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海砂混凝土耐久性能研究.pdf
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1、2 0 1 2年第 2期 2月 混 凝 土 与 水 泥 制 品 C HI NA C0NC RET E AND C EME NT P R0DUC T S 2 01 2 No 2 F e b r u a r y 海砂混凝土耐久性能研究 卞立波, 宋少 民, 李 飞 ( 北京建筑工程学院土木与交通工程学院绿色建筑与节能技术北京市重点实验室 1 0 0 0 4 4 ) 摘要: 通过 海砂 混凝 土不 同条件下 力学性 能和耐久性的测试 , 对 海砂 高强混凝土 中的钢筋锈蚀 能力进行 了研 究。 结果表 明, 海砂 中氯 离子含量在 0 1 2 3 、 在混凝 土中使 用量低 于 3 2 0 k g
2、m3 的条件下 , 对强度 高于 5 0 MP a 的混凝 土立方体抗压 强度、 碳化 性能、 抗 氯 离子扩散性 能影响不大 ; 海砂 混凝 土的钢 筋锈 蚀失重率 随着海砂掺 量的增加和 水胶 比的增 大而增加 ; 阻锈 剂的掺入和保护层 厚度的增加 , 可使海砂 混凝土的抗钢筋锈蚀 能力有所改善 , 钢筋锈蚀 程度 有所下降。 关键词 : 海砂 ; 抗钢 筋锈蚀 性 ; 阻锈剂 Ab s t r a c t :T h r o u g h t e s t i n g t h e me c h a n i c a l p r o p e r t i e s a n d d u r a b i
3、 l i t y o f t h e c o n c r e t e wi t h s e a s a n d u n d e r d i ff e r e n t c o n - d i t i o n s t h e s t e e l c o r r o s i o n o f t h e h i g h s t r e n g t h c o n c r e t e wi t h s e a s a n d i s s t u d i e d T h e r e s u l t s s h o w t h a t i t h a s a l i t t l e e f f e c t
4、o n t h e c o n c r e t e c u b e c o mp r e s s i v e s t r e n gth , a n t i - c a r b o n a t i o n p r o p e r t i e s a n d r e s i s t a n c e t o c h l o r i d e d i f f u s i o n p r o p e r t i e s wh e n t h e c o n t e n t o f c h l o r i d e i o n i s l e s s t h a n 0 1 2 3 a n d t h e
5、d o s a g e o f s e a s a n d i s l e s s t h a n 3 2 0 k g m Th e s t e e l c o rro s i o n b e - c o me s l a r g e r a s t h e s e a s a n d a n d t h e w a t e r b i n d e r i n c r e a s e Th e s t e e l c o rro s i o n c a n b e i mp r o v e d wh e n t h e MC I 一 2 0 0 6 r u s t y r e t a r d
6、a n t a g e n t i s u s e d a n d t h e p r o t e c t i v e l a y e r t h i c k n e s s i n c r e a s e s Ke y wo r d s : S e a s a n d ; An t i - s t e e l c o rro s i o n ; Ru s t y r e t a r d a n t a g e n t 中图分类 号 : T U 5 2 8 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 0 4 6 3 7 ( 2 0 1 2 ) 0 2 - 1 1 - 0 4 0前 言 将海砂
7、应用到混凝土中 , 一方面为 目前 日益紧 缺 的河砂资源提供替代 品, 可 以拓宽混凝土细骨料 使用 品种的范围 ;另一方面将海砂掺入到混凝 土 中 , 也会 给混凝 土带来 一系列的问题 , 会影 响到混 凝土的部分性能 , 尤其是海砂 中的氯离子会造成钢 筋混凝土结构 中的钢筋锈蚀 问题 , 从而影响结构使 用 。有学者研究表明 , 混凝土 中加入不 同掺量的海 砂 , 会 导致钢筋腐蚀 , 破坏混凝土结构 , 导致混凝土 结构耐久性下降【 l J 。亦有学者的研究表 明: 海砂对混 凝 土结 构使 用寿命 的主要影响 因素是其携带 的氯 离 子 。本试 验着 重研究 了使 用不 同掺量
8、( 从 0 5 7 6 k g m 。 ) 海砂 , 携带 不 同氯 离子含量 ( o - o 7 0 4 8 k g m ) 后混凝土 的强度发展 、 碳化性能 、 抗氯离子扩散 性能 、 抗钢筋锈蚀能力以及采取的阻锈措施。 1 试 验 用原 材料 及试 验 方 法 1 1 原材 料 天然砂 : I 区中砂 , 细度模数 2 9 , 其余性能见表 1 。 海砂 : 区中砂 , 细度模 数 2 4 , 其余 性能见表 2。 粉煤灰 : 级粉煤灰 。 水泥 : 4 2 5级普通硅酸盐水 泥 ,各项指标见表 3。 碎石 : 最 大粒 径 2 5 m m。 矿粉 : $ 7 5 。 减水剂 : 萘系
9、高效减水剂 , 减水率 : 2 0 。 阻锈剂 : MC I 一 2 0 0 6迁移型阻锈剂 。 水 : 自来水 。 1 2 试 验方 法 试验配合 比见表 4 。 表 1 河砂材料性能 注 :试验结果是每 克海 砂试 样中氯离子含量是 0 0 0 1 2 3 g , 即 含量为 0 1 2 3 , 远高 于 G B 厂 r l 4 6 8 4 _ 2 o 0 l 建筑用砂 中三类 砂 氯离子含量 0 0 6 的限制 ,在下文 的配合 比设计 阶段 , 海 砂最 大掺量 占到整个细骨料的 5 0 , 将氯离子折算到全部细 骨料 中, 则氯离子含量为 0 0 6 1 5 , 满足三类砂的使用要求
10、。 一 l 1一 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 2年第 2期 混凝土与水泥制品 总第 1 9 0期 注 : 海砂掺量采用等质量代砂 。 2试验 结果 与 分析 2 1 海砂混凝土 的立方体抗压强度 海砂混凝土的立方体抗压强度见表 5 。 由表 5可知 , 随着海砂 的掺人 , 初始 阶段混 凝 表 5海砂混凝土 的 7 d 、 2 8 d抗压强度 压强度开始下降。对氯离子含量而言 , 在混凝土 中 氯离子含量分界点在0 3 9 3 6 k g m。 , 低 于 0 3 9 3 6 k g m 时 , 氯离子含量较低 , 此时氯离子的早强作用起到 主
11、导作用 ; 当混凝土 中氯离子含量超过 0 3 9 3 6 k g m 时 , 强度呈现下 降趋势。原 因是将海砂掺加 到混凝 土中 , 海砂中贝壳等有机物含量在混凝土拌合物 中 分布 , 当混凝土硬化后在混凝土内部随分布而形成 薄弱点 , 海砂掺量 5 0 作为界 限点 , 在混凝土 中海 砂掺量低 于 3 2 0 k g m 、 氯离子含量小 于 0 3 9 3 6 k g m 时 , 混凝土 中氯离子 随海砂掺量逐 渐增 大 , 此时氯 离子作为混凝土早强剂 , 对混凝土强度 的发展起到 正面作用 ; 当混凝土中海砂掺量超过 3 2 0 k g m ( 氯离 子含 量大于 O 3 9 3
12、 6 k g m 。 ) 时 , 此时氯离子及海砂 中 的有机物 贝壳等含量过大 , 引进的薄弱点所起 的负 面作用超过氯离子所起的增强作用 , 对混凝 土的强 度 发展 起 到 了负 面作用 。 一 】 2一 土强度有所下降, 而后混凝土的立方体抗压强度逐 渐提高 , 在海砂掺量 5 0 即 3 2 0 k g m 海 砂时 , 混凝 土 的 7 d和 2 8 d 抗 压 强 度 达 到 4 9 5 1 MP a和 5 6 1 5 MP a , 5 0 海砂掺量为分界点 , 此后混凝土 的抗 2 2 海砂混凝土的碳化 表 6为海砂混凝土的碳化深度 。 表 6 海 砂混凝 土碳化深度 编号 碳
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- 混凝土 耐久 性能 研究
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