混凝土受凍氯離子擴(kuò)散分析范文

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《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，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，連通孔隙增加;小孔隙失水后在低溫環(huán)境中干燥收縮開裂;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，連通孔隙更多，結(jié)構(gòu)失水干燥收縮開裂，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，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，大孔凍脹開裂嚴(yán)重;降溫較慢，水分遷移，小孔中的粉煤灰顆粒被沖開，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