再生混凝土抗氯离子渗透性能研究.pdf
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1、2 0 1 1 年 第 8 期 (总 第 2 6 2 期) Nu mb e r 8i n2 0 1 1 ( T o t a l N o 2 6 2 ) 混 凝 土 Co n c r e t e 理论研究 THEORETI CAL RES EARCH d o i : 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 - 3 5 5 0 2 0 1 1 0 8 0 1 3 再生混凝土抗氯离子渗透性能研究 顾荣军 ,耿欧 , ( 1 常州建筑科学研究院有限公司,江苏 常州 2 1 3 0 0 1 ;2 卢刚 ,藏林 中国矿业大学 力学与建筑工程学院,江苏 徐州 2 2 1 0 0 8 ) 摘要
2、: 混凝土的抗氯离子性能将影响到整体结构的耐久性能, 再生混凝土的抗氯离子渗透性能的研究对再生混凝土的实际运用具有重 要作用。 根据J T J 2 7 O 一9 8 水运工程混凝土试验规程 对再生混凝土内水溶性氯离子含量进行测定, 考虑不同水灰比与再生骨料取代率情 况 , 并与普通混凝土进行对 比 , 得出再生混凝土 内氯离子渗入 的水溶性氯离子浓度较 高, 其含 量约为普通混凝土的 1 2倍 ; 随着水灰 比的 提高, 再生混凝土的抗氯离子渗透性能降低; 随再生骨料取代率的提高, 混凝土内各范围内的水溶性氯离子含量增加。 关键词: 再生混凝土;氯离子;渗透性;钢筋锈蚀 中图分 类号 : T
3、U5 2 8 0 1 文献标 志码: A 文章编号 : 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 1 ) 0 8 0 0 3 9 0 3 Re s i s t a nc e t o ch l o r i de i on pene t r a t i on of r ec y c l e d c on c r e t e GURo n g -j u n , G E NGOu 2 , LUGa n g , Z ANGL i n ( 1 C h a n g z h o uA r c h i t e c t u r a l R e s e a r c hI n s t i t u t eC o
4、, L t d , C h a n g z h o u 2 1 3 0 0 1 , Ch i n a ; 2 S c h o o l o f Me c h a n i c s a n dCi v i l E n g i n e e r i n g , C h i n aU n i v e r s it yo f Mi n i n g a n dT e c h n o l o g y , X u z h o u 2 2 1 0 0 8 , C h i n a ) Ab s t r a c t : Th e c o n c r e t e p e r ff r manc e o fr e s i
5、s t a n c e t o c h l o rid e i o n wi l 1 a f f e c t t h e d u r a b i l i t y o f t he o v e r a l l s t r u c t u r e r e s i s t a n c e t o c h l o rid e p e n e ff t i o n o f r e c y c l e d c o nc r e t e i o n p l a y s an i mp o r t a n t r ol e o n t h e a c t u a l u s e o fr e c y c l
6、e d c o n c r e t e Ac c o r d i n g t o J TJ 2 7 o 一9 8 “ Wa t e r Tr a n s p o rt En g i n e e r - i n g Con c r e t e t e s t i n g p r o c e d u r e s ” , t a k i n g i n t o a c c o u n t d i ffe r e n t wa t e r c e me n t r a t i o a n d r e pl a c e me n t r a t i o o f r e c y c l e d a g g
7、 r e g a t e, and c o mp a r e wi t h the o r d i n a r y c o n c r e t e, t h e wa t e r s o l u b l e c h l o rid e i o n c o nt e n t i n r e c y c l e d c o n c r e t e wa s d e t e r mi ne d Th i s Pa D e r o b t a i n s wa t e r s o l u b l e c hl o rid e i o n c o n c e n t r a t i o n i n r
8、e c y c l e d c o n c r e t e wa s h i g he r t h a n o r d i n a r y c o n c r e t e, a n d i t s c o n t e n t i s a b o u t 1 2 t i me s o f o r d i n a r y c o n c r e t e : W i t h t h e i mp r o v e me n t o fwa t e r - c e me n t r a t i o, r e s i s t a n c e t o c h l o r i d e i o n pe r m
9、e a b i l i t y o fr e c y c l e d c o n c r e t e i s d e c r e a s e d; wi t h r e c y c l e d a g gre g a t e r e p l a c e me n t r a t e i n c r e a s e, Th e r an g e o f wa t e r - s o l u b l e c h l o rid e i o n c o n t e nt i n c o nc r e t e i n c r e a s e d K e y wo r d s : r e c y c l
10、 e d c o n c r e t e ; c h l o ri d e i o n s ; p e rm e a b i l i ty; s t e e l c o r r o s i o n 0 引言 钢筋混凝土结构在使用寿命期间可能遇到的最危险的侵 蚀介质就是氯离子。 氯离子的侵蚀导致混凝土内钢筋表面钝化 膜破坏, 氯离子是优良的离子导体 , 氯盐引起的混凝土内钢筋 腐蚀一般能够达到较高的腐蚀速度。 著名专家梅塔教授把钢筋腐蚀确认为是影响耐久性的第 一 因素 ; 英国通过文献调查 , 统计了 2 7 1 个结构劣化破坏事 例, 钢筋锈蚀占全部破坏事例的 5 5 , 是引起钢筋混凝土结构
11、 破坏的主要因素; 其中, 因环境中氯盐污染而引起的钢筋锈蚀 占全部破坏事例 的 3 3 , 属首要破坏因素圆 。 氯离子渗 入混凝土 中主要有 3 种 方式 , 即扩散 、 毛 细孔 吸 收和渗透。 扩散是由于溶液中氯离子浓度梯度引起的; 毛细孔 吸收是指氯离子随水进入干燥的混凝土中; 渗透则是在压力作 用下, 氯离子随水一起进入混凝土。 渗入混凝土中的氯离子在混 凝土中有 3 种存在形式。 一种是氯离子与水泥中C A的水化产 物硫铝酸钙反应生成低溶性的单氯铝酸钙 , 即F r i e d e l 盐( 又称 氯离子的化学结合) ; 第二种是氯离子被吸附到水泥胶凝材料 的水化产物 中去 ,
12、即被水泥水化产物 内比表面积不可逆 的吸收 ( 又称氯离子的物理吸附) ; 第三种是氯离子以游离的形式存在 收稿 日期 :2 0 1 l _ _ 0 2 - 2 4 于混凝土的孔溶液里, 只有这部分以游离态存在的氯离子达到 一 定的浓度才会对钢筋造成腐蚀_3 _ 。 本研究主要根据 J T J 2 7 0 9 8 水运工程混凝土试验规程 对第 三种 氯离子即水溶性氯离子进行测定 , 得 出再 生混凝土抗 氯离子性能相关规律。 1 试验概 况 1 1 试件设计与分组 ( 1 ) 试验材料。 水泥 : P O 4 2 5 R级水泥; 细骨料 : 采用天然 中砂; 天然粗骨料: 徐州市某采石场生产的
13、石灰岩碎石; 再生骨 料 : 江苏徐 州市某水 泥路面返 修所产生 的废 弃混凝 土块 , 再 生 骨料通过人工破碎 、 清洗 、 筛 分的办法获得。 其基本性 能试 验方 法按照J G J 5 2 2 o 0 6 普通混凝土用砂石质量及检验方法标准 , 如表 1 所示。 表 1 再生骨料的基本性能 ( 2 ) 试件设计与分组。 本试验采用边长为 1 0 0 mm的混凝土 3 9 立方体试块 ; 试件设计如表 2 ; 试件配合 比设计如表 3 。 试件制 作的 同时浇筑 一组 1 0 0 m i n x 1 0 0 m mx l 0 0 mm 的混凝 土试块 , 每组 3 块 , 用于测试混凝
14、土的立方体抗压强度 。 表 2 试件设计表 注: 编号中A、 B 、 C分别表示水灰 比0 4 4 、 O 4 9 、 0 5 7 ; I 、 I I 、 I I I 、 I V表 示取代率分别为 0 、 3 0 、 7 0 、 1 0 0 。 表 3试件配合 比设计 注: 普通混凝土与再生混凝土采用同样配合比, 不同取代率的再生 混凝土试块将部分再生骨料取代粗骨料。 ( 3 ) 试验步骤。 试块浇筑 1 d后拆模, 放于标准养护室养护 2 8 d , 然后将试件 在 6 0温度下烘干 4 8 h 。 经烘干后的试块, 除留下一个侧面外, 其余表面用石蜡予以 密封。 在 自然室外条件下 , 将
15、 试块浸泡在浓度为 1 0 的 Na C 1 溶 液中。 在试验龄期 1 4 、 3 0 、 6 0 、 9 0 d时, 取出同一侵蚀条件下的每组 两个试块分层取样测定其中的氯离子含量。 钻取混凝土试件深 度 0 5 mm、 5 1 0 r n l n范围的混凝土粉末。 为了收集足够的试 样, 在同时取出的两个试块中分层取样 , 并将同一层范围的试 样收集在一起 备用 。 所得样品根据 J T J 2 7 O 一9 8 水运工程 混凝土试验规 程 对 水溶性氯离子进行 测试 。 2 试验 结果 与分析 2 1 不同水灰比情况下再生混凝土抗氯离子渗透性能 考虑 0 4 4 、 0 4 9 、 0
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