含气量对混凝土耐久性的影响.pdf
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1、公路 交通技 术2 0 1 1 年 4月 第 2期T e c h n o l o g y o f Hi g h w a y a n d T r a n s p o rt A p r 2 0 1 1 N o 2 含气量对混凝 土耐久性 的影 响 龚成志 , 黄维蓉 , 周建廷 ( 1 重庆市公路工程( 集团) 股份有限公司, 重庆4 0 0 0 3 8 ; 2 重庆交通大学土木建筑学院, 重庆4 0 0 0 7 4 ) 摘要: 适宜含气量不但有利于提高混凝土的抗冻性能, 而且还有利于提 高混凝土的抗氯 离子渗透性能, 对二者的 影响规律也相似 。混凝 土抗 冻性试验和氯 离子渗透试验 结果表明
2、: 随着混凝 土 中含 气量的 不断增加 , 混凝 土抗 冻性 能与抗氯离子渗透性能先增加后减小。建议 C 3 0 、 C 4 0混凝土含气量控制在 3 5 5 , C 5 0混凝土含气量控制在 5 一7 。 关键词 : 混凝土 ; 含气量 ; 抗 冻性能 ; 抗 氯 离子渗透性能 文章编号 : 1 0 0 9 6 4 7 7 ( 2 0 1 1 ) 0 2 0 0 0 1 0 4 中图分类号 : U 4 1 4 文献标识码 : A l n f l u e n c e s O f Ai r Co n t e n t O n Du r a b i l it y o f Co n c r e t
3、e GO NG C h e n g z h i ,HU ANG We i r o n g ,Z HOU J i a n t i n g Ab s t r ac t:Ap p r o p r i a t e a i r c o n t e n t i s be n e fic i a l n o t o n l y t o i mp r o v e f r e e z i n g r e s i s t a n c e o f c o n c r e t e,b u t a l s o t o e n ha nc e pe n e t r a t i o n r e s i s t a n c
4、e o f c hl o r i d e i o n s,a n d ha s s i mi l a r i n flu e n c i n g r u l e s f o r b o t hTh e r e s u l t s o f f r e e z i n g r e s i s t a n c e t e s t a n d c h l o r i de i o n s pe n e t r a t i o n t e s t for c o n c r e t e s h o w t ha t t h e f r e e z i ng r e s i s t a n c e a n
5、 d pe n e t r a t i o n r e s i s t a n c e o f c h l o rid e i o n s o f c o n c r e t e de c r e a s e fir s t a nd t h e n d e c r e a s e wi t h e s c a l a t i o n o f a i r c o n t e n t i n c o n c r e t eTh i s p a p e r r e c o mme nd s t h a t t h e a i r c o n t e n t i n C3 0 a n d C4 0
6、c o n c r e t e s i s c o n t r o l l e d wi t h i n 3 55a n d i n C5 0 c o nc r e t e wi t hi n 57 Ke y wo r ds:c o n c r e t e;a i r c o n t e n t ;f r e e z i n g r e s i s t a n c e;p e ne t r a t i o n r e s i s t a nc e o f c hl o r i de i o n s 在高寒地区 , 为使混凝土具有 良好的抗冻性 能, 通常采用加入引气剂的方法 。混凝土在未加引气
7、剂 时 , 含气量约 2 ; 混凝 土 中掺入 引气 剂后 , 大量 微 小封闭的气泡均匀分布在混凝土体 内, 隔断了混凝 土内部大量的连通孑 L 隙, 使得孔 隙 中的水分在冻结 过程 中产生过冷现象 , 使其 冰点降低 , 从而减轻混凝 土的受冻破坏 。本文主要通过在混凝土中添加 不同剂量 的引气剂来研究 含气量对 C 3 0 、 C 4 0、 C 5 0 混凝土抗冻性能与抗氯离子渗透性能的影响。 1 试 验 用原材 料 C 3 0 、 C 4 0混凝 土采用 P 0 4 2 5 R水泥 , C 5 0混 凝土采用 P 0 5 2 5 R水 泥; 粗集料采用 昆仑 山碎石 厂生产的 52
8、0 m m连续级 配碎石 , 通过 测定其振 实密度 , 确定 51 0 m m 与 1 02 0 m m 的搭 配比例 为 3 0 : 7 0 ; 细集料采用 昆仑山上细度模数为 3 6 的天然山砂 ; 减水剂采用减水率 为 2 5 4 的 L W 一 1 0 0高效减水剂 ; 引气剂采用十二醇硫酸钠 。 基 金项目 : 西藏交通厅科技攻关项 目( 2 0 0 8 0 0 5 ) 收稿 日期 : 2 0 1 00 7 2 5 作者简介 : 龚成 志( 1 9 7 5一) , 男 , 重庆市人 , 本科 , 工程师 2配合 比设计 2 1 基 准 混凝 土配 合 比设计 C 3 0 、 C 4
9、 0 、 C 5 0混 凝土 配制 强度 分别 为 3 8 2 、 4 9 9 、 5 9 9 MP a , 坍落度为 7 0 9 0 m m, 和易性 良好 。 混凝土配合 比设计参考 J rr J 5 5 -2 0 0 0 ( 普通混凝土 配合比设计规程 J 。按相关试验方法 对计算获 得的初步配合 比进行试拌调整 , 获得 的基准配合 比 及性能见表 1 。 2 2引气混凝土配合比设计 所采用的设计方案为 : 在基准混凝土基础上 , 通 过改变引气剂掺量来改变混凝土 中的含气量。引气 剂掺量分别采用 0 0 2 、 0 0 2 5 、 0 0 3 。引气混 凝土配合 比及性能见表 2 。
10、 3混凝 土冻 融试 验 结果分 析 冻融试验依据 G B T 5 0 0 8 2 -2 0 0 9 ( 普通混凝土 长期性能 和耐久性能试验 方法 快冻法 的规定 , 实 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 公路交通技术 2 0 1 1年 表 2引气混凝土配合 比及性能 验室成型 1 0 0 m m1 0 0 M 1 T I x 4 0 0 m m 的棱柱体试 件 , 养护 2 4 d并浸泡 4 d后进行冻融试验 , 测试每 5 0次冻融循环测量试件 的动弹性模量与质量损失 率 7 3 。冻融循环达到以下 3种情况之一时即停止试 验 : 1 )冻融循环次数达到
11、 3 0 0次; 2 )试件 的相对动 弹性模量下降到6 0 以下; 3 )试件的质量损失率达 5 。表 2中 9组混凝土冻融试验后的质量损失率 均小于 5 , 相对动弹模量差异较大。混凝土抗冻 耐久性系数按下式计算 : Kn=P X N 3 0 0 。 式中, K n为 次冻融循环后混凝土试件的抗冻耐久 性系数 , ; 为混凝土试件经受的冻融循环次数 ; P 为 次冻 融循 环后混 凝土试 件 的相对动 弹性 模 量 , 。 C 3 0混凝土冻融次数与相对动弹性模量关系如 图 1 所示。由图 1可知 , 对于 C 3 0混凝土 , 当其含气 量在 3 5 5 范围内时, 相对动弹性模量有较大
12、 提高 ; 当含气量超过 5 后 , 相对动弹性模量反而降 低。此外 , 当含气量为 3 6 时 , 经 1 5 0次冻融循环 后, 其相对动弹模量 由 1 0 0 下降到 5 2 7 , 耐久性 系数为 2 6 4 ; 当含气量为 4 9 时, 经 2 0 0次冻融 循环后 , 其相对动弹模量 由 1 0 0 下降到 5 1 3 , 其 混凝土耐久性系数为 3 4 2 ; 当含气量为 7 5 时, 经 1 0 0次冻融循 环后 , 其相对 动弹模量 由 1 0 0 下 降到 5 6 1 , 其混凝土耐久性系数为 1 8 7 。 C 4 0混凝土冻融次数与相对动弹性模量关 系如 删 霰 督 霞
13、 0 0 9 0 8 0 7 0 6 O 5 0 4 0 军0 5 0 1 0 0 I 5 O 2 0 0 2 5 0 冻融循环次数 + 含气量4 9 一 含气量3 6 一 含气量7 5 * 一 含气量2 8 图 1 C 3 0混凝土冻融次数与相对动弹性模量关系 图 2所示。由图2可知 , 对于 C 4 0混凝土 , 当含气量 在 3 5 5 范围内时 , 相对动弹性模量也有较大 幅度提高。当含气量为 3 8 时, 经 1 5 0次冻融循 环后 , 其相对动弹模量 由 1 0 0 下降到 5 8 7 , 混凝 土耐久性系数为 2 9 4 ; 当含气 量为 5 1 时, 经 2 5 0次冻融循环
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