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混凝土受凍氯離子擴(kuò)散分析范文

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混凝土受凍氯離子擴(kuò)散分析

《低溫建筑技術(shù)雜志》2014年第五期

1實(shí)驗(yàn)方法

試件尺寸100mm×100mm×100mm。第一組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)(-),養(yǎng)護(hù)齡期3d~7d、28d。第二組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)至規(guī)定齡期(3d~7d),在-5℃條件下冷凍7d(A);第三組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)至規(guī)定齡期(3d~7d),在-5℃條件下冷凍7d后再標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)至累計(jì)標(biāo)養(yǎng)28d(A2)。采用NEL法真空飽鹽,測(cè)試電導(dǎo)率,根據(jù)Nernst-Einstein方程計(jì)算Di。

2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1早期受凍后的粉煤灰混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)-5℃凍后與標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)3~7d的Di如圖1所示。由圖1可見(jiàn),相同摻量粉煤灰混凝土早齡期-5℃受凍后,Di比同齡期標(biāo)養(yǎng)略大;粉煤灰摻量大,預(yù)養(yǎng)護(hù)齡期短時(shí),凍后Di略微小于標(biāo)養(yǎng);-5℃凍后Di隨預(yù)養(yǎng)護(hù)齡期增加下降過(guò)程中,在預(yù)養(yǎng)5d左右時(shí)出現(xiàn)凸起。粉煤灰早期活性小,水泥量小。混凝土孔隙率大,大孔較多,粉煤灰在較大孔隙中,不足以堵塞大部分孔隙,填充效應(yīng)不能充分發(fā)揮作用。-5℃受凍時(shí),大孔中水分結(jié)冰膨脹,孔壁開(kāi)裂。大孔隙之間較小孔隙內(nèi)水分遷移,將堵塞的粉煤灰沖開(kāi),連通孔隙增加;小孔隙失水后在低溫環(huán)境中干燥收縮開(kāi)裂;裂縫增加,連通孔增多,結(jié)構(gòu)滲透性好。所以Di大于同齡期標(biāo)養(yǎng)。粉煤灰摻量大時(shí),大孔隙多,水分遷移輕而凍脹嚴(yán)重,大孔連通相對(duì)較差。當(dāng)養(yǎng)護(hù)齡期短時(shí),結(jié)構(gòu)塑性恢復(fù)較好,凍后Di小于同齡期標(biāo)養(yǎng)值。當(dāng)預(yù)養(yǎng)齡期大時(shí),水泥水化程度加深,結(jié)構(gòu)定型,混凝土塑性恢復(fù)能力變差,化凍時(shí)凍脹開(kāi)裂恢復(fù)較少,凍后Di大于同齡期標(biāo)養(yǎng)。

粉煤灰混凝土預(yù)養(yǎng)護(hù)5d左右,水泥本體結(jié)構(gòu)達(dá)到毛細(xì)孔連續(xù)結(jié)構(gòu),-5℃冷凍孔內(nèi)水分遷移相對(duì)較大,將堵塞較小孔隙的粉煤灰沖開(kāi),連通孔隙更多,結(jié)構(gòu)失水干燥收縮開(kāi)裂,而塑性恢復(fù)較差,所以摻粉煤灰混凝土,-5℃凍后Di隨預(yù)養(yǎng)齡期增長(zhǎng)而下降,預(yù)養(yǎng)5d左右時(shí)出現(xiàn)峰值。

2.2早期受凍后恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的粉煤灰混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)-5℃凍后恢復(fù)標(biāo)養(yǎng)與標(biāo)養(yǎng)28d的Di如圖2所示。由圖2可見(jiàn),粉煤灰混凝土-5℃凍后恢復(fù)標(biāo)養(yǎng),Di比相同粉煤灰摻量標(biāo)養(yǎng)28d的小。摻合料混凝土標(biāo)養(yǎng)28d與凍后恢復(fù)標(biāo)養(yǎng),Di均較空白組28d小。粉煤灰混凝土-5℃冷凍,大孔凍脹開(kāi)裂嚴(yán)重;降溫較慢,水分遷移,小孔中的粉煤灰顆粒被沖開(kāi),相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù),連通孔增加,恢復(fù)養(yǎng)護(hù)水分較易進(jìn)入結(jié)構(gòu)。隨恢復(fù)養(yǎng)護(hù)齡期增長(zhǎng),粉煤灰二次水化所需水分更容易得到,火山灰效應(yīng)和微集料填充效應(yīng)逐漸增強(qiáng),孔隙率降低,孔徑細(xì)化,Di比標(biāo)養(yǎng)28d的小;摻量30%的粉煤灰混凝土,凍后恢復(fù)標(biāo)養(yǎng)Di比標(biāo)養(yǎng)28d的大應(yīng)是泌水相對(duì)較大,結(jié)構(gòu)疏松導(dǎo)致。

3結(jié)語(yǔ)

(1)粉煤灰混凝土,-5℃凍后Di大于同條件標(biāo)養(yǎng)及同齡期空白組標(biāo)養(yǎng);凍后恢復(fù)標(biāo)養(yǎng)Di小于同條件標(biāo)養(yǎng)28d。表明粉煤灰早期火山灰活性差,-5℃凍后恢復(fù)標(biāo)養(yǎng),火山灰活性活躍,粉煤灰填充效應(yīng)明顯。(2)粉煤灰混凝土標(biāo)養(yǎng)28d與凍后恢復(fù)標(biāo)養(yǎng)Di均小于空白組標(biāo)養(yǎng)28d。表明摻合料混凝土抗Cl-滲透性比普通混凝土好。(3)摻粉煤灰的混凝土,-5℃凍后恢復(fù)標(biāo)養(yǎng),在預(yù)養(yǎng)護(hù)5d左右時(shí)大都出現(xiàn)峰值;對(duì)應(yīng)早期Di情況,說(shuō)明摻粉煤灰混凝土仍存在抗凍臨界結(jié)構(gòu),但由于摻合料的加入抗凍臨界結(jié)構(gòu)出現(xiàn)齡期較普通混凝土晚。

作者:張巨松王保權(quán)黃艷春?jiǎn)挝唬荷蜿?yáng)建筑大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院丹東市兄弟建材有限公司

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