廣范圍水膠比下?lián)降V物摻合料混凝土中氯離子行為與微觀結(jié)構(gòu)關(guān)系的研究.pdf

1、隨著混凝土的廣泛應(yīng)用，其耐久性問題受到越來越多的關(guān)注。鋼筋混凝土腐蝕是引起混凝土耐久性破壞的重要因素，而氯離子的侵入是造成鋼筋混凝土腐蝕的主要原因之一，基于水泥與混凝土行業(yè)可持續(xù)發(fā)展以及環(huán)境和生態(tài)的要求，研究氯離子在混凝土中的分布、擴(kuò)散行為對提高混凝土的抗腐蝕性能具有重要意義。本文主要對廣范圍水膠比下、不同養(yǎng)護(hù)齡期、摻有不同礦物摻合料的混凝土進(jìn)行了快速氯離子滲透試驗(yàn)，分析了不同擴(kuò)散深度下各類氯離子的分布情況以及相互間的分配規(guī)律，并利用綜

2、合差示掃描量熱法(TG/DSC)、汞壓力測孔法(MIP)和掃描電子顯微鏡(SEM)對其進(jìn)行了微觀特性分析，探討了混凝土微觀結(jié)構(gòu)對氯離子行為規(guī)律的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：
　　 (1)養(yǎng)護(hù)齡期對改善摻礦物摻合料混凝土的抗氯離子滲透性能具有很大的影響，對摻礦物摻合料的混凝土，宜采用90d齡期的來評價其抗氯離子滲透性能。
　　 (2)從總體上來看，水膠比小于0.4的各配合比混凝土比水膠比大于0.5的具有較優(yōu)的抗氯離子滲透性能，摻礦

3、物摻合料混凝土的抗氯離子滲透性能優(yōu)于普通混凝土。
　　 (3)水膠比大于0.5和水膠比小于0.4各樣品混凝土內(nèi)部總氯離子濃度、自由氯離子濃度和固化氯離子濃度均隨著擴(kuò)散深度的增加而減小，但前兩者均呈現(xiàn)一致的變化趨勢，后者到一定深度就很難再進(jìn)一步擴(kuò)散。
　　 (4)通過對所有樣品電通量值和氯離子濃度的分析發(fā)現(xiàn)，在水化早期單摻礦渣混凝土的抗氯離子滲透性能要高于單摻粉煤灰的，在水化后期二者相差不大；不考慮混凝土養(yǎng)護(hù)齡期、水膠比和

4、礦物摻量時，單摻礦渣的混凝土比單摻粉煤灰的具有稍好的固化氯離子性能，且雙摻優(yōu)于單摻，而普通混凝土對氯離子的固化效果更好，說明礦物摻合料并不是影響混凝土固化氯離子能力的主要因素，而養(yǎng)護(hù)齡期可能對此具有不可忽視的作用。
　　 (5)在不考慮混凝土組成、養(yǎng)護(hù)齡期和水膠比情況下，總氯離子含量與自由氯離子含量和固化氯離子含量均呈較好的線性關(guān)系，但前者線性相關(guān)程度高于后者；總氯離子含量幾乎是影響自由氯離子含量的唯一因素，但不是固化氯離子的唯

5、一影響因素；在總氯離子含量變化的時候，從平均值的角度看，總氯離子含量的高低不影響自由氯離子與固化氯離子之間的比例，從化學(xué)平衡的角度來分析，在達(dá)到固化平衡的時候，自由氯離子和固化氯離子的含量關(guān)系為：[bound-Cl]=0.1023[f-Cl]06287。
　　 (6)混凝土對氯離子擴(kuò)散的抵抗，單從優(yōu)化水化產(chǎn)物種類和數(shù)量來提高對氯離子的固化能力似乎沒有幫助。通過對混凝土的微觀特性分析可知，養(yǎng)護(hù)齡期的延長以及礦物摻合料的火山灰效應(yīng)，

6、可以優(yōu)化混凝土的孔結(jié)構(gòu)，降低孔隙率和水泥水化產(chǎn)生的Ca(OH)2含量，從而生成更多水化產(chǎn)物，使得混凝土的微結(jié)構(gòu)更加均勻致密，更有利于降低混凝土的氯離子滲透性能。
　　 (7)早期養(yǎng)護(hù)時，孔徑為20～50nm之間的孔對混凝土的氯離子擴(kuò)散系數(shù)和總氯離子含量影響最大，而孔徑為50～200nm之間的孔影響最小，對后期養(yǎng)護(hù)而言，影響最大的是200～2000nm之間的孔，這有可能是齡期的延長使得混凝土的水化程度加深，孔隙細(xì)化致使水化后期大孔