_级粉煤灰对混凝土吸水性与抗氯离子渗透性的影响

时间：2025-07-14

混凝土渗透性

粉煤灰综合利用

FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION　

2009　NO.2

试验研究

Ⅱ级粉煤灰对混凝土吸水性与抗氯离子渗透性的影响

EffectofGradeIIFlyashonWaterAbsorptivityandChlorideResistingPropertiesSorptivityofConcrete

巫昊峰,刘宝举,白　轲,武华荟

(中南大学,土木建筑学院,)

　　摘　要:研究了掺量、。试验结果表明:Ⅱ级粉煤灰的掺入降低了混凝土的强度,。水胶比的降低对提高混凝土强度,:;;;Ⅱ级粉煤灰

.32文献标识码:B　　　文章编号:1005-8249(2009)02-0021

　　目前,工程中大多采用Ⅰ和Ⅱ级粉煤灰作为混凝土的掺合料。由于Ⅰ级粉煤灰的供应有限,所以很多工程中均采用Ⅱ级粉煤灰作为掺合料配制混凝土。氯离子是一种极强的阳极活化剂,当其渗透到钢筋周围达到一定浓度时,就会破坏钢筋表面钝化膜,造成钢筋发生电化学腐蚀,生成膨胀性产物体积增大,产生膨胀力使钢筋周围混凝土承受的拉应力超过混凝土抗拉强度时产生顺筋裂纹,最终导致混凝土保护层剥落、钢筋外露,钢混结构失去使用寿命

[1]

表2　粉煤灰的化学成分　　　　　　/%

SiO255.09

Al2O325.18

Fe2O38.74

CaO2.11

MgO0.98

SO30.91

烧失量

6.98

1.2　混凝土配合比

试验配合比见表3。A系列水胶比为0.38,B系

列为0.6,粉煤灰掺量同样依次为0、20%、40%、60%。

表3　混凝土配合比　　　　　/kg/m3

编号

A1A2A3A4B1B2B3B4

。本文主要研究掺Ⅱ

水泥

539431323216342274205137

水

205205205205205205205205

粉煤灰

0108216323068137205

W/C0.380.380.380.380.60.60.60.6

砂子

627627627627704704704704

碎石

10271027102710271149114911491149

级粉煤灰混凝土的吸水性与抗氯离子渗透性。1　原材料与试验方法1.1　试验用原材料

原材料包括:42.5级普通硅酸盐水泥(性能指标

μm筛为见表1)、湘潭电厂生产的Ⅱ级粉煤灰(4515.3%,其化学成分如表2)、砂(河砂,细度模数2.7,

中砂,Ⅱ区级配合格)、石子(湖南长沙产5mm～20mm

石灰石碎石,级配合格)、自来水。

表1　水泥性能指标

细度安定μm性/80

2.5%合格

1.3　试验方法

抗压强度/MPa

3d22.6

28d47.8

凝结时间/min初凝

抗折强度/MPa

3d4.0

28d8.5

终凝

275

混凝土氯离子渗透性能测试采用RCM法,测试混

凝土28d的氯离子渗透系数。

混凝土吸水率测试方法:分别测试混凝土7d、28d的吸水率。混凝土立方体在测试的前两天取出,切成两半,在105°C的烘箱内烘干至恒重,然后再放到干燥箱内冷却至室温。浸泡在水中的侧面必须密封,以

收稿日期:2008-07-02

混凝土渗透性

　粉煤灰综合利用

2009　NO.2FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION

试验研究

保证水在混凝土中的一维迁移,且水位不超过试件底面5mm,试验装置见图1。试验测量t=0min,20min,40min,80min,120min,160min,240min时试件累计吸水质量△W。试件质量采用天平称量,精确到0.1g。称量时,应抹去试件表面水,每次时间不应超过

[2]

30s。混凝土的吸水率按下式计算:

ρi=△W/(Ar 0)式中:i2试件的累计吸水率,m/m;△W2吸水质

量,kg;Ar2试件截面积,m;ρ为水的密度,取1kg/m。02

　　由图3可知,随着水胶比从0.38增大至

0.6,氯离子扩散系数随之增大,且随着粉煤灰取代量的增加,氯离子扩散系数增大的速

率加快。当水胶比增

大时,,水会在集,使混凝土在水泥浆体与集料之,其内部裂缝和连通孔隙会进一步使混凝土的渗透性增大,从而降低混凝土的抗氯离子渗透能力。随着粉煤灰掺量的增加,当粉煤灰取代量不大于20%时氯离子扩散系数随之减小,说明混凝土抗氯离子渗透能力随之升高。掺入适量粉煤灰可以对阻止氯离子在混凝土中的渗透速度,其主要原因是由于粉煤灰的二次水化使混凝土更加密实,同时,由于粉煤灰填充效应对提高混凝土的密实度也起到了一定的作用,但是当粉煤灰取代量超过20%时氯离子扩散系数反而增大,说明混凝土抗氯离子渗透能力随之降低。由于粉煤灰的活性较低,当粉煤灰的掺量过大时其二次水化速度放慢,从而使混凝土的结构疏松,导致抵抗氯离子渗透性能降低。2.

　混凝土吸水性

图1　混凝土吸水测试装置

2　试验结果和分析2.

1　混凝土强度

图2　粉煤灰掺量和混凝土强度之间的关系

试验研究了水胶比分别为0.38和0.6时,粉煤灰

等量取代20%～60%水泥对混凝土强度的影响。从图2可看出,随着粉煤灰掺量增加,混凝土的7d和28d强度呈下降趋势,由于水泥用量减少,且粉煤灰活性成分低于水泥;在早期水泥水化的Ca(OH)2少,碱

度低,从而使粉煤灰的活性没有充分发挥出来,粗骨料与水泥浆基体间过渡区粘结强度不高,所以粉煤灰等量取代水泥使混凝土的早期强度降低。即使在28d,掺Ⅱ级粉煤灰混凝土的抗压强度仍低于空白组。2.2　混凝土氯离子扩散系数 22

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