陶瓷混凝土氯离子渗透试验及微观机理分析.pdf

2 0 1 4 年 第 4期 (总 第 2 9 4 期 ) Nu mb e r 4 i n 2 0 1 4 ( T o t a l No 2 9 4 ) 混 凝 土 Co nc r e t e 理论研究 T HEORET I CAL RES E ARCH 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 4 0 1 4 陶瓷混凝土氯离子渗透试验及微观机理分析 陈梦成 。方苇 。许开成 。丁小蒙 ( 华东交通大学 土木建筑学院 ，江西 南昌 3 3 0 0 1 3 ) 摘要 ： 通过对三组混凝土试块做氯离子渗透试验 ， 考察 了废 陶瓷再生粗骨料对混凝土氯离子渗透性能的影响。 结果表明： 经 表面强化技术处理的再生混凝土抗氯离子渗透能力较普通混凝土有所降低 ， 但较未处理的再生混凝土的抗氯离子渗透性能提升 1 1 3 倍 ， 说 明再生混凝土工作性能的可靠性 ； 体视显微镜微观机理分析表明强化技术能增强界面过渡区黏结性能 ， 并探讨 出“ 在 表面强化技术处理的基础上 ， 掺入矿物掺合料 ， 可配制更高等级废陶瓷再生粗骨料混凝土” 。 关键词 ： 废陶瓷再生粗骨料 ；抗氯离子渗透性能 ；表面强化技术 中图分类号 ： T U 5 2 8 0 l 文献标志码： A 文章编号 ： 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 4 ) 0 4 0 0 4 8 0 3 T e s t s t u d y f o r c hl o r i de pe r me a bi l i t y a n d a n a l y s i s o f mi c r o s c o pi c me c h a n i s m o f r e i n f or c e d c e r a mi c c on c r e t e CHEN Me n g c he n g， F ANG We i ， XU KAi c he n g， DI NGXi a o me n g ( S c h o o l o f C i v i l E n g i n e e ri n g a n dAr c h i t e c t u r e ， E a s t Ch i n a J i a o t o n gUn i v e r s it y ， Na n c h a n g 3 3 0 0 1 3， C h i n a ) Ab s t r a c t ： B y d o i n g t h r e e s e t s o f c o n c r e t e b l o c k c h l o r i d e i o n p e n e t r a t i o n t e s t ， e x a mi n e s h o w t h e r e c y c l e d c o a r s e a g g r e g a t e i n fl u e n c e the c o n c r e t e c h l o r i d e i on pe ne trmi o n p e r f o r man c e Th e r e s u l t s s h o we d tha t the r e s i s t a n c e t o c h l o r i d e i o n p e n e t r a t i o n o f r e c y c l e d c o nc r e t e b y s u r f a c e s t r e n g t h e n t e c h n i c a l p r o c e s s i n g i s l o we r t han t h e o r di n a r y c o n c r e t e， b u t r e l ati v e d t o t h e u n t r e a t e d r e c y c l e d c o n c r e t e ， t h e r e s i s t a n c e t o c hl o r i d e i o n pe n e trmi on pe r f o rm a n c e i mp r o v e me n t by 1 1 3 t i me s ， c o n firm e d the r e l i a b i l i t y o f wo r ki n g p e r f o rm a nc e o f r e c y c l e d c o n c r e t e ； S t e r e o mi c r o s c o p e mi c r o s c o p i c me c h ani s m ana l y s i s s h o we d that s urf a c e s t r e n gth e n t e c h n o l o g y c a l l e n h a n c e t h e b o n d i n g p r o p e r t i e s o f the i n t e r f a c i a l tra ns i t i o n z o n e， An d c o u l d e x pl o r e t ha t hi g h e r l e ve l wa s t e c e r a mi c s r e c y c l e d c oa r s e a ggre g a t e c o nc r e t e c a n b e c on fig u r e d wh e n mi n e r a l a d mi x t ure s whi c h Tr e a t me n t e d by s urf a c e hard e n i ng t e c hn o l o g y wa s i nc o r p o r a t e d Ke y w or ds： wa s t e c e r am i c s r e c y c l e d c o ars e a g gre g a t e ； r e s i s t a nc e t o c h l o rid e i o n pe n e t r a t i o n； s urf a c e s tre ng t h e n t e c hn o l o gy 0 引言 混凝土的创新及可持续发展理念的提 出， 引发了土木 工程界对再生混凝土的研究热潮 。 随着研究 的深入 ， 各种 废弃材料被 回收利用 ； 中国作为陶瓷大 国 ， 对废 陶瓷再生 混凝土的研究已取得巨大的成果 ， 并且已经应用到实际工 程 中； 由于混凝土结构材料 自身和使用环境 的特点 ， 混凝 土结构不可避免 的存在耐久性问题 1 。 然而再生混凝土的 耐久性 问题 尚未得到充分的重视 。 研究再 生混凝土 的抗氯离子渗透性 能对再 生混凝 土 的实际运用具有重要意义 。 混凝土劣化的主导因素之一就 是氯离子的侵入 ， 再生混凝土的抗氯离子渗透性 能较普通 混凝土差 ， 并且抗氯离子渗透性随着水灰比增加而减弱_2 。 顾荣军等3 】指 出随着再生骨料取代率 的提高 ， 再 生混凝 土 中各层水溶性氯离子浓度逐渐增加。 刘光焰等 以废弃玻 璃作为混凝 土骨料 ， 研究 了其与普通骨料混凝土的抗氯离 子扩散能力 。 冯庆革等 研究表 明再生混凝土的强度越高 ， 其抗氯离子渗透性越好。 吴相豪等旧 通过氯离子 自然扩散 试验得 出粉煤灰掺量为 2 0 时 ， 再生混凝 土抗氯离子渗透 能力最优 。 大量研究成果显示水灰 比是影响再生混凝土氯 离子渗透性的最主要原因， 采取减小水灰比、 掺加适量矿 物掺合料( 如粉煤灰 、 矿渣粉 、 硅粉 等 ) 及外加剂 以及对再 生骨料进行改性处理等措施均呵以提高再生混凝土抗渗 性能 ， 达到甚至超过普通混凝土的抗渗水平7 - 8 。 本试验通过对废陶瓷再生粗骨料进行表面活化处理 ， 测试其配制的混凝土耐久性 ， 并在此基础上掺人矿物掺合 料分析构件的微观机理 ， 以期推动废陶瓷再生粗骨料混凝 土耐久性的进步研究和应用。 1 试 验 材 料 硅灰选用挪威埃肯公司提供的中密质硅灰 ( S i l i c a F u me ， 简称 S F ) ， 最大粒径小于 1 0 Ix m， 平均粒径为 0 1 m， 比表面积为 2 5 x l 0 4 m 2 k g ， 密度为 2 2 6 g c m ， 主要为无定 形物质 。 矿渣采 用武 汉钢铁 厂产 的粒 化高 炉水 淬磨 细矿 渣 ( G r o u n d G r a n u l a t e d B l a s t f u r n a c e S l a g ， 简称 G B S ) ， 比表 面 收稿 日期：2 0 1 3 - 1 O - o 4 基金项目：国家 自然科学基金( 5 1 3 7 8 2 0 6 ) ； 江西省重大科技创新项 目( 2 0 1 1 4 A C B 0 1 0 0 0 ) ； 江西省科技计划落地项 目( 赣财教( 2 0 1 1 ) 2 4 3 号) 48