磷铝酸盐水泥混凝土抗渗性能研究.pdf
《磷铝酸盐水泥混凝土抗渗性能研究.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《磷铝酸盐水泥混凝土抗渗性能研究.pdf(5页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第 1 4卷第 3 期 2 0 1 1年 6月 建筑材料学报 J 0URNAL 0F B UI L DI NG MATE RI ALS Vo 1 1 4 , No 3 J u n , 2 0 1 1 文章编号 : 1 0 0 7 9 6 2 9 ( 2 0 1 1 ) 0 3 0 3 8 9 0 5 磷 铝酸盐水泥混凝 土抗渗性 能研 究 刘 鹏 , 余 志武 , 张 鸣 , 丁 铸 ( 1 中南大学 土木建筑学院 , 湖南 长沙 4 1 0 0 7 5 ; 2 深圳大学 , 邢 峰 土木 工程学 院 胡佳 山 ,广东 深 圳 5 1 8 0 6 0 ) 摘要:研究了磷铝酸盐水泥( P AC)
2、 混凝土表 面透气、 表面吸水、 水渗透和氯 离子渗透性能, 并对 它 们 的机 理进 行 了探讨 利 用 X 射 线衍射 仪 ( XR D) , 全 自动孔 隙分析 仪 ( MI P ) 和 电化 学 工作 站 ( E I S ) 对混凝土水化产物的物相组成 、 孔结构特性和电性能进行 了分析 结果表明: 磷 铝酸盐水泥混凝土 具有较佳的表面性能、 抗水渗透和抗氯 离子渗透性 能, 养护 2 8 d的 P AC混凝 土表 面透 气 系数为 0 0 1 3 7 l n ( p mb a r ) mi n , 表面吸水系数约为 0 0 4 5 6 1 0 n l 。 mi n , 相对渗水 系数
3、约为 2 9 9 1 0 mm s , 氯 离子扩散 系数 约 为 1 6 1 1 0 m s 这 是 由于磷 铝 酸 盐 水泥 水 化机 理 和 水 化 生成 物不同于硅酸盐水泥造成的 随着养护龄期的增长, P AC的水化 生成物增 多, 结构更加致密, 混凝 土抗渗 性 能 亦随之提 高 关键词 : 磷铝酸盐水泥; 表 面;系数 ; 氯 离子 ;渗透 中图分 类号 : TU5 2 8 0 7 文献标 志码 : A d o i : 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 7 9 6 2 9 2 0 1 1 0 3 0 2 0 Re s e a r c h o n Pr o p
4、e r t y o f An t i pe r me a b i l i t y o f Pho s p h o a l u mi n a t e Ce me n t Co nc r e t e LJ U Pe n g , y【 , 厂 Z h i WU , ZHANG M i n g , DI NG “ 。 , X NG Fe n g , H U J i a s h a n 。 ( 1 S c h o o l o f C i v i l En g i n e e r i n g a n d Ar c h i t e c t u r e ,Ce n t r a l S o u t h Un i
5、 v e r s i t y,Ch a n g s h a 4 1 0 0 7 5,Ch i n a ; 2 Co l l e ge of Ci vi l Eng i n e e r i ng,S he nz he n Un i ve r s i t y,She n z he n 51 8 06 0,Chi na ) Ab s t r a c t:Th e p r o pe r t i e s o f a i r p e r me a b i l i t y,s o r p t i v i t y,w a t e r p e r me a b i l i t y a nd c hl o r i
6、 d e d i f f u s i on o f pho s p h o a l u mi n a t e c e me n t ( P AC) c o n c r e t e we r e i n v e s t i g a t e d i n d e t a i l ,a n d t h e me c h a n i s m wa s d i s c u s s e d a s we l 1 The ph a s e c o mpo s i t i o n a n d mo r p ho l o gy of hy dr a t i on pr o du c t s ,po r os i
7、t y a n d p or e s i z e d i s t r i b ut i on, a n d e l e c t r i c a l p r o p e r t i e s o f PAC c o n c r e t e c u r e d f o r 2 8 d a y s we r e a n a l y z e d wi t h X r a y d i f f r a c t i o n( XRD) 。 me r c u r y i n t r u s i o n p o r o s i me t r y( MI P)a n d e l e c t r o c h e mi
8、 c a l i mp e d a n c e s p e c t r o s c o p y( EI S) I t i s i n d i c a t e d t h a t t h e p r o p e r t i e s o f PAC c o n c r e t e a r e b e t t e r t h a n t h a t o f P C Th e a i r p e r me a b i l i t y c o e f f i c i e n t a n d s o r p t i v i t y o f P AC c o n c r e t e c u r e d f
9、o r 2 8 d a y s i s 0 0 1 3 7 l n( p mb a r ) mi n a n d 0 0 4 5 6 1 0 一 m。 rai n 。 一r e s p e c t i v e l yt h e wa t e r p e r me a b i l i t y c o e f f i c i e n t i s 2 9 9 1 0 一 。mm s ,t h e c h l o r i d e d i f f u s i o n c o e f f i c i e n t i s 1 6 1 1 0 一 。 m s Th i s s h o ws t h a t t
10、 h e h y d r a t i o n me c h a n i s m a n d t h e h y d r a t i o n p r o d u c t s o f P AC a r e d i f f e r e n t f r o m t h a t o f P CTh e p e r me a b i l i t y c o e f f i c i e n t o f c o n c r e t e r e d u c e s wi t h a g e ,wh i c h i s d u e t o c o n t i n u o u s f or ma t i on o
11、f m o r e hy dr a t i on pr o du c t s Ke y wo r d s :p h o s p h o a l u mi n a t e c e me n t ;s u r f a c e ;c o e f f i c i e n t ;c h l o r i d e i o n;p e r me a b i l i t y 结构工程破坏主要是由于材料性能不满足实 际 要求及其与外界环境因素等交互作用造成的 环境 因素对混凝土的物理、 化学侵蚀主要从表面开始 , 因 此混凝土表面的透气和吸水性能是衡量其表 面性能 收稿 日期 : 2 0 1 0 0 1 1 8
12、;修订 日期 : 2 O 1 0 一 O 4 2 6 基金项 目: 铁道部重大课题资助项 目( 2 0 0 8 G0 3 1 1 7 ) ; 国家 自然科 学基 金资助项 目( 5 0 8 7 8 2 1 6 ) ; 湖南省研究生科研创新项 目( C X2 0 1 0 B 0 7 6 ) 第 一作 者: 刘鹏 ( 1 9 8 2 一) , 男 , 山东滕州人 , 中南大学博士生 E - ma i l : l o p 8 6 8 1 6 3 c o rn 通信作者 : 余志武 ( 1 9 5 5 ) , 男 , 中南大学教授 , 博士生导师 Ema i l : z h wy u ma i l C
13、 S U e d u c n 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 建筑材料学报 第 l 4卷 的重要 指标 钢 筋锈 蚀 是 影 响 钢筋 混 凝 土 结构 耐 久 性 的一个重要因素 , 外界渗入的氯离子在钢筋表面 积聚并达到临界浓度是引起钢筋腐蚀的主要原因之 一 1 因而材 料性 能 和 结 构工 程 表 面 特性 已 成 为影 响结 构工程 耐 久性 能 的重 要 因素 氯离 子 进 入 混凝 土的途径主要有扩散 、 渗透 、 毛细管作用和电化学迁 移等 影响氯离子扩散 的主要 因素是水泥石的孔结 构特征及其对氯离子的吸附能力 ( 化学结合和物理 吸 附) ,
14、 而 这与 水泥 品种 、 掺和料 种类 及其 掺量 、 外 加剂 和外界 环境 等有 关 口 其 中 , 水 泥 品种 是 影 响 氯离子扩散的一个重要 因素 现今结构工程采用的 混凝土多由硅酸盐水泥拌制 , 而硅酸盐水泥的一些 不 足( 如早 期强 度偏 低 、 易 与硫 酸盐反 应生 成膨 胀 性 物 质导致 其开 裂 等 ) 限 制 了其 在 特 定 环境 和特 种 工 程 中 的应 用 磷 铝 酸 盐水 泥 是 以磷 铝 酸钙 、 I 相 、 改性 C A和 C P等为主要矿物的新型水泥【 5 。 , 具有 早 强和 高强等 特点 研究 还表 明 , 磷 铝酸 盐水 泥 自 身体系适
15、宜的碱度以及特定的水化生成物( 主要指 磷酸盐) 使其具有优越的护筋性能 因而 , 磷铝酸盐 水 泥混凝 土可满 足某 些特 定环境 和特 种结 构工 程 的 耐 久性要 求 磷 铝酸盐 水泥 作 为 一种 新 型 胶凝 材 料 , 其 特 有 的性能 可满足 某 些结 构 工 程 的 特殊 要 求 , 是 一 种极 具发展前景的特种胶凝材料 本文就磷铝酸盐水泥 混凝 土 表面透气 、 表 面吸 水 、 水 渗和 氯离子 渗透 性 能 进行 了较 为详 细 的研 究 , 并探讨 了其作用机 理 , 以期 为其推广应用提供理论依据 1 试 验过程 1 1 原材 料 磷 铝 酸盐水 泥 ( P A
16、 ) , 实验 室烧 制 ; 硅 酸盐水 泥 ( P C) , 深 圳海 星小 野 田水 泥 厂产 P 04 2 5级 水 泥 ( 实测 强度 为 5 2 5级 ) ; 减水 剂 , 浙江 九 五 外加 剂 厂 生产 的聚羧 酸系 列高效 减水 剂 ; 深 圳本地 中砂 , 细度 模数 2 9 5 ; 连续级配花岗岩碎石, 粒径 5 2 0 mn l ; 自来 水 , 符 合 J GJ 6 3 1 9 8 9 昆凝土 拌合用 水 标 准 混凝 土配 合 比见 表 l 所 示 表 1 混凝 土配合 比 Ta b l e 1 M i x pr o p o r t i o n o f c o n c
17、 r e t e 1 2 试 验 方法及 仪器 按照 GB T 5 0 0 8 0 2 0 0 2 普通混凝土拌合物性 能试验 方法 标 准 和 G B T 5 0 0 8 1 - 2 0 0 2 普通 混 凝 土力学 性能 试验 方法标 准 安排试 验 混 凝土 表 面透 气 和 吸水试 样 为 l O O mm1 O 0 mm 1 0 0 mm 立 方 体, 采用英 国女 王大学研发的 Au t o c l a m 自动渗透 性 测 试 仪 测 试 测 试 前 将 混 凝 土 放 入 烘 箱 中 , 于 ( 2 5 - 2 ) 下烘 2 4 h 测 试 过 程 中每 隔 1 mi n记 录
18、 1 次试件 的透 气压( mb a r , 1 m b a r 一1 0 0 P a ) 和吸 收水 量 ( “ I ) , 分别测定 1 5 mi n 数 据 鉴 于前 4 mi n测定 数 据 不稳定, 数据处理时将其删除 混凝土抗水渗透试验 参照 J T G E 3 0 2 0 0 5 公 路工程水泥及水泥混凝土 试验规程 进行 混凝土氯离子渗透试验参照 C C E S 0 1 2 0 0 4 混凝土结构耐久性设计 与施工指南 , 采 用 R C M 法 安排试 验 P C混 凝土试 样成 型 2 4 h后 脱 模 , P AC混凝土试样成型 6 h后脱模 , 放入标准养护 池中, 于
19、( 2 0 1 )下养护至试验龄期 试验所用仪器主要有 Au t o e l a m 自动渗透性测 试仪,HS 一 4型混凝土渗透仪,NB UT型混凝土氯 离 子扩散 系数 快 速 测 定 仪 ,Au t o p o r e 一 9 5 0 0型全 自 动 孑 L隙 分 析 仪 ( me r c u r y i n t r u s i o n p o r o s i me t r y , MI P ) ,D X 一 2 5 0 0型 X 射 线 衍 射 仪 ( X r a y d i f f r a c t i o n,XRD ) , Pot e nt i o s t a t Ga l v a
20、 n o s t a t M o de l 2 83 和 F RD 一 2 0 0 0 f r e q u e n c y r e s p o n s e d e t e c t o r测 试 仪 ( e l e c t r oc he m i c a l i mpe da n c e s pe c t r os c o p y,EI S) 2结果与分析 2 1 P AC混 凝土表 面透气 和 吸水性 能 图 1 , 2分别 给 出了养 护 2 8 d的 P A C和 P C混 凝土表面透气和吸水试验结果及其相应 的拟合 曲 线 , 表 2 为基于 Au t o c l a m测试仪 的材料透
21、气 、 吸水 性评定标准, 图 3给出了养 护不 同龄期 的 P AC和 P C混凝 土抗压 强度试 验结 果 评价混凝土的透气性和吸水性可分别采用透气 系数 z 和吸水系数 忌来表示 所谓透气系数 为透气 压的 自然对数与时间之拟合直线 的斜率, 而吸水 系 数则为吸水量与时间的平方根之拟合直线的斜率 从 图 1 , 2可 以看 出 , P AC混凝 土表 面 的透气 和吸水 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 期 刘鹏 , 等 : 磷铝酸盐水泥混凝 土抗 渗性能研究 言 室 图 1 混凝 土表 面透气压随时间变化拟合曲线 Fi g 1 Fi t t i
22、ng c ur ve of a i r pe r me a bi l i t y o f c o nc r e t e s u r f a c e wi t h t i me 2 言 图 2 混凝 土表面吸水量随时间变化拟合 曲线 Fi g 2 Fi t t i ng c ur v e o f c o nc r e t e s u r f a c e s o r p t i v i t y wi t h t i me 表 2 基于 A u t o c l a m仪器的透气和吸水性评定标准 T a b l e 2 Ev a l u a t i o n s t a n d a r d f o r
23、a i r p e r me a b i l i t y a n d s o r p t i v i t y b a s e d o n Au t o c l a m i n s t r u me n t 1 3 7 28 6 0 Ag e d 图 3 养护不同龄期混凝土的抗压强度 Fi g 3 Comp r e s s i ve s t r e n gt h o f c on c r e t e c ur e d f or d i f f e r e n t a ge s 系数分别为 0 0 1 3 7 l n ( p mb a r ) mi n , 0 0 4 5 6 1 0 m mi n
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 磷铝酸 盐水 混凝土 性能 研究
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【pin****uju】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【pin****uju】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。