玻璃混凝土的耐久性能綜述

湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 衡陽 421001

0 引言

玻璃混凝土主要是指［1］：將玻璃作為粗、細(xì)骨料替代混凝土中的部分砂石或者將玻璃磨細(xì)作為礦物摻和料取代混凝土中的部分水泥，其耐久性研究將是研究的熱點(diǎn)。本文主要敘述了玻璃混凝土的抗酸侵蝕性能、抗凍性能、抗碳化性能、抗氯離子性能四個(gè)方面，并對(duì)進(jìn)一步深入研究的問題進(jìn)行了展望。

1 抗酸侵蝕性能

昆明理工大學(xué)的倪成林等［2］研究表明，玻璃粉混凝土摻量在5%、8%時(shí)抗5%H2SO4侵蝕性能明顯高于普通混凝土，其原因是玻璃粉的火山灰性活性能夠消耗部分Ca（OH）2，而水泥用量的減少，再次降低了Ca（OH）2含量，從而大量的減少了Ca（OH）2被侵蝕的含量［3］。

文獻(xiàn)［4］研究表明，隨著Na2SO4溶液濃度的增加，試件的強(qiáng)度損失率逐漸增加，且均小于基準(zhǔn)組，強(qiáng)度平均值卻逐漸降低。

柯國軍［5］研究了廢玻璃粉混凝土的質(zhì)量損失率、抗壓強(qiáng)度、密實(shí)度和后期強(qiáng)度。研究結(jié)果表明，廢玻璃粉混凝土的質(zhì)量損失率略高于基準(zhǔn)混凝土，廢玻璃粉混凝土的抗壓強(qiáng)度，在前2 個(gè)月均低于基準(zhǔn)組，浸泡2～6 個(gè)月期間，均高于基準(zhǔn)組，通過微觀結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)廢玻璃粉混凝土的密實(shí)度和后期強(qiáng)度均強(qiáng)于基準(zhǔn)混凝土。

2 抗凍性能

張霓［6］采用粒徑在5～25mm 的玻璃顆粒，等質(zhì)量取代20%的砂、石，配置玻璃混凝土試件，分別浸泡于自來水、5%、10%和 15%的Na2SO4中，結(jié)果顯示：隨著Na2SO4濃度的增加，試件的抗壓強(qiáng)度呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，在Na2SO4濃度為5%時(shí)，強(qiáng)度增長最大；玻璃取代20%石子的混凝土抗壓強(qiáng)度增幅略高于玻璃取代20%砂子的混凝土。

符駿［7］研究顯示，玻璃粉摻量在10%時(shí)，玻璃粉混凝土的抗拉強(qiáng)度低于基準(zhǔn)組抗凍性卻差別不大，主要是此時(shí)試件的孔隙結(jié)構(gòu)較優(yōu)。若采用單摻玻璃粉，不超過20% 為最佳。

羅輝［8］研究表明，配置的玻璃混凝土在凍融初期，質(zhì)量損失大小依次是摻20%砂的混凝土、普通混凝土、摻20%砂的混凝土，凍融循環(huán)作用50 次后，摻20%砂的混凝土和摻20%砂的混凝土質(zhì)量損失相差不大，均優(yōu)于普通混凝土；在抗壓強(qiáng)度損失方面，玻璃混凝土均優(yōu)于普通混凝土。

文獻(xiàn)［4］，采用普通混凝土配合比、最優(yōu)RWGC 配合比［9］、粉煤灰替代 10%水泥的RWGC 配合比三組配合比試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)凍融次數(shù)大于50 次時(shí)，各組試件的質(zhì)量減少速度依次為RWGC 配合比試件、基準(zhǔn)混凝土試件、粉煤灰替代 10%水泥的RWGC 試件。

3 抗碳化性能

鄧攀［10］研究表明，玻璃粉的粒徑改變對(duì)混凝土碳化性能影響不大，在養(yǎng)護(hù)充分時(shí)，玻璃粉混凝土的抗碳化性隨著玻璃粉的中位徑的減小而增加，且明顯優(yōu)于基準(zhǔn)組。當(dāng)在玻璃粉粒徑相同的情況時(shí)，隨著玻璃粉摻量的增加，碳化程度也逐漸增加。

文獻(xiàn)［4］研究表明，隨著養(yǎng)護(hù)齡期的增長，碳化深度呈現(xiàn)出前期增長快后期增長慢的趨勢(shì)，同時(shí)摻了玻璃顆粒的試件組與普通準(zhǔn)混凝土試件的碳化程度基本相同。

4 抗氯離子滲透性能

嚴(yán)建華，于子豪［11］等研究了玻璃粉對(duì)摻礦粉混凝土和摻粉煤灰混凝土的抗氯離子滲透性。試驗(yàn)表明，當(dāng)水灰比為 0.36時(shí)，玻璃粉一方面使得摻礦粉混凝土的孔隙率下降，另一方面卻導(dǎo)致?lián)椒勖夯一炷恋目紫堵噬仙床ＡХ蹖?duì)礦粉混凝土的抗氯離子滲透性優(yōu)于摻粉煤灰混凝土的抗氯離子滲透性。

劉光焰，王曉峰［12］等研究表明，玻璃作為粗骨料時(shí)，隨著玻璃摻量的增加，混凝土的滲透性能力逐漸下降；玻璃作為細(xì)骨料時(shí)，具有良好的抗?jié)B透能力，隨著玻璃摻量的增加，混凝土的滲透能力逐漸上升。

5 展望

綜上所述，影響玻璃混凝土耐久性的因素很多，相關(guān)學(xué)者也對(duì)玻璃混凝土的耐久性開展了許多方面的研究，也取得了很多成果。但是，對(duì)于玻璃混凝土的工程推廣應(yīng)用還需要做進(jìn)一步的研究。一方面，要對(duì)玻璃混凝土在單因素下的耐久性破壞機(jī)理進(jìn)行深入研究，對(duì)多種因素作用下的耐久性能進(jìn)行更深層次的研究；另一方面，要多開展環(huán)境與結(jié)構(gòu)荷載耦合下的耐久性研究，來解決工程中混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)際受力狀態(tài)下的耐久性問題。因此，玻璃混凝土耐久性研究還需要許多試驗(yàn)研究和理論分析來驗(yàn)證，在工程當(dāng)中全面推廣應(yīng)用還有很長的路要走。