混凝土结构抗氯离子侵蚀的耐久性试验研究[J].四川建筑，2009(12):170-173.

Studyonthecorrosionresistanceofconcreteunderadditiveconditions

BaiYunfeng

(Xi’anPeihuaUniversity,ResidentialEnvironmentandEngineeringCollege,Xi’an710125,China)

The corrosion resistance of concrete was analyzed. A new method for adding different ratio of chlorine ion admixture and group contrast test are proposed, research on the compressive and anti-permeability properties of concrete materials after curing and forming, put forward a relatively sound mix proportion parameters.

chloride ion， erosion performance， admixtures

1009-6825(2017)28-0112-03

2017-07-25

白云峰(1989- )，男，助教

TU502

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