引气混凝土在冻融环境下耐久性试验研究.pdf
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1、文章 编号 :1 0 0 7 0 4 6 X ( 2 0 1 4 ) 0 5 0 0 4 4 0 3 生态建精 引气混凝土在冻融环境下耐久性试验研究 E x p e ri me n t a l S t u d y o f D u r a b i l i t y o f C o n c r e t e Mi x e d w i t h A i r - E n t r a i n i n g A g e n t u n d e r C o n d i t i o n o f F r e e z e t h a w E n v i r o n m e n t 陆文攀,赵铁军,郭傲 ,管庭 ,马志鸣
2、( 青岛理工大学 土木工程学院,山东青岛 2 6 6 0 3 3 ) 摘要: 制备相 同水灰 比的普通混凝土试件和引气混凝土试件 ,通过冻融循环试验、毛细吸水试验和氯离子侵 蚀试 验 研究不 同冻融损 伤下 两种混凝 土试件 耐久性 能,再通 过数据对 比得 出引气剂掺 入对混凝 土耐 久性 的 提 高。试验结果表明:引气混凝土可以有效提 高混凝土抗冻性能。当冻融循环次数为0 时,引气剂的掺入 降低 了混凝土的抗渗透性,总毛细吸水量和毛细吸收 系数均较普通混凝土提高;但是随着冻融循环次数的 增加,普通混凝土抗渗透性能劣化严重,而引气混凝土抗渗透性能变化幅度较小。 关键 词 : 混凝 土 ;引气
3、剂 ;冻融损 伤 ;耐 久性 中图分类号 :T U5 2 8 2 文献标志码 :A 0 前 言 混凝土作为应用最为广泛的建筑材料,已广泛用于建 筑行业中,但是在外界环境和侵蚀介子的作用下,常常由 于其耐久性不足提前发生破坏 1 - 3 。对混凝土耐久性影响 最主要两个因素分别为冻融损伤和氯离子侵蚀。从而有 效提高混凝土抗冻性和抗氯离子侵蚀性能,是提高混凝土 耐久性的主要途径。大量试验研究表明 4 - 6 】 ,向混凝土中 掺入引气剂,制备引气混凝土, 在不改变混凝土力学性能 的掺入量内,可以有效提高混凝土的抗冻性,从而延长其 耐久性能。 根据国内外有关引气混凝土的研究试验 7 - 8 ,均是基
4、 于在未受损伤时的力学性能和耐久性能,而对已发生耐久 性劣化的混凝土耐久性研究涉及较少。基于上述原因,本 文研究引气混凝土经过冻融损伤后的耐久性能,通过抗冻 性试验,毛细吸水试验和氯离子侵蚀试验,定量测定引气 混凝土在劣化环境下耐久性,从而为实际工程中引气混凝 土的应用提供理论依据。 1 原材料和配合比 研究引气混凝土在冻融环境下耐久性能,为使冻融试 青岛市基础研究 联合基金计划项 目 ( 1 3 - 1 - 4 一 l l 5 -j c h ) 国家9 7 3 项目研究课题2 0 0 9 C B 6 2 3 2 0 3 c0AL AsH 5 2 01 4 验结果明显, 本试验选用较高水灰比混
5、凝土试件 ( W C = 0 6 ) 进行抗冻融循环试验。制备普通混凝土试件 c和引气混凝 土试件 C A,引气剂掺量按实际工程中引气剂一般掺量确 定,经优化后本试验具体混凝土配合比如表 1 所示。 表 1 混凝土配合比 k g m 混凝土 水灰比 水泥 砂 碎石 水 引气剂 2 试验内容及试验方法 2 1 冻融循环试验 将普通混凝土试块和引气混凝土试件在养护龄期为 2 4 d时从养护室取出,按规范要求将需要冻融的试块放入 水中饱水,饱水 4 d 后即可取出,开始冻融循环试验。冻 融循环试验按照 G B T 5 0 0 8 2 -2 0 0 9 普通混凝土长期性 能和耐久性试验方法中快冻法试验
6、步骤进行,当冻融 循环次数分别为0次、1 0次、5 0次和1 0 0次时将试件取 出, 进行毛细吸水试验和毛细吸盐试验 ( 氯离子侵蚀试验)。 2 2 混凝土毛细吸收试验 对经过不同冻融循环次数的普通混凝土试件和引气混 凝土试件进行毛细吸水试验,试验装置如图1 所示;从水 溶液与试块底部接触时刻开始计时, 分别在吸水时间为0 h 、 0 5 h 、1 h 、2 h 、4 h 、8 h 、1 2 h 、2 4 h时取出试块,将其 表面液态水用湿布擦拭干净,用电子天平称取质量,再立 即放回容器中,计算试件毛细吸水量,同时绘制毛细吸水 量随时间变化曲线;按照同样试验装置,进行毛细细盐试 验 ( 将水
7、换成 3 N a C 1 溶液,氯离子侵蚀龄期为 1 0 0 d), 对达到试验规定氯离子侵蚀龄期试件取出,按照氯离子测 定方法测定混凝土试件中氯离子含量,同时绘制不同试件 中氯离子含量随深度变化曲线。 图 1 混凝土毛细吸收试验示意图 3 试验结果与分析 水 3 1 混凝土相对动弹模量试验结果与分析 如图 2所示为普通混凝土和引气混凝土在不同冻融 循环次数下的相对动弹模量变化曲线。由图2 中曲线发展趋 势而知,不同混凝土试件的相对动弹模量均随着冻融循环 次数增加而降低。这是由于冻融损伤的存在, 在混凝土内 部冻融膨胀压力作用下,内部裂缝增多且贯通,从而导致 试件整体性降低,相对动弹模量下降。
8、设定初试相对动弹 模量值为 1 0 0 ,经过 1 0 0次冻融循环后,普通混凝土试件 的相对动弹模量降为 2 0 ,下降幅度 8 0 ;而引气混凝 土试件的相对动弹模量降为 9 5 2 ,下降幅度为 4 8 , 由上述数据可知,引气混凝土较普通混凝土具有较好的抗 冻性能。分析其原因有,由于引气剂的引入,在混凝土内 部引入微小而独立的气泡,改变了混凝土内部的孔隙结构, 冻融循环次数脓 图 2 混凝土经不同冻融循环后相对动弹模量变化曲线 在冻融环境下减缓了混凝土内部膨胀压力作用下造成的冻 融损伤,故具有更好的抗冻性能。 3 2 不同冻融循环下混凝土毛细吸水试验结果与分析 如图3 、图4 所示,分
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- 关 键 词:
- 混凝土 环境 耐久性 试验 研究
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