复合矿物掺合料对机制砂混凝土电通量的影响

2021-03-29方顺

智能城市 2021年5期

关键词：矿粉氯离子龄期

方顺

（1.甘肃五环公路工程有限公司，甘肃兰州 730050；2.甘肃省桥梁工程研究中心，甘肃兰州 730050）

1 试验原材料及方案

1.1 原材料

（1）水泥。

选用普通硅酸盐水泥，物理性能指标测定结果均符合《通用硅酸盐水泥》（GB 175—2007）要求，如表1所示。

表1 水泥P.O42.5物理性能测定结果

（2）细集料。

选用细集料为机制砂，细度模数为2.5，亚甲蓝MB值为0.6，颗粒级配满足《普通混凝土用砂石质量及检验方法标准》（JGJ 52—2006）Ⅱ区技术要求。

（3）粗集料。

选用粗集料为5～31.5 mm连续级配的碎石，压碎值为13.7%，含泥量为0.80%，颗粒级配满足《普通混凝土用砂石质量及检验方法标准》（JGJ 52—2006）连续级配的技术要求。

（4）粉煤灰。

选用Ⅱ级粉煤灰，其细度为12.1%，烧失量为5.52%，需水量比为98%，各项指标均在《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（JGT 1596—2017）Ⅱ级粉煤灰控制范围内。

（5）矿粉。

选用S95级矿粉，比表面积为532 m2/kg，烧失量1.52%，7 d活性指数86%，28 d活性指数102%，各项指标均符合《通用硅酸盐水泥》（GB/T 175—2007）技术要求。

2 试验方案

试验以水胶比为0.38，胶凝材料总量为410 kg/m3为基础配合比，通过改变矿物掺合料的掺配方式及比例、调整减水剂掺量，拌制一系列和易性满足要求的不同配比的C35混凝土，并对其28、56 d电通量进行测定，以评价混凝土抗氯离子渗透性能。具体试验配比方案如表2所示。

表2 试验配比方案

试验所用混凝土抗氯离子渗透试件的制备及测试参照规范《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》（GB/T 50082—2009）中的相关要求，电通量测定试验如图1所示。

图1 混凝土电通量的测定

2 试验结果及分析

2.1 单掺矿物掺合料机制砂混凝土电通量

不同粉煤灰掺配比例在28 d及56 d龄期时混凝土氯离子电通量与粉煤灰掺配比例的关系如图2所示。

图2 不同粉煤灰掺配比例与电通量的关系

由图2可知，在28 d龄期时，电通量的大小随粉煤灰掺配比例的增大而增大。在56 d龄期时，各粉煤灰掺配比例下的混凝土电通量均小于28 d值，且电通量的大小随粉煤灰掺配比例的增大呈现先减小后增大的趋势，在粉煤灰掺配比例为20%时，单掺粉煤灰混凝土抗氯离子渗透性能最佳。

不同矿粉掺配比例在28 d及56 d龄期时混凝土氯离子电通量与矿粉掺配比例的关系如图3所示。

图3 不同矿粉掺配比例与电通量的关系

由图3可知，在28、56 d两个龄期，电通量的大小都随矿粉掺配比例的增大呈现先减小后增大的结果；并且在矿粉掺配比例为25%时，单掺矿粉混凝土抗氯离子渗透性能最佳；56 d龄期时的抗氯离子渗透性能优于28 d龄期。

2.2 双掺粉煤灰、矿粉机制砂混凝土电通量

粉煤灰、矿粉双掺试验方案中粉煤灰掺配比例与电通量的关系如图4所示。

图4 矿物掺合料双掺体系中粉煤灰掺配比例与电通量的关系

由图4可知，在28、56 d两个龄期，电通量的大小都随矿粉掺配比例的增大呈现先减小后增大的结果；56 d龄期时的抗氯离子渗透性能优于28 d龄期；当试验方案为FK10，即粉煤灰掺配比例为10%、矿粉掺配比例为25%时，混凝土抗氯离子渗透性能最佳，且电通量小于单掺粉煤灰或矿粉的最小电通量值。

这主要是由于水泥、粉煤灰和矿粉的平均粒径、化学成分及水化活性不同，将粉煤灰和矿粉复合掺配后，其与细集料机制砂的级配连续性要优越于纯水泥的情况，水泥被取代后，将提高胶材与机制砂的级配连续性，进一步提高了混凝土的密实性。同时粉煤灰的三大效应与矿粉的活性效应、氯离子吸附作用相互补充，对混凝土的抗氯离子渗透性能也有极大的促进作用。