粉煤灰與礦粉雙摻提高混凝土抗氯離子滲透性
關(guān)鍵詞：混凝土 滲透性 氯離子 礦物摻合料
1. 引言
氯離子入侵是引起混凝土中鋼筋銹蝕的重要原因，往往決定了混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命，是耐久性的重要問(wèn)題。因此，國(guó)內(nèi)外很多工程采用低水膠比，粉煤灰與硅灰雙摻技術(shù)來(lái)解決此類(lèi)問(wèn)題。但是由于硅灰的價(jià)格昂高，而且市場(chǎng)小，故而本公司采用粉煤灰與礦粉雙摻解決了混凝土中氯離子滲透的問(wèn)題。解決了C30P8混凝土氯離子滲透的問(wèn)題。
2. 原材料
2.1.1
砂：江西贛江Ⅱ區(qū)中砂，細(xì)度2.7；碎石：江蘇宜興產(chǎn)5-25mm連續(xù)級(jí)配碎石，壓碎指標(biāo)8.0%；外加劑：江蘇博特新材料有限公司生產(chǎn)JM-Ⅷ高效減水劑，減水率22%；水泥：江蘇南通萬(wàn)豪建材科技有限公司生產(chǎn)P.O42.5級(jí)；粉煤灰：南通華錦粉煤灰開(kāi)發(fā)有限公司Ⅰ級(jí)粉煤灰；礦粉：張家港恒昌新型建筑材料有限公司生產(chǎn)S95級(jí)。
水泥、粉煤灰、礦粉性能指標(biāo)如下列表格。
表1：水泥性能指標(biāo)
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檢驗(yàn)項(xiàng)目 |
標(biāo)準(zhǔn)要求 |
實(shí)測(cè)值 |
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80um篩篩余/% |
≤10.0 |
2.1 |
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凝結(jié)時(shí)間/(h:min) |
≥0:45 |
3:30 |
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≤10.00 |
4:00 | |
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安定性 |
合格 |
合格 |
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3天強(qiáng)度/Mpa |
≥3.5 |
5.1 |
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≥16 |
26.8 | |
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28天強(qiáng)度/Mpa |
≥6.5 |
8.3 |
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≥42.5 |
49.3 |
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2.1.2混凝土配合比
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從上述結(jié)果分析，D方案比較合理。隨著水膠比的降低，礦物摻合料用量增加，可明顯降低混凝土的滲透能力。其原因是：
一. 礦物摻合料效應(yīng)
?、诺V物摻合料（粉煤灰與礦粉）具有形態(tài)效應(yīng)、微集料效應(yīng)。正是由于礦物摻合料具有這些功能作用，改善了混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)；影響了膠凝材料水化進(jìn)程，協(xié)調(diào)混凝土的強(qiáng)度發(fā)展，并能有效改善混凝土內(nèi)部界面過(guò)渡區(qū)結(jié)構(gòu)與性能，因而最終提高混凝土終合性能。
?、茝?fù)合化超疊加效應(yīng)
混凝土是一種多組分復(fù)合材料，各組分性能的疊加效應(yīng)表現(xiàn)得十分明顯。礦粉、粉煤灰等多組分礦物復(fù)合在一起，可以充分發(fā)揮各自?xún)?yōu)勢(shì)，其各自的形態(tài)效應(yīng)、微集料效應(yīng)、火山灰效應(yīng)相互作用，可以進(jìn)一步提高混凝土性能。
?、敲軐?shí)堆積效應(yīng)
如前所述，摻加不同粒徑和粒度分布礦物摻合粒，可以提高漿體的密實(shí)堆積程度，使得膠凝材料水化加快，混凝土孔隙率降低，微觀(guān)結(jié)構(gòu)變得均勻，產(chǎn)生優(yōu)良的力學(xué)性能和耐久性能。
?、戎行馁|(zhì)效應(yīng)
吳中偉在1958年提出水泥基復(fù)合材料的中心質(zhì)假說(shuō)。把不同尺度分散相稱(chēng)為中心質(zhì)，把連續(xù)相稱(chēng)為介質(zhì)。各級(jí)中心質(zhì)和介質(zhì)之間存在相互的效應(yīng)，稱(chēng)為“中心質(zhì)效應(yīng)”混凝土骨料為大中心質(zhì)，未水化的水泥顆粒和礦物摻合料為次中心質(zhì)效。混凝土摻加一定細(xì)度的礦物摻合料使水泥石的中心質(zhì)增多，次中心質(zhì)之間的間距進(jìn)一步減少，有利的中心質(zhì)效應(yīng)增多，中心質(zhì)網(wǎng)絡(luò)骨架得到加強(qiáng)。
二.界面結(jié)構(gòu)的提高
摻入的礦物摻合料的二次水化反應(yīng)（火山灰反應(yīng)）消耗了大量的氫氧化鈣，減少了氫氧化鈣的含量，并干擾氫氧化鈣的結(jié)晶，使其氫氧化鈣尺寸減少，富集程度和取向程度下降；火山灰反應(yīng)增加C-S-H凝膠和Aft數(shù)量，硬化后混凝土界面過(guò)濾層孔隙率降低。其抗氯離子滲透性能大幅提高工程開(kāi)始后，雙方協(xié)作，現(xiàn)場(chǎng)留樣，電通量為980C，抗壓強(qiáng)度37.6Mpa，抗?jié)B等級(jí)8級(jí)，符合設(shè)計(jì)要求。
4．結(jié)論
在一定范圍內(nèi)，高摻粉煤灰和礦粉可有效的減少混凝土氯離子的滲透。
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