粉煤灰和矿粉含量对混凝土抗硫酸盐腐蚀影响的试验研究.pdf
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1、2 0 1 5年 第 7期 (总 第 3 0 9期 ) Nu mb e r 7 i n 2 0 1 5 ( T o t a l No 3 0 9 ) 混 凝 土 Con c r e t e 理论研究 THE0RET I CAL RES EARCH d o i : 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 5 0 7 0 0 1 粉煤灰和矿粉含量对混凝土抗硫酸盐腐蚀 影响 的试验研 究 聂庆科 - - 。白冰。 。李华伟 , 韩松 ,王英 辉 ( 1 河北建设勘察研究院有限公司, 河北 石家庄 0 5 0 0 3 1 ; 2 河北省岩土工程技术研究中
2、心, 河北 石家庄 0 5 0 0 3 1 ; 3 北京交通大学 土木建筑工程学院, 北京 1 0 0 0 4 4 ) 摘要 : 在普通硅酸盐水泥混凝土中加入一定的粉煤灰和矿粉来改善混凝土的抗硫酸盐腐蚀性能是可行的。 研究表明, 掺人 1 0 、 2 0 和 3 0 的粉煤灰能够满足各个强度等级混凝土的抗硫酸盐性能指标 。 对于 $ 9 5矿粉, 在高强混凝土中( C 4 0 、 C 4 5 ) 掺量 达到 3 0 , 仍然可以满足混凝土抗硫酸盐性能指标 , 而强度稍低的混凝土( C 3 0 、 C 3 5 ) 中, 经过 1 5 0次硫酸盐侵蚀后试件强度已经 低于 7 0 , 未能达到标准要
3、求 。 在各个强度等级配合比中, 掺粉煤灰的混凝土抗硫酸盐性能要 明显优于掺矿粉 , 但掺料掺量增加 后试件抗硫酸盐性能稍有下降。 关键词: 高强混凝土 ; 抗硫酸盐腐蚀; 矿粉; 粉煤灰 中图分类号: T U 5 2 8 O l 文献标志码: A 文章编号 : 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 5 ) 0 7 0 0 0 1 0 3 E ff e c t s o f t h e c o n t e n t of f l y a s h a n d s l a g o n t h e r e s i s t a n c e t o s u l f a t e o f c o n
4、c r e t e NI E Q i n g k e | , BA dBi n g , L IHu a w e i f。 , HA N S o n g , WANG Y i n g h u i f ( 1 H e b e i R e s e a r c h I n s ti t u t e o f C o n s t r u c ti o n a n d G e o t e c h n i c a l I n v e s ti g a ti o n C o , L t d , S h i j i a z h u a n g 0 5 0 0 3 1 , C h i n a ; 2 T h e T
5、 e c h n o l o g y C e n t e r f o r G e o t e c h n i c a l E n g i n e e r i n g o f H e b e i P r o v i n c e , S h ij i a z h u a n g 0 5 0 0 3 1 , C h i n a ; 3 S c h o o l o f C i v i l E n g i n e e r i n g, B e ij i n g J i a o ton g Un i v e r s i t y, B e i j i n g 1 0 0 0 4 4, Ch i n a )
6、Abs t r a ct : An t ic o r r os i o n p e r f o r ma nc e b y a d d i n g fly a s h an d s l a g p o wd e r i n t h e o r d i n a r y P o r t l an d c e me n t c o n c r e t e t o i mp r o v e c o n c r e t e wa s s t u d i e d S t u d i e s s h o w tha t t he de mands o f va r i o u s s t r e n g t
7、 h o f s e v e r a l c o n c re r e s i s t a n c e t o s u l f a t e c a n b e s a tis fie d by a d d i n g 1 0 , 2 0 a n d 3 0 f l Y a s h F o r t h e $ 9 5 s l a g p o w d e r , t h e h i g h s tr e n g t h c o n c r e t e ( C 4 0 , C 4 5 ) c a l l r e a c h t o the c o n t e n t o f 3 0 a n d s
8、ti l l m e e t the c o n c r e t e r e s i s t a n c e t o s u l f a t e perf o rmanc e i n d e x H o w e v e r , f o r t h e s l i g h t l y l o w e r s t r e n g t h c o n c r e ( C 3 0 , C 3 5 ) , s u b j e c t i n g t o 1 5 0 t i me s o f s u l p ha t e e r os i o nt e s t , the s t r e n gth i
9、sl owe rt h an 7 0 , whi c hf a i l e dto me e tthe de mand Onthe o the rh an d, f o r a l l s t r e n g t ht e s t s of s a mp l e, s u l f a t e r e s i s t a n c e o f fly a s h c o n c r e t e i s mu c h be t t e r than the mi n e r a l a d mi x t u r e, b u t the s ul f a t e r e s i s t a nc e
10、 o f c o n c re i s d e c r e a s e d s l i g hfl y wi t h the i n c rea s e s o f a d mi x tur e c o nt e n t Ke y wor d s : h i g h s t r e n g t h c o n c r e t e ; a n t i c o r r o s i o n o f s u l f a t e ; s l a g p o wd e r ; f l y a s h O 引 言 我 国许多地 区( 如新疆 、 甘肃 、 青海等西 部地区 ) 的土 壤类型属于 内陆盐土 ,
11、 其 中地下水 中含有 大量 的硫酸盐 、 氯盐和镁盐等强腐蚀性物质。 地层中腐蚀性材料的存在对 建设于其 中的钢 筋混凝 土结构和建筑桩基础 会产生极大 的腐蚀性危害。 就硫酸盐的腐蚀机理而言, 主要是侵入混 凝土内部 的硫酸盐与水泥石的某些化学成分发生反应 , 产 生难溶解 的盐 类矿 物而产生体 积膨 胀 , 形成 膨胀 型 内压 力 , 而当该应力超过混凝土的抗拉强度时使得混凝 土的强 度下降甚至开裂。 氯盐 ( 氯离子 ) 的腐蚀作用 主要是其 中 的氯离子引起混凝土内的钢筋产生锈蚀, 而钢筋锈蚀后产 生的大量铁锈可在混凝土 内部产生拉应力 , 最终导致混凝 收 稿 日期 : 2 0
12、 1 4 1 0 0 1 基金项 目: 国家重点基础研究发展计划( 9 7 3计划 ) 项 目( 2 0 1 5 C B 0 5 7 8 0 0 0 ) 土胀裂 、 剥离和破碎u 。 硫酸盐等腐蚀性材料的存在是影响混凝土长期耐久 性 的一个关键问题 , 而其影响 因素也 十分复杂 , 涉及混凝 土的工作条件和环境条件 两个 大 的方 面 J 。 其 中, 混 凝 土的工作条件主要包括混凝 土的配合 比、 水泥 品种 、 添加 剂类型 、 施工方式和受力状态等性 能, 而环境 条件则包 括 侵蚀溶液的种类、 浓度、 干湿交替过程、 冻融循环过程等。 近年来 , 混凝 土的耐 久性问题 已得 到广
13、泛重视 , 但 其 研究 的深度 和广度还远远不够 。 这里 , 涉及 到混凝 土的 腐蚀机理、 影响 因素 、 试验方法 、 试验水 平 、 评价标准 以及 抗腐蚀措施 等。 而 为了达到抗 腐蚀效 果采用 的特殊水 泥 ( 如高抗硫水泥) 的效果不仅显著增加了工程造价, 其抗腐 蚀效果也有待于检验 。 本试验尝试在普通硅酸盐水泥混凝 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 土中加入一定含量的粉煤灰和矿粉来改善混凝土 的抗腐 蚀性能 , 并进行了抗硫酸盐腐蚀 的耐久性试验研究 。 1 混凝土耐久性试验方案 1 1 试验要求 所配制 的混凝土主要 由水泥 、 矿粉和粉煤
14、灰三种组分 组成 ( 按照要求配合 比配制) 。 主要研 究按上述原则 配制 的混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能 。 水泥采用 P O 4 2 5级水 泥 , 矿粉采用 $ 9 5级和 $ 7 5级两种进行对 比研究 。 掺合料用量 : 粉煤灰掺 1 0 4 0 、 矿粉加 2 0 3 0 。 要求水胶 比小于 0 4 ( 实 际配制为 0 4 4 ) 。 混凝土强度等级 为 C 3 0 、 C 3 5 、 C 4 0和 C 4 5等多种 , 同时进行少 量 C 2 0等级 混凝土的对比试验。 所配制的混凝土要求满足水下混凝土 灌注桩的性能。 根据 G B T 5 0 0 8 2 -2 0 0 9中的
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- 粉煤 含量 混凝土 硫酸盐 腐蚀 影响 试验 研究
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