混凝土的滲透性能及測(cè)試方法的對(duì)比分析
2006-08-11 00:00
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[摘 要] 本文用國(guó)標(biāo)和ASTMC1202 方法測(cè)試摻加不同外加劑的混凝土抗?jié)B性能，測(cè)試結(jié)果表明ASTMC1202 方法夸大了摻粉煤灰、硅灰混凝土的抗?jié)B性能。水壓加壓方法真實(shí)的反映混凝土的抗?jié)B性能。杜拉纖維不能提高混凝土的抗?jié)B性能。
[關(guān)鍵詞] 混凝土； 抗?jié)B； 方法比較
0 前言
國(guó)標(biāo)GBJ82 - 85中測(cè)試混凝土抗摻性能方法是沿襲前蘇聯(lián)的方法，現(xiàn)廣泛應(yīng)用于我國(guó)建筑、水利各領(lǐng)域，它是通過(guò)給受檢混凝土施水壓的方式，使水在混凝土中遷移，通過(guò)不同混凝土中水的遷移差異來(lái)描述混凝土的抗?jié)B性能的?；炷恋臐B透深度可通過(guò)肉眼觀(guān)察到。由于國(guó)標(biāo)方法操作繁重復(fù)雜，且不易測(cè)試高性能混凝土而被人們批評(píng)?？焖俾入x子滲透方法即ASTM C1202 - 97方法現(xiàn)廣泛應(yīng)用于美國(guó)及西方國(guó)家，因其快速、輕巧而受到人們的青睞。但其與氯離子滲透深度相關(guān)性為0.81和其受孔溶液濃度影響而受到人們的抨擊，它是通過(guò)給受檢混凝土兩端施電壓，通過(guò)計(jì)算6 小時(shí)通電量來(lái)描述混凝土抗?jié)B性能的。
這兩種方法都是測(cè)試混凝土滲透性能的，但測(cè)試方法有著顯著的差異，筆者認(rèn)為國(guó)標(biāo)方法較真實(shí)地模擬了現(xiàn)實(shí)中混凝土的滲透情況，其結(jié)果較好地反應(yīng)出混凝土內(nèi)孔結(jié)構(gòu)及滲透液與混凝土水化產(chǎn)物吸附對(duì)滲透的影響。而快速氯離子滲透方法中通電量與氯離子遷移沒(méi)有直接的聯(lián)系。通電量受材料導(dǎo)電性能影響。ASTMC1202 特別適用于不摻混合材的混凝土，對(duì)于有些混合材夸大其抗?jié)B性能。
水滲透是自然中最基本的滲透形式，而混凝土中其他非力學(xué)破壞形式的滲透都是以水為載體或一定的濕度為條件的。
本文就是要通過(guò)用兩種方法對(duì)工程中常用摻外加劑混凝土滲透性能測(cè)試來(lái)比較兩種方法的差異的。 1 試驗(yàn)原材料
1.1 水泥 華新32.5 級(jí)，42.5 級(jí)普硅28d 抗壓強(qiáng)度分別為37MPa ，48.0MPa ；
1.2 砂 巴河中粗砂，細(xì)度模數(shù)2.7 ；
1.3 石 江夏5mm～20mm 石灰?guī)r碎石，壓碎值為6.7 %；
1.4 減水劑 武漢聯(lián)合石油化工廠(chǎng)高效減水劑及FDN - 5A ，減水率20 %～35 %；
1.5 膨脹劑 武漢某公司，水中七天限制膨脹率為0.034 %；
1.6 粉煤灰 陽(yáng)邏電廠(chǎng)Ⅱ級(jí)粉煤灰需水量比為96.4 %；
1.7 杜拉纖維 美國(guó)，纖維長(zhǎng)度2cm。
1.8 硅灰 挪威。
2 試驗(yàn)方案及結(jié)果
本文用32.5 級(jí)，42.5 級(jí)普通硅酸鹽水泥配制摻不同外加劑混凝土，用強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌成型成上底為ф175mm 下底ф185mm高為150mm 標(biāo)準(zhǔn)試塊與ф100mm ×50mm 試塊。標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)90 天。用GBJ82 - 85 與ASTMC1202 - 97 測(cè)試混凝土的滲透性能。GBJ82 - 85 用滲透深度表示。ASTMC1202 - 97用6h 通電量表示。表1 中A～G混凝土用32.5 級(jí)普硅配制，H～N 混凝土用42.5 級(jí)普硅配制。本試驗(yàn)根據(jù)水膠比分三部分進(jìn)行比較。
  由表2 可以看出GBJ82 - 85 水滲透方法與ASTMC1202- 97 通電方法在不摻混合材的混凝土中兩種方法所測(cè)試結(jié)果一致，在摻了混合材的混凝土中卻存在較大的差異。
?。?） 圖1 可以看出水膠比為0.6 的A～D 混凝土抗壓強(qiáng)度比較接近，而抗?jié)B性能在兩種方法上卻有很大差別。在水滲透試驗(yàn)中，摻膨脹劑的混凝土抗?jié)B性能顯著高于摻粉煤灰混凝土的抗?jié)B性能，兩者滲透高度比分別為16.7 %與80 %；而在氯離子滲透中則相反，粉煤灰抗摻性能遠(yuǎn)高于摻膨脹劑抗?jié)B性能，兩者通電量比值分別為32.5 %與77 %；摻杜拉纖維混凝土強(qiáng)度略有下降，抗?jié)B性能在兩種方法上都有所下降，且下降幅度較接近，其比值在113 %～120 %之間。表現(xiàn)出兩方法在此的一致性。作為有機(jī)絕緣材料杜拉纖維： ① 由于其摻量低，對(duì)混凝土導(dǎo)電性能影響?。?② 沒(méi)有參與膠凝材料的水化； ③ 且表面光滑，因而其表面形成新的缺陷，使其抗?jié)B性能降低，抗壓強(qiáng)度降低。膨脹劑產(chǎn)生微膨脹作用，補(bǔ)償收縮，水化生成鈣礬石晶體呈放射狀，起到填塞毛細(xì)孔的作用，降低總的孔隙率，改善密實(shí)性，使抗?jié)B性能顯著提高，然而在氯離子滲透中，摻膨脹劑混凝土導(dǎo)電率高的鉀鈉離子含量高，導(dǎo)電性能差的SiO2 含量低，使其在氯離子滲透中抗?jié)B性表現(xiàn)則差。粉煤灰由于吸附作用抗氯離子滲透性能增加。
   ?。?） 由圖2 可以看出隨著水膠比的降低抗?jié)B性能相應(yīng)提高，而摻粉煤灰與摻膨脹劑的混凝土重現(xiàn)了B 和D 在兩種方法上的差異。
?。?） 由H～N 組試驗(yàn)可以看出隨著粉煤灰，硅灰摻量增加SiO2 含量逐步增加，導(dǎo)電性能逐步減弱；粉煤灰隨著摻量的增加，強(qiáng)度逐步減小，水滲透能力減弱，這是因?yàn)榉勖夯壹?jí)別低，比表面積小，活性低緣故，抗氯離子卻相反，抗?jié)B透性逐步提高，由于粉煤灰對(duì)導(dǎo)電離子的吸附作用增強(qiáng)其抗?jié)B性能；硅灰比表面積大則不同，隨著摻量的增加，強(qiáng)度遞增，抗水滲透性能略有增加，這說(shuō)明硅灰超細(xì)粉堵塞毛細(xì)孔，改善了混凝土微觀(guān)結(jié)構(gòu)?？孤入x子滲透則顯著增加，表現(xiàn)硅灰的雙重性，既改變了微觀(guān)結(jié)構(gòu)，同時(shí)SiO2 增加，降低其導(dǎo)電性能。
3 結(jié)論與建議
?、?在水滲透中抗?jié)B性能摻UEA > 硅灰> 摻10 %粉煤灰>基準(zhǔn)混凝土> 杜拉纖維；在快速氯離子滲透中抗?jié)B性能摻硅灰> 摻10 %粉煤灰> UEA > 基準(zhǔn)混凝土> 杜拉纖維。即杜拉纖維不能增強(qiáng)混凝土的抗?jié)B性能。
?、?快速氯離子滲透方法特別適用于不摻混合材的混凝土，對(duì)摻高含量SiO2 混合材則夸大其抗?jié)B性能。
③ 抗?jié)B性能水滲透方法較真實(shí)反映了混凝土抗?jié)B性能。
④ 建議研究用壓力作為手段測(cè)試混凝土的滲透性能的高效科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法。 |
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