掺粉煤灰混凝土的碳化及抗冻性能试验研究.pdf
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1、 文章编号:1 0 0 7 0 4 6 X ( 2 0 1 0 ) 0 2 0 0 1 卜0 3 实验研究 掺粉煤灰混凝土的碳化及抗冻性能试验研究 E x p e r i me n t a l S t u d y o f C a r b o n i z a t i o n a n d F r o s t R e s i s t a n c e o f C o n c r e t e Mi x e d w i t h F l y A s h 杨华美,杨华全 ,王迎春 ,严建军 ( 长江水利委 员会长江科学 院,水利部水工程安全与病害防治工程技术研究 中心 ,湖北武汉4 3 0 0 1 0 ) 摘
2、要:研究了不同水胶比、不同粉煤灰掺量混凝土的碳化及抗冻性能。试验结果表明,随着水胶比和粉煤灰掺量的增加 ,混 凝 土碳 化 深度增加 ,混凝 土碳化 深度按 方程 D=K t b 回归 ,相 关 系数 大 于 0 9 5 ;碳化 深度 与粉煤 灰掺 量及 水胶 比二元 线 性回 归较好 ,混凝 土抗压 强度越 高 ,抗 碳化 性 能越 好 。水胶 比是 影响混凝 土抗 冻性 能的 主要 因素 ,粉煤 灰对 混凝 土 抗 冻性 能具有 不 良影 响。 关键 词 :混凝 土 ;碳 化 ;抗冻性 能 ;回 归 中图 分类 号 :TU5 28 5 文 献标 识 码 :A Abs t r a c t :
3、Ca r bo ni z a t i o n a n d f r os t r e s i s t a n c e p e r f o r m a n c e o f c o nc r e t e wi t h di f f e r e nt wa t e r b i n de r r a t i o a n d fly a s h c o nt e nt wa s s t u di e d Re s ul t s s ho w t h a t t h e c a r bo ni z a t i o n de pt h o f c o nc r e t e i nc r e a s e d w
4、i t h i nc r e me nt o f wa t e r - b i n d e r r a t i o a n d f l y a s h c o nt e nt Th e f i t t i ng c or r e l a t i o n c oe f f i c i e nt s o f c o n c r e t e c a r bo ni z a t i o n d e pt h wi t h a ge we r e h i g h t h a n O 9 5 b y r e gr e s s i o n e q u a t i o n D K t ” Th e r e l
5、 a t i on s h i p o f c on c r e t e c a r b on i z a t i o n de p t h wi t h fly as h c o nt e n t a nd wa t er bi n d e r r a t i o wa s d e s c r i be d we l l by bi n a r y l i n e a r r e g r e s s i o n e q ua t i o n Hi gh e r c o nc r e t e c o mpr e s s i v e s t r e ng t h,b e t t e r c o
6、nc r e t e c a r bo n i z a t i on r e s i s t a n c e The wa t e r - b i n de r r a t i o wa s t he p r i ma r y f a c t o r i nflue nc i ng fro s t r e s i s t a nc e o f c o n c r e t e ,whi l e fly a s h i n c o nc r e t e wa s ba d f or c o nc r e t e f r o s t r e s i s t a n c e Ke y wor ds :
7、c o n c r e t e c a r bo ni z a t i o n f r os t r e s i s t a nc e r e g r e s s i o n 0概 述 混凝土在使用过程中,空气中二氧化碳 ( C O ) 不断 向混凝土内部的孔隙和毛细管中渗透,与水泥水化过程中 产生的氢氧化钙 ( C a ( O H ) z ) 发生化学反应,生成碳酸钙 ( C a C O )的作用称为混凝土碳化。混凝土碳化不仅会加 大不可逆收缩川 ,导致混凝土开裂,同时会导致孔隙中液 相的p H值降低,当混凝土碳化厚度达到钢筋表面时,就要 破坏在高碱环境中钢筋表面产生的钝化膜保护层,使钢筋
8、粉煤灰可改善混凝土的某些性能,如降低水化热、提 高耐硫酸盐侵蚀能力、抑制碱一 集料反应等等,但粉煤灰 掺量的增加对混凝土的抗碳化性能和抗冻融能力却有不良 影响 ,且粉煤灰对混凝土碳化性能影响尚具争议 。 。本 文主要探讨了粉煤灰掺量、水胶比对混凝土碳化及抗冻性 能的影响,这对进一步弄清粉煤灰混凝土的碳化机理及抗 冻性能影响规律具有一定的理论意义。 1原材料及试验方法 产生锈蚀 。 1 1原材料 混凝土受到外界环境不断变化的温度和湿度反复作用 时,混凝土表面会开裂和剥落并逐步深入到内部而导致混 凝土的整体瓦解,并最终丧失其性能,混凝土抵抗这种冻 融破坏的能力称之为抗冻性 ,抗冻性是评价混凝土耐久
9、 性的一个重要参数。 水泥: 水泥为华新水泥股份有限公司生产的4 2 5中热硅 酸盐水泥,其品质检验结果见表 1 ,检验结果表明,其品 质满足国标 中热硅酸盐水泥,低热硅酸盐水泥, 低热矿 渣酸盐水泥 ( G B 2 0 0 2 0 0 3) 中热水泥的相关要求。 表 1 水泥品质检验结果 2 2 0 1 0 粉 煤灰 l 1 粉煤灰: 粉煤灰为重庆珞璜电厂生产的I 级粉煤灰。其 品质指标见表 2 。检验结果表明,珞璜电厂 I级粉煤灰 的品质满足 用于水泥和混凝土中粉煤灰( G B 1 5 9 6 9 1 ) I级粉煤灰的要求。 表 2 水泥品质检验结果 集料:粗集料和细集料均为花岗岩人工集料
10、。试验混 凝土采用三级配, 级配比例为大石: 中石外 石=5 0 : 2 0 : 3 0 。 外加剂:采用浙江龙游外加剂厂生产的z B l A缓凝 高效减水剂,掺量为胶凝材料重量的0 7 0 ,引气剂采用 青岛科力建材有限公司生产的 P c 一 2 ,引气剂掺量以使混 凝土含气量达到 3 5 0 一 4 5 0 为准。检验结果表明,外 加剂均满足国标 混凝土外加剂G B 8 0 7 6 1 9 9 7 一等品 的技术要求。其中z B一 1 A的减水率为2 2 。 1 2 试 验方 法 按照 水工混凝土实验规程 ( D L T 5 1 5 0 2 0 0 1 ) 规 范进行试验, 抗压强度试件尺
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