矿物掺合料对混凝土钢筋保护性能的影响.pdf
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1、2 0 1 2年第 8期 8月 混 凝 土 与 水 泥 制 品 CHI NA C 0NCRE T E AND CE MEN T P RODUC 2 0 1 2 No 8 Au g u s t 矿物掺合料对混凝土钢筋保护性能的影响 高祥彪 ( 1 江苏省建筑工程质量检测 中心有限公司, 南京 2 1 0 0 2 8 ; 2 东南大学材料学院 , 南京 2 1 1 1 8 9 ) 摘要 : 研 究了矿物掺合料 对混凝 土钢 筋保护 性能的影响。 结果显 示, 单掺矿粉 、 粉煤灰与矿粉复掺均能改善混 凝 土的钢 筋保 护性 能。 粉煤灰和矿粉复掺时 , 改善混 凝土钢筋保护性能效果最为显著 , 复
2、掺 总量 为 2 0 时 , 比基准混 凝 土钢 筋锈蚀 率减少 了 2 4 3 7 。通过对各 配合 比混凝 土试样进行 压汞试验 和 S i r i o n场发射扫描 电镜 实验观察混凝 土表 面形貌特征发 现 , 粉煤灰 与矿粉复掺使胶凝 材料水化 完全 , 混凝土表 面较 为致密 , 从 而大大提 高了混凝 土对钢 筋 的保 护 性 能 。 关键宇 : 混凝 土; 矿粉 ; 复掺 ; 钢筋锈蚀 ; 压汞 ; 扫描 电镜 Ab s t r a c t :T h e i n fl u e n c e o f mi n e r a l a d mi x t u r e s o n t h e
3、 p r o p e r t y o f c o n c r e t e p r o t e c t i n g s t e e l b a r a g a i n s t c o r r o s i o n i s s t u d i e d T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e s l a g p o w d e r a n d c o mb i n e d mi x t u r e o f f l y a s h a n d s l a g p o w d e r c a n i mp r o v e t h e p r o p e r t
4、y o f c o n c r e t e p r o t e c t i n g s t e e l b a r a g a i n s t c o r r o s i o n T h e e f f e c t i s p a r t i c u l a r l y s i g n i fi c a n t wh e n t h e d o s a g e r a t i o o f c o mb i n e d mi x t u r e o f fl y a s h a n d s l a g p o wd e r i s 2 0 ,a n d t h e c o n c r e t e
5、 r e i n f o r c e me n t c o r r o s i o n r a t e d e c r e a s e s b y 2 4 3 7 c o mp a r e d wi t h t h e o n e n o t mi x e d a d mi x t u r e s T h r o u g h t h e me r c u r y ? t e s t a n d s i r i o n fi e l d e mi s s i o n s c a n n i n g e l e c t r o n mi c r o s c o p y e x p e r - i
6、me n t s t o o b s e r v e t h e mi c r o s t r u c t u r e o f t h e c o n c r e t e , i t i s f o u n d t h a t t h e h y d r a t i o n o f c e me n t i t i o u s ma t e r i a l s i s mo r e c o m p l e t e mi x e d wi t h fl y a s h a n d s l a g p o wd e r , c o n c r e t e s u r f a c e i s d e
7、 n s e r , t h e p o r e r a t i o i s s i g n i f i c a n t l y r e d u c e d , wh i c h g r e a t l y i mp r o v e t h e p r o p e rt y of c o n c r e t e p r o t e c t i n g s t e e l b a r a g a i n s t c o r r o s i o n Ke y wo r d s: C o n c r e t e ;S l a g p o w d e r ;Co mb i n e d mi x t u
8、 r e ;S t e e l b a r c o rro s i o n ;Me r c u ry;S c a n n i n g e l e c t r o n mi c r o s c o p y ( S E M ) 中囱分类号 : T U 5 2 8 0 4 1 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 0 - 4 6 3 7 ( 2 0 1 2 ) 0 8 0 1 - 0 4 0前 言 混凝土结构中钢筋锈蚀导致混凝土开裂 , 会直 接影响混凝土 的耐久性。从 2 0世纪 6 0年代开始 , 混凝 土结 构的耐久性问题已成 为 国际学术机构或 国际学术会议讨论的重要课题之一 。1
9、9 8 7年 , E t 本 土木 工程协会 混凝土结构委员会提 出了一个混凝 土结构耐久性 的实用设计方法_1 】 。 1 9 8 9年 , 欧洲混凝 土结构 委员会 发表了 “ 耐久性混凝土结构设计指 南 ” 脚 。1 9 9 2年欧洲混凝土委员会颁布了耐久性混凝 土结构设计 指南( D u r a b l e C o n c r e t e S t r u c t u r e s D e s i g n G u i d e ) 。混凝土对钢筋 的保护性能越来越被人们 重 视 。 1 研究 现状 随着环保意识与质量意识的提高 , 矿物掺合料 在钢筋混凝土结构 中得到了广泛应用 。矿物掺合料
10、 对混凝土碳化性能的影响有三种观点 : 第一种观 点是 ,矿物掺合料对混凝土碳化性 能影响很小 ; 第 二种观点是 ,由于矿物掺合料细化混凝土孑 L 结 构 , 基金项 目: 铁道部科技计划重点项 目( 沪杭客运专线特大桥 主 梁混凝土收缩徐变控制与耐久性提升技术研究 , 2 0 1 0 g 0 o 4 - h ) 。 形成致密 C S H凝胶 , 会降低混凝土中二氧化碳 的 扩散过程 ; 第三种观点是 , 由于矿物 掺合料 的火 山 灰反应消耗 了混凝土 中的 C a ( 0 H ) z , 使得 C O 更容易 扩散 , 因此 , 矿物掺合料加速了混凝土的碳化。 本文针对沪杭高铁特大桥工程
11、施工 中的混凝 土用原材料展开了试验研究 , 2 试 验 原材 料 与试验 方案 2 1 试验 原 材料 2 1 1 胶凝材料 水泥 : 采用华新 P I 5 2 5级水泥 , 具体性能指标 见 表 1 。 粉煤灰 : 采用 I 级灰 , 具体性能指标见表 2 。 矿粉 : 采用 $ 9 5级粒化高炉矿渣超细粉 , 具体 性能指标见表 3 。 2 1 2 其它试验材料 细骨料采用河砂 , 细度模数 2 5 0 , 属 区中砂 , 表观密度 2 6 4 g e ra ,堆积密度 1 5 3 0 k m ,空 隙率 4 2 0 , 含泥量 0 6 0 ; 粗 骨料采用 5 2 5 m m石灰石 碎
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