外加劑條件下混凝土抗氯離子侵蝕性能研究

白 云 峰

(西安培華學院人居環境與工程學院，陜西 西安 710125)

外加劑條件下混凝土抗氯離子侵蝕性能研究

白 云 峰

(西安培華學院人居環境與工程學院，陜西 西安 710125)

對混凝土抗氯離子侵蝕性能進行分析，提出添加不同比例的抗氯離子外加劑,分組對比試驗的方法，分別進行了養護成型后混凝土材料的抗壓、抗滲性能研究，提出相對較合理的外加劑比例參數。

氯離子，侵蝕性能，外加劑

0 引言

混凝土作為一種常規建筑材料已經得到了廣泛的應用,長期以來混凝土的抗滲性能、抗酸堿鹽侵蝕性能研究一直是混凝土材料領域的重點課題。研究混凝土在氯離子環境中的基本力學性能,并進行抗滲劑的比例調配試驗,有助于提高未來港口建筑及內陸鹽堿環境建筑的安全性能。

氯離子在混凝土中的滲入能力較強,只要混凝土中有氯離子濃度梯度存在,就有氯離子滲入。一般認為,氯離子滲入混凝土中主要有三種方式,即擴散、毛細孔吸收、滲透。擴散是由于溶液中氯離子濃度梯度引起的;毛細孔吸收是指氯離子隨水進入干燥的混凝土;滲透是在壓力作用下,氯離子隨水一起進入混凝土。三種滲入形式一般是同時存在的,其中毛細孔吸收滲入速度最快。在一般的混凝土結構表面會形成一道砂漿層保護,能有效阻止干濕環境下造成的氯離子對流區,從而減少氯離子對混凝土的侵入[1]。在無砂漿保護的條件下混凝土中氯離子濃度隨深度的變化情況如圖1所示。

混凝土中所含氯離子的濃度越高對混凝土內部的鋼筋腐蝕就越不利,因此結合以上實際情況,設計了混凝土抗氯離子侵蝕性能研究實驗,以期找到合適的抗滲劑比例從而降低這種破壞。

1 實驗裝置

1.1實驗儀器

實驗將所含不同比例抗滲劑的混凝土試塊放入同比于海水的塑料箱中進行養護,并對不同周期的養護試塊進行抗滲性能,抗壓性能研究。

所用實驗儀器及設備包括:

1)含氯離子養護桶見圖2。

2)YAW-2000D微機控制電液伺服液壓壓力試驗機見圖3。

3)HS-40混凝土抗滲儀如圖4所示。

4)WYA-2000壓力試驗機如圖5所示。

1.2試驗原材料

1)水泥:選用山東P.O42.5水泥。

2)粉煤灰:選用山東華能德州電廠實業有限公司Ⅰ級粉煤灰。

3)碎石:河北金晶碎石,小石5 mm～10 mm,大石10 mm～25 mm,采用二級配,4∶6配成5 mm～25 mm連續粒級。

4)抗滲劑:中德新亞混凝土抗滲劑。

5)砂:河砂,二級配,細砂∶粗砂=6∶4,細度模數2.7。

6)水:所用水均為自來水。

2 試驗方法

2.1實驗準備

1)以我國黃海海域海水中主要鹽分及其含量為例,設置養護環境，如表1所示。

表1 主要鹽分及其含量 %

2)實驗按照粉煤灰與抗滲劑不同參入比例制備混凝土試塊，分組編號。共制備六組試塊，每組試塊制備兩個150×150×150立方試塊,兩個150×150圓柱試塊[2-4]。具體分組情況如下：

第一組:普通混凝土試塊；

第二組:加抗滲劑混凝土試塊(抗滲劑10%)；

第三組:加粉煤灰混凝土試塊(粉煤灰10%)；

第四組:加抗滲劑、粉煤灰混凝土試塊(抗滲劑10%,粉煤灰10%)；

第五組:加抗滲劑、粉煤灰混凝土試塊(抗滲劑8%,粉煤灰12%)；

第六組:加抗滲劑、粉煤灰混凝土試塊(抗滲劑12%,粉煤灰8%)。

注：粉煤灰、抗滲劑的百分比是相對水泥重量。

2.2數據處理

待試塊養護成型后,放入等比于海水鹽含量的養護環境中6個月,對試塊進行抗壓、抗滲實驗,得到數據結果如表2,表3所示。結合相關經驗矯正誤差，分別繪出對應曲線如圖6，圖7所示。

表2 混凝土抗壓強度表 N/mm2

表3 混凝土抗滲深度表 mm

3 實驗結論

通過實驗結果可以看出，在混凝土中添加粉煤灰、抗滲劑后，混凝土的抗滲深度有明顯降低，抗滲性能得到提高。但是由于混凝土骨料中的各組分比例發生變化，混凝土強度有一定降低，找到外加劑的恰當比例從而削弱這種影響是下一步的工作方向。

[1] GB 50204—2015，混凝土結構工程施工質量驗收規范[S].

[2] 趙 暢.海洋環境下高性能混凝土耐久性實驗研究[J].混凝土，2011(3)：46-48.

[3] 武 毅.耐海水腐蝕混凝土的配置技術研究[J].混凝土，2007(10):12-14.

[4] 黃素輝.應力狀態下混凝土結構抗氯離子侵蝕的耐久性試驗研究[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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