粉煤灰对氯离子在混凝土表层沉积的影响.pdf

2 0 1 4 年 第 3 期 (总 第2 9 3 期 ) N u mb e r 3 i n 2 0 1 4 ( T o t a l No ． 2 9 3 ) 混 凝 土 Co nc r e t e 理论研究 THEORETI CAL RES EARCH d o i ： 1 0 ． 3 9 6 9 ~ ． i s s n ． 1 0 0 2 - 3 5 5 0 ． 2 0 1 4 ． 0 3 ． 0 0 5 粉煤灰对氯离子在混凝土表层沉积的影响 刘军 ，邢锋 ，董必钦 ( 深圳大学 土木工程学院 广东省滨海土木工程耐久性重点实验室，广东 深圳 5 1 8 0 6 0 ) 摘要： 采用不 同粉煤灰掺量的混凝土浸泡在 5 ％的 N a C 1 溶液中 ， 定期检测氯离子在混凝土表层 的沉积量 ， 研究粉煤灰对氯离 子在混凝土表层沉积的影响规律 ， 研究发现： 浸泡环境下不 同配合 比混凝土表层氯离子沉积量的变化范围为 0 ． 2 9 5 ％～ 0 ． 7 7 7 ％； 浸 泡初期 ， 粉煤灰对表层氯离子沉积有较大的影响 ， 浸泡 3 0 d后， 掺粉煤灰混凝土试件的表层氯离子沉积量是相同水胶 比普通混凝 土试件的 1 ．3 倍 ； 粉煤灰掺量的多少对表层氯离子沉积量的改变不大 ， 随着浸泡龄期 的增长 ， 1 5 ％、 3 0 ％两种粉煤灰掺量混凝土的 表层氯离子沉积量与普通混凝土的逐步接近。 关键词： 氯离子 ；粉煤灰；表层；混凝土；浸泡 中图分类号： T U 5 2 8 ．0 1 文献标志码 ： A 文章编号 ： l 0 0 2 — 3 5 5 0 ( 2 0 1 4 ) 0 3 — 0 0 1 4 — 0 3 I n f l u e n c e o f f l y a s h o n c h l o r i d e i o n d e p o s i t i o n o f c o n c r e t e s u r f a c e H UJ L m． xI NG Fe n g． DONG Bi q i n g ( G u a n g d o n gP r o v i n c i a l Ke yL a b o r a t o r yo f Du r a b i l i t yf o r Ma r i n e Ci v i l E n g i n e e ri n g ， S h e n z h e nUn i v e r s i t y， S h e n z h e n 5 1 8 0 6 0 ， Ch i n a ) Ab s t r a c t ： T h e i n fl u e n c e o f fl y a s h o n c h l o ri d e i o n d e p o s i t i o n o n c o n c r e t e s u r f a c e i s i n v e s t i g a t e d ．Di ff e r e n t mi x p r o p o r t i o n s are i m— me r s e d i n 5％ Na C1 s ol u t i o n． a nd t e s t i ng c hl o r i d e i o n de p os i t i o n o f t h e c o n c r e t e s u r f a c e a t d i ffe r e n t a g e s ． I t i s fou nd t h at the a mo u n t o f c h l o r i d e i o n d e po s i t i o n o f c o nc r e t e s u r f a c e r a n g e d f r o m 0．29 5％ t o O ． 77 7 ％ i n i mme r s i o n e n vi r o n m e n t ． Fl y a s h h a v e a g r e a t e r i mpa c t o n d e p o s i t i o n o fthe s urf a c e c h l o r i d e i o n s i n i n i t i a l ， Th e s u r f a c e c h l o rid e o fCF1 5 an d CF3 0 i s 1 ．3 t i me s t h a n t hat o f c o n c r e t e CF 0 s p e c i — me ns ； W i t h t h e growt h o f a g e i mme r s i o n， 1 5 ％ a n d 3 0 ％ o f t h e t WO fly a s h c o n c r e t e c h l o r i d e i o n d e p o s i t i on s u r f a c e and i s v e ry c l os e t o o r di n a ry c o n c r e t e． Key wor ds ： c h l o r i d e； fly a s h； s ur f a c e； c o nc r e t e； s o a k 0 引 言 随着我国现代化的进程 ， 兴建了大量 的钢筋混凝土结 构 ， 包括 ： 房屋 、 桥梁 、 码头和机场等 ， 一般情况下 ， 钢筋混 凝土结构有较好的耐久性 ， 维护成本低 ， 使用方便 。 然而 ， 由于混凝土是一种多孔介质 ， 环境 中的有 害离子会渗透到 结构 内部 ， 如在氯盐环境下服役 的钢筋混凝土结构 ， 由于 氯离子的穿透力非常强 ， 氯离子会沉积在混凝土的表层 ， 并 向混凝土 的内部扩散 ， 沉 积在钢筋周 围 ， 当沉积氯离子 的 含量超过临界浓度时 ， 会 引起钢筋的锈 蚀膨胀 _ l _ ] 】 ， 引起结 构的耐久性问题。 Me t h a 教授在“ 混凝土耐久性——5 0 年进 展 ” 主题报告 中指 出 ： “ 当今世界混凝土破坏的原因 ， 按重 要性递减顺序排列为： 钢筋锈蚀、 寒冷气候下的冻害、 侵蚀 环境下的物理化学作用” 。 氯离子渗透导致的钢筋锈蚀是结 构失效最重要 的原因之一 。 粉煤灰具有活性效应 、 形态效 应和微集料效应 ， 其能够明显提高混凝 土的工作性 、 降低 早期水化热 、 提高耐腐蚀性能【 5 1 ， 有研究 表明粉煤灰可 以 细化和阻塞混凝土内的微孑 L 隙 ， 改善混凝土的微观孔结构 ， 提高混凝土 的抗氯离子侵蚀能力 ， 从而延迟混凝土 内钢筋 开始腐蚀的时间， 另外粉煤灰的掺入， 替代了部分水泥， 降 低 了建筑业 的碳排放 ， 具有环保作用 ， 粉煤灰在混凝 土中 得到 了广泛 的应用 。 混凝土 的表层对结构起到了防护作用 ， 建筑物服役环 境对结构物的物理 、 化学侵 蚀大都从 表层 开始 ， 逐步作用 到混凝土的内部 ， 表层结构致密可以延缓甚至阻碍有害离 子的渗入嘲 ， 延长建筑物的使用寿命 ， 环境 中的氯离子也是 先沉积在混凝土 的表层 ， 再 向混凝土内部传输 。 本试验通过 把不 同粉煤灰掺量 的混凝土浸泡在 N a C 1 溶液 中， 研究氯离 子在粉煤灰混凝土表层 的沉积规律。 1 试验 1 ． 1 原材料和配合比 试验采用的水泥是深圳海星小野 田水泥有 限公 司生 产 的海星小野 田 P O 4 2 ． 5 级水泥 ； 河砂满足标准 J T J 5 2 — 1 9 9 2的质量要求 ； 粉煤灰 ( F A) 为深圳 妈湾电厂的 I 级灰 ； N a C 1 采用工业用氯盐 ， 纯度 > 9 9 ％。 收稿 日期 ：2 0 1 3 - - 0 9 — 2 0 基金项目：国家 自然科学基金青年基金( 5 1 1 0 8 2 7 1 ) ； 9 7 3 计划( 2 O l 1 C B 0 1 3 6 0 4 ) ； 深圳市科技计划项 目( J C Y J 2 0 1 2 0 6 1 3 1 1 5 6 2 2 1 5 4 ) 1 4 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m