混凝土受凍氯離子擴散分析范文

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《低溫建筑技術雜志》2014年第五期

1實驗方法

試件尺寸100mm×100mm×100mm。第一組標準養護(－)，養護齡期3d～7d、28d。第二組標準養護至規定齡期(3d～7d)，在－5℃條件下冷凍7d(A);第三組標準養護至規定齡期(3d～7d)，在－5℃條件下冷凍7d后再標準養護至累計標養28d(A2)。采用NEL法真空飽鹽，測試電導率，根據Nernst－Einstein方程計算Di。

2實驗結果與分析

2．1早期受凍后的粉煤灰混凝土氯離子擴散系數－5℃凍后與標準養護3～7d的Di如圖1所示。由圖1可見，相同摻量粉煤灰混凝土早齡期－5℃受凍后，Di比同齡期標養略大;粉煤灰摻量大，預養護齡期短時，凍后Di略微小于標養;－5℃凍后Di隨預養護齡期增加下降過程中，在預養5d左右時出現凸起。粉煤灰早期活性小，水泥量小。混凝土孔隙率大，大孔較多，粉煤灰在較大孔隙中，不足以堵塞大部分孔隙，填充效應不能充分發揮作用。－5℃受凍時，大孔中水分結冰膨脹，孔壁開裂。大孔隙之間較小孔隙內水分遷移，將堵塞的粉煤灰沖開，連通孔隙增加;小孔隙失水后在低溫環境中干燥收縮開裂;裂縫增加，連通孔增多，結構滲透性好。所以Di大于同齡期標養。粉煤灰摻量大時，大孔隙多，水分遷移輕而凍脹嚴重，大孔連通相對較差。當養護齡期短時，結構塑性恢復較好，凍后Di小于同齡期標養值。當預養齡期大時，水泥水化程度加深，結構定型，混凝土塑性恢復能力變差，化凍時凍脹開裂恢復較少，凍后Di大于同齡期標養。

粉煤灰混凝土預養護5d左右，水泥本體結構達到毛細孔連續結構，－5℃冷凍孔內水分遷移相對較大，將堵塞較小孔隙的粉煤灰沖開，連通孔隙更多，結構失水干燥收縮開裂，而塑性恢復較差，所以摻粉煤灰混凝土，－5℃凍后Di隨預養齡期增長而下降，預養5d左右時出現峰值。

2．2早期受凍后恢復標準養護的粉煤灰混凝土氯離子擴散系數－5℃凍后恢復標養與標養28d的Di如圖2所示。由圖2可見，粉煤灰混凝土－5℃凍后恢復標養，Di比相同粉煤灰摻量標養28d的小。摻合料混凝土標養28d與凍后恢復標養，Di均較空白組28d小。粉煤灰混凝土－5℃冷凍，大孔凍脹開裂嚴重;降溫較慢，水分遷移，小孔中的粉煤灰顆粒被沖開，相對標準養護，連通孔增加，恢復養護水分較易進入結構。隨恢復養護齡期增長，粉煤灰二次水化所需水分更容易得到，火山灰效應和微集料填充效應逐漸增強，孔隙率降低，孔徑細化，Di比標養28d的小;摻量30%的粉煤灰混凝土，凍后恢復標養Di比標養28d的大應是泌水相對較大，結構疏松導致。

3結語

(1)粉煤灰混凝土，－5℃凍后Di大于同條件標養及同齡期空白組標養;凍后恢復標養Di小于同條件標養28d。表明粉煤灰早期火山灰活性差，－5℃凍后恢復標養，火山灰活性活躍，粉煤灰填充效應明顯。(2)粉煤灰混凝土標養28d與凍后恢復標養Di均小于空白組標養28d。表明摻合料混凝土抗Cl－滲透性比普通混凝土好。(3)摻粉煤灰的混凝土，－5℃凍后恢復標養，在預養護5d左右時大都出現峰值;對應早期Di情況，說明摻粉煤灰混凝土仍存在抗凍臨界結構，但由于摻合料的加入抗凍臨界結構出現齡期較普通混凝土晚。

作者：張巨松王保權黃艷春單位：沈陽建筑大學材料科學與工程學院丹東市兄弟建材有限公司