浅谈高强混凝土耐久性的测试技术.pdf
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1、第3 6卷第 3期 2 0 1 0年 6月 四川建筑科学研究 S i c h u a n B u i l d i n g S c i e n c e 2 0 5 浅谈高强混凝土耐久性的测试技术 邓朝飞, 李江华 ( 四川建筑职业技术学院, 四川 德阳6 1 8 0 0 0 ) 摘要: 近些年来, 有关混凝土耐久性不 良, 致使混凝土结构提早破坏的报道越来越多。如我国2 0 0 5年全国公路普查 , 公路危 桥已有上万座, 每年实际维修费用近 4 o亿。早期的北京西直门立交桥使用不到 1 9年就被迫拆除。混凝土结构耐久性造成的 损失, 已大大超出了人们的估计。而且, 混凝土耐久性不良还会带来一系
2、列其他问题, 如资源浪费、 能源浪费、 生态环境恶化 等, 所以, 人们越来越关注混凝土的耐久性。如何能在短时间内评定新、 老混凝土的耐久性 , 已成为工程界最为关注的热点问 题之一 。 关键词: 高强混凝土; 耐久性; 测试技术 中图分类号 : T U 5 2 8 3 1 文献标识码 : B 文章编号 : 1 0 0 81 9 3 3 ( 2 0 1 0 ) 0 32 0 5 0 3 0 引 言 近年来, 水泥基材料的耐久性问题一直是材料 科学与技术研究 的重点之一 。国家标准 G B J 8 2 1 9 8 5对普通混凝土耐久性能试验方法 已有规定 , 但 是, 对高性能混凝土耐久性的试验
3、方法还没有明确 规定。而高性能混凝 土在现代建筑工程施 工技术 中, 应用范围日 益宽广, 所以, 其耐久性的测试方法 迫待解决 。 1 研究的内容 混凝土耐久性所包括 的内容很多 : 抗渗性 、 抗冻 性、 抗腐蚀性能、 抗碳化性能、 碱骨料反应等。每一 性能的影响因素和破坏机理都很复杂, 但是提高混 凝土 自身的密实度 , 都能有效地改善这些性能。通 常情况下, 渗透性低的混凝土, 其耐久陛一般也比较 好。也可以说, 混凝土耐久性的好坏, 与其自身抵抗 气体、 液体、 离子的渗透性能关系密切。本文主要对 高强混凝土的渗透性采用不同的方法进行测试, 分 析、 确定高强混凝土耐久性的合理测试方
4、法。 2主要原材料 2 1 水泥 四川双马水泥 P I I 5 2 5 R硅酸 盐水泥 , 配制 C 6 0 , C 7 0混凝土 ; 四川双马水泥 P 1 I 6 2 5硅酸盐 水泥, 配制 C 8 0 混凝土。 2 2细集料 中砂: 采用四J i I 德阳绵远河砂, 细度模数 2 8 , 收稿 日期 : 2 0 0 9 - o 5 - 3 1 作者简介: 邓朝飞( 1 9 7 4一) , 男, 湖南衡东人 , 硕士研究生, 讲师, 研 究方 向: 建筑材料应用。 E ma i l : D e n g c f 0 8 3 8 1 6 3 c o i n 堆积密度 1 4 8 0 k g m
5、, 表观密度 2 5 8 0 k g m。 , 含泥量 为 1 2 , 泥块含量为 0 2 。 2 3 粗集料 碎石 : 采用花岗岩碎石 , 粒径范围 5 2 0 mm连 续级配, 针片状含量为 3 0 , 含泥量为0 3 , 泥 块含量为 0 1 。 2 4夕 卜 力 剂 成都华西外加剂厂生产的 S P F高效减水剂 。 2 5 粉煤灰 成都博磊粉煤灰综合开发有限公司生产的 级 粉煤灰 , 比表面积 2 8 0 0 c m g , 其化学成分见表 1 。 表 1 粉煤灰的化学成分 皇 堑 量 3 9 1 6 2 3 6 3 1 7 9 9 6 2 5 】 7 6 2 O 1 2 6 7 6
6、3 7 2 6矿渣 四川省乐山市 宁辉建材有 限公司生产 , 比表面 积 6 3 0 0 c m。 g , 其化学成分见表 2 。 表2 矿渣的化学成分 S i O 2 C a O A 1 2 0 3 T i O 2 F e 2 0 3 M g O S O 3 烧失量 31 91 3 7 9 5 9 71 2 6 0 3 2 8 8 41 2 3 O 3混凝土的渗透机理 混凝土耐久性的影 响因素和破坏机理很复杂 , 但其共同点是: 都与水或其他有害液体、 气体向其内 部传输的难易程度有关。提高? 昆 凝土耐久性的关键 是提高混凝土自身的密实度, 有效提高其抗渗性能。 水在混凝土中运动分为 7
7、个阶段。第 1阶段: 水分通过吸咐和表面扩散进入混凝土内的孔隙; 第 2阶段 : 水在孑 L 壁上形成 吸咐层 , 水分通过蒸汽扩散 深入混凝土孔隙内部; 第 3阶段: 相对湿度增加, 蒸 汽在孔中冷凝并形成水膜, 水膜两侧出现压力差, 水 膜在孔中渗透; 第 4阶段: 孔壁水层屈服, 液体渗透 四川建筑科学研究 第3 6卷 并伴有蒸汽扩散; 第 5阶段: 孔中局部水饱和, 液体 渗透, 流动; 第6阶段: 孑 L 完全饱和, 液体流动; 第 7 阶段 : 离子扩散。 4 渗透深度法测试 4 1 测试原理 采用一次加压到规定值, 恒压 2 4 h后, 测量混 凝土平均渗水高度, 评价混凝土渗透
8、性。 4 2 试验用混凝土配合比( 表 3) 表 3 试验用混凝土配合 比 口 混凝土 混凝土配合E ( k g m 。 ) 坍落度 钢 强度等级 水泥 粉煤灰 矿渣砂 石 水外加剂 n u n 4 3 测试结果( 表 4) 表 4 渗透深度法测试 结果 叁 2压 8 强d 度, 磊 叁 墨 荽 毳 叁 墨 墓 , MP a mm 。 MP a mm MPa mm A1 6 9 8 9 Bl 8 O 2 6 C1 8 9 4 3 A2 6 9 4 7 B 2 8 1 O 4 C 2 9 O 3 2 A3 6 8 7 7 B 3 8 O 7 4 C 3 9 1 O 2 A 4 7 1 2 5 B
9、 4 8 1 8 2 C 4 9 3 2 1 4 4分析总结 渗透深度法其优点是能真实地反映混凝土的渗 透 陛; 缺点是由于试验设备所能施加的压力有限 , 低 渗透性混凝土较难获得准确结果。对于高强混凝 土 , 由于其水灰比都较小 , 水泥用量多 , 水化产物多 , 密实度大, 采用渗透深度法测试的结果偏差不是很 明显 。 相 同强度等级的混凝土, 其渗透高度存在这样 的趋势: 不掺混合材料的混凝土 掺活性混合材料 的混凝土 掺多种活性混合材料的混凝土。原因是 活性混合材料的二次反应 , 进一步提高混凝 土内部 的密实度, 能进一步降低其渗透性。 5电通量法测试 5 1 测试原理 为快速测定混
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