引气混凝土碳化影响因素的试验研究.pdf
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1、1 8 内 蒙 古 水 利 2 0 1 1 年第 1 期 ( 总第 1 3 1 期 ) 【 分 析研 究 】 引气混凝土碳化影响因素的试验研究 刘 宇, 韩克平, 何梁 ( 内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院, 内蒙古 呼和浩特 0 1 0 0 1 8 ) 摘要 基于混凝土的碳化机理, 在规定的碳化龄期内, 通过大量试验, 研究了普通混凝土与引气 混凝土的碳化深度 , 对两者加以比较分析 , 并设计 了不同水灰比和不同砂率的引气混凝土的碳化深度 试验, 对试验结果进行比较和分析, 从而得 出一些具有参考性的结论。 关键词 碳化机理; 碳化龄期; 碳化深度 ; 引气混凝土; 水灰比; 砂率 中
2、图分类号 : T v 5 3 6 文章标识码 : B 文章 编号 : 1 0 0 90 0 8 8 ( 2 0 1 1 ) O 1 0 0 1 8 0 3 0前言 目前 , 我国正处在大规模的工程建设 时期 , 工程的 使用寿命直接关系到国计 民生 , 工程 耐久性问题 日益 增多, 所 以, 混凝土的耐久性问题便显得至关重要 。 混凝土的耐久性是指抵抗大气环境作用、 化学侵 蚀、 磨损及其它劣化作用 的能力。钢筋锈蚀是造 成钢 筋混凝土结构耐久性变差的主要 因素 , 而在一般大气 环境下 , 混凝土碳化则是混凝土中钢筋锈蚀的前提条 件。混凝土外加剂的出现, 很大程度上地解决了这个 问题 。引
3、气剂的作用是在混凝土搅拌过程 中引入 了大 量均匀分布 、 稳定而封闭的微小汽泡 , 可 以有效的改善 混凝土的孔结构 , 是大幅提高混凝土耐久性的最 有效 的技术措施之一 , 抗碳化性能又是混凝土耐久性 的一 个重要的指标 。 1 试验 介绍 1 1 试验原材料 水泥 : 河北冀东水泥厂 的冀东 P 0 4 2 5级水泥。 水 : 自来水 。 沙子 : 选用 呼和浩特大黑河 优质河沙 , 细度模数 2 6 , 含水率 2 5 , 颗粒级配良好 , 属于 区。 石子 : 选用呼 和浩特 大青 山优质碎 石 , 规格 5 3 1 5 m m, 压碎指标9 1 , 针叶片含量 8 4 , 级配良
4、好。 外加剂: 益蒙 l- ;0 u 剂厂的 S A一 7混凝土引气剂。 益蒙外加剂厂的s A一 3 高效减水剂。 1 2 试验配合比 此配合 比采用容重法设计 , 具体配合 比设计见表 1 , 表 2 , 表 3 。 表 1 混凝土基准试验配合比 k g m 1 3 碳化机理 混凝土是一个多孔 的复杂组合体 系。混凝土碳化 是 昆 凝土中的碱性产物与大气中的二氧化碳 , 在气相、 液相和固相 中进行 的相互作用的一个连续复杂的物理 化学过程。碳化能有效的降低混凝土的碱性, 从而降 低了混凝土对钢筋的保护能力, 钢筋表面的钝化膜逐 渐的得以破坏 , 最后在适宜的氧气和水分环境中 , 混凝 土中
5、钢筋开始发生锈蚀。主要的碳化反应方程式如 下 : CO2+H2 0 :H2 CO3 C a ( O H) 2 +H 2 C O 3 =C a C O 3 + 2 H2 0 引气混凝土碳化影响因素的试验研究刘宇等 1 9 C a S i O3+H2 CO 3:C a C O3+S i O2+H2 0 1 4试验方法 制作 1 0 0 1-n n 1 0 0 m m 4 0 0 m m试件, 标准养护 2 8 d后, 并于 5 0 烘干箱 中 4 8 h , 预留试 件 相对两侧 面, 其余侧面用加热石蜡密封。在混凝土碳化试验箱 控制温度2 0 c C 5 cI= , 控制湿度 7 0 5 , 二
6、氧化碳 浓度2 0 3 固定环境因素条件下, 水灰比、 砂率材 料因素分别变化的情况下, 对 引气混凝土进 行龄期 为 7 、 1 4 、 2 8 d快速碳化实验 , 在相应 的龄期取 出试件破 形 , 去掉断面的粉尘 , 立即喷上浓度为 1 的酚酞酒精 试剂 , 未变色部分既为碳化深度 , 用游标卡尺测量 8 个 点取平均值 , , 对实验的数据进行分析 。 2 试 验结果与讨论 2 1 引气混凝土与普通混凝土的碳化深度的关系 本组试验是 引气 混凝土与普通混凝 土的对 比试 验。除了混凝土含气量不相同, 其余所有情况都相同, 详细配合 比, 见表 1 。在设定 的标准情况下 , 快速碳化
7、7 、 1 4 、 2 8 d , 其碳化深度试验结果 , 见表 4 , 碳 化龄期与 碳化深度的关系见图 1 。 表4 基准混凝土各碳化龄期的碳化深度实测值 2 s i 2 。 繁 喜 s 0 丁 1 4 2l 28 35 碱 化敲 期( d ) 图1 碳化龄期与碳化深度的关系 从 图 1中可以看 出, 引气混凝土和普通混凝土的 碳化深度都随着上述碳化龄期的增加而增大 , 在相同 的碳化龄期引气混凝土比普通混凝土碳化深度小。例 如碳化龄期为 7 d时, 引气混凝土碳化深度为 7 4 m m, 而普通混凝土碳化深度为 8 3 m rl l , 引气混凝土比 普通混凝土碳化深 度减少了 0 9
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