预湿陶粒对混凝土渗透性能的影响.pdf

l 6 低温建筑技术 2 0 1 2 年第4期( 总第 1 6 6期) 预湿 陶粒对混凝土渗 透性能的影响 高长海 ( 齐齐哈尔市工 民建筑工程有限责任公 司 ． 黑龙江齐齐哈尔1 6 1 0 0 0) 【 摘要J 通过正交试验研究齐齐哈尔地区产预湿陶粒、 水灰比、 抗裂防水剂、 粉煤灰、 矿粉对预湿陶粒 自 养 护混凝土氯离子扩散系数的影响， 利用电导率仪测算出不同龄期自养护混凝土的氯离子扩散系数的变化规律。 【 关键词】 预湿陶粒； 水灰比； 抗裂防水剂 ； 粉煤灰； 矿粉； 氯离子扩散系数 【 中图分类号】 T U 5 2 8 ． 0 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 — 6 8 6 4 { 2 0 1 2 ) 0 4— 0 0 1 6 — 0 3 早在 2 0 世纪4 0年代， P o w e r s 和 B r o w n y a r d 就通过 试验研究发现 ， 低水灰比的饱和水泥浆体， 即使泡水 养护， 水泥也不会完全水化， 无论采取任何养护措施， 外部水很难进入混凝土内部参与水化， 显著地影响了 混凝土的渗透性能 ， 尤其是对于高性能混凝土， 此种 问题急需解决。所以文中采取正交试验研究预湿陶 粒、 水灰比、 抗裂防水剂、 粉煤灰、 矿粉对预湿 陶粒 自 养护混凝土氯离子扩散系数的影响。 1 原材料 ， 配比和试验方法 1 ． 1 原材料及配合 比 水泥： 冀东水泥厂生产的盾石牌 P 0 4 2 ． 5普通 硅酸盐水泥 ； 粗集料 ： 碎 石 ， 粒径 5—2 0 m m连续 级配 ； 细集料： 中砂， 连续级配， 各项指标符合标准的规定； 减水剂： 萘系； 抗裂防水剂： B M。 表 1 试验配比 高长海 ： 预湿陶粒对混凝土渗透性能的影响 l 7 1 ． 2 实 验方法 本试验选取 L 2 5 ( 5 ) 正交表 ， 陶粒饱水 2 4 h后对碎 石进行等体积取代， 粉煤灰和矿粉均采取内掺法 ， 氯 离子 扩散 系数 试 件 尺 寸采 取 1 0 0 m m X 1 0 0 ra m X 1 0 0 ra m， 采用干空养护 ( 2 0-I- 3 ~ C， 相对 湿度 4 0 ％ ～ 6 0 ％) ， 养护到规定龄期( 7 d 、 2 8 d ) 后， 根据 N E L法测试 原理， 采用 自制的实验设备， 将试件同时密封在罐体 中， 抽真空 4 h ， 饱盐 2 4 h后测 试其 电导率， 并 根据 N e ms t —E i n s t e i n方程计算出相应的 c l 一 扩散系数。 2 预湿陶粒 自养护混凝土 C l 一 扩散 系数正交试验 表2 因素与水平表 3 实验 结果与讨论 3 ． 1 方差分析 表 3 7 d C 1 扩散系数极差分析及方差分析 2 ． 5 宝2 - ． s 整1 譬0 ． 5 U O Al A3 A5 B2 B4 C1 C3 C5 D2 D4 E1 E3 E5 图1 7 d C 1 一 扩散系数直观图 3 ． 2 结果讨论 从表 4中可看出， 5种因素对龄期为 7 d c 1 一 扩散 系数影响顺序为： 水灰比>粉煤灰 >矿粉 >抗裂防水 剂 >陶粒 ， 对龄期为 2 8 d C 1 一 扩散系数影响顺序为 ： 水 灰比 >抗裂防水剂 >矿粉 >粉煤灰 >陶粒。陶粒不 同龄期的 C 1 一 扩散系数影响顺序为 ： 2 8 d > 7 d 。 表 4 2 8 d极差分析及方差分析表 F 值 毫 性 图2 2 8 d C 1 一 扩散系数直观图 从 c l 一 扩散系数极差分析及方差分析和直观图可 以看出水灰比对混凝土 c l 一 扩散系数影响非常显著， 又由于水灰比水平梯度较大( 0 ． 5 ) ， 随着水灰 比的增 大 c l 一 扩散系数迅速增大 ， 混凝土内部水含量越高， 可 蒸发水越多， 越易于形成连通孔道， 因此造成 c l 一 扩散 系数迅速增大。 抗裂防水剂随着掺量的增加， c l 一 扩散系数先降 低后升高， 当抗裂防水剂掺量低于 1 0 ％时， 抗裂防水 剂一方面通过膨胀阻塞毛细孔道提高密实度起到防 水的作用， 另一方面通过膨胀起到补偿混凝土收缩的 作用 防裂 ， 同时防水组分 起到减 缩作用 ， 也 防裂 ， 所 以 c l 一 扩散系数逐渐减小。抗裂防水剂掺量 1 0 ％时， 膨 胀能够增加混凝土的密实度， 阻断毛细管通道而减少 混凝土的干缩， 上述两方面作用达到最佳， 所以 c l 一 扩 散系数最低。当抗裂防水剂掺量超过 1 0 ％时， 膨胀能 显著增 加 ， 抗 裂防水 剂参 与水 化反应 ， 随着抗 裂 防水 剂颗粒变大颗粒之间的间隙随之也必然变大 进而可 以认为膨胀率越 大连通 的毛细孔越 多， 也 就是说 较大 的膨胀有利于混凝 土 内部 的水流通 和外 溢 ， 所 以造成 c l 一 扩散系数增大。混凝 土中掺入预湿陶粒会造成 c l 一 扩散系数增大， 这是 由于陶粒 内部所含的水要向 外部扩散以平衡混凝土内部湿度的变化， 水分的迁移 造成造成混凝土内部连通孔的增多， 另外陶粒本身具 有多孔结构 ， 虽然预湿 陶粒会改善过渡区， 但也会致 使 c l 一 扩散系数增大。由直观图可以看 出， 陶粒掺量 在2 0 ％之后， c l 一 扩散系数值趋于稳定， 这是由于预湿 陶粒随着掺量的增加， 其蓄水池作用不断增大， 有效 的改善过渡区， 一定程度上弥补了其强度低和多孑 L 结 构的缺点。虽然陶粒对 c l 一 扩散系数影响程度排在 5 自由度 和 方0 均 5 枰 4 4 杆 m 2 4 枰 m 水 ∞ 凹 " 乏 拍 旺 ∞ ㈣ ㈣ 抛 姗 ＆ 瞄 鲫 & 吼 ∞ ； 2 钉 & & ＆ ＆ 昭 m 凹 & & 置 & 1 8 低温建筑技术 2 0 1 2 年第 4 期( 总第 1 6 6 期) 丙烯酸酯水工防腐涂料性能的研究 马耀辉 ， 李向东 ( 黑龙江省水利科学研究院． 哈尔滨1 5 0 0 8 0 ) 【 摘要】 丙烯酸酯涂料是环保、 高性能、 低成本型防腐涂料， 具有广阔的应用前景， 在对配方较常规思路做 了较大调整后， 针对水利工程的应用环境 ， 依据相应的规范建立了环境模拟试验验证其性能。 【 关键词】 防腐涂料； 丙烯酸酯； 填料； 涂层 【 中图分类号】 T U 5 6 1 ． 6 7 【 文献标识码】 A 【 文章编号】 1 0 0 1 — 6 8 6 4 ( 2 0 1 2 ) 0 4 — 0 0 1 8 一 O 2 金属腐蚀是金属受环境介质的化学或电化学作用 而被破坏的现象， 遍及国民经济各个领域， 给国民经济 带来了巨大的损失。防腐涂料是涂料的重要分支， 它的 发展与涂料工业的总体发展趋势具有一致性， 同时也具 有 自身的特点。从其发展方向上可以概括为两大趋势： 基于环保因素与可持续发展， 防腐涂料正迅速向“ 绿色 化” 与“ 高性能化” 方向发展。其中， 水性涂料具有节省 有机溶剂、 极低的v o c 、 综合性能可达到或超过传统溶剂 型涂料水平， 且来源广、 易于净化、 低成本、 低粘度、 良好 的涂布适应和无毒性、 无刺激、 不燃性等特点， 是“ 环境 友好型涂料” 的主要发展方向， 因此， 聚合物乳液涂料就 成为当今涂料的发展方向。 1 丙烯酸 酯水工 防腐涂料 课题组在金属腐蚀机理、 涂料防腐机理研究的基 础上， 并以性能、 环保、 成本三个要点为准则选择涂料 的组成材料。将水泥、 矿渣、 高钙灰等作为填料组分 引进金属防腐涂料中； 采用复合加速成膜组分和催干 组分作为涂料的辅助组分进行研究， 并合成了Y Z J J 一1 、 Y Z J J 一 2型两种水工丙烯酸酯防腐涂料。 2 防腐涂料性能的研 究 为了验证涂料的性能 ， 根据水工环境 的特性建立 试验模型， 进行环境模拟测试 ， Y Z J J 一1 、 Y Z j j 一 2两种 因素最后 ， 但 2 8 d的 C 1 一 扩散系数影响程度远大于 7 d ， 这是由于早期混凝土内部水分充足， 无需陶粒内部水分 补给， 但到后期陶粒“ 蓄水池” 作用发挥出来， 起到一定 的积极作用 。粉煤灰规律不明。随着矿粉掺量 的增加 ， c l 一 扩散系数显著降低， 这时因为当水泥被一部分矿粉 取代时， 由于矿粉具有所谓的活性效应、 形态效应、 微集 料效应， 能改善水泥的水化环境提高水化产物的质量， 另外优质矿粉比表面积比水泥大， 密度比水泥小， 一方 面可部分弥补矿粉水化慢的缺点， 另一方面可增加浆体 体积提高混凝 土工作性 和均匀 性。矿粉混凝 土水化 时 能产生较多的 C— s— H凝胶， 而 C—S —H凝胶会吸附 一 部分氯化物于其中， 并可堵塞扩散通道， 造成氯离子 扩散系数下降， 另外矿粉混凝土中的通道比基准混凝土 的弯曲， 增大了扩散阻力， 而且矿粉较高的 c A等矿物 成分能够捕捉从混凝土表面渗透的氯离子， 生成所谓的 “ F fi e d e l ” 盐， C ， A C a C I ： 1 0 H O ， 同样会堵塞扩散通 道， 造成氯离子扩散系数下降， 所以矿粉对混凝土 c l 一 扩散系数影响显著。 4结语 水灰比是影响混凝土渗透性的关键因素， 水灰比 越大， 混凝土渗透性越差。抗裂 防水剂掺量在 1 0 ％ 时， 能有效降低混凝土的渗透性 ， 这和减小混凝土收 缩 、 堵塞毛细孔有关 。 混凝土中掺入 2 0 ％预湿陶粒后， 前 7 d混凝土 c l 一 扩散系数均降低， 2 8 d龄期时， c l ’ 扩散系数趋于平缓， 这表明预湿陶粒的自养护只对早龄期混凝土起作用。 参考文献 [ 1 ] 张利俊， 蒋玉川， 刘佳． 补偿收缩混凝土的抗氯离子侵入性研 究[ J ] ． 膨胀剂与膨胀混凝土， 2 0 0 9 ， ( 2 ) ： 9 — 1 3 ． [ 2 ] 陈立军， 金玉杰． 略论高性能混凝土的密实性与耐久性[ j ] ． 混 凝土 ， 2 0 0 3 ， ( 6 ) ： 2 1— 2 2 。 [ 3 ] 杨全兵． 高性能混凝土自收缩机理的研究[ J ] ． 硅酸盐学报， 2 0 0 0， 2 8 ( 1 2 ) 增刊 ： 7 2—7 5 ． [ 4 ] S i d n e y M i n d e s s ， J ． F m a e i s Y o u n g ， D v a id D w a r i n 著， 吴科如， 张雄 等译． 混凝土[ M] ． 北京： 化学工业出版社， 2 0 0 5 ． [ 5 ] 赵顺增， 刘立． 膨胀剂颗粒组成对膨胀收缩性能的影响[ c ] ∥ 第四届全国混凝土膨胀剂学术交流会论文集， 北京： 中国建材 工业出版社 ， 2 o o 6 ． [ 6 ] 游宝坤， 李乃珍． 膨胀剂及其补偿收缩混凝土[ M] ． 北京： 中国 建材工业出版社 ， 2 0 0 5 ． 【 收稿日期] 2 0 1 2 一 o 2 — 1 4 [ 作者 简介] 高长海( 1 9 6 4一)， 男 ， 山东利 津人 ， 工程师 ， 从 事 施工管理与施工技术研究工作。