无机功能材料改善混凝土抗氯离子渗透性的试验研究.pdf
《无机功能材料改善混凝土抗氯离子渗透性的试验研究.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《无机功能材料改善混凝土抗氯离子渗透性的试验研究.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、2 0 1 0年 第 1 期 (总 第 2 4 3 期 ) Nu m b e r 1 in2 0l 0( To t a l No 2 4 3) 混 凝 土 Co nc r e t e 原材料及辅助物料 MATERI AI AND ADM I NI CLE d o i : 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 0 0 1 0 2 6 无机功能材料改善混凝土抗氯离子渗透性的试验研究 麻秀星 ( 1 重庆大学 材料学院,重庆 4 0 0 0 4 5 ; 2 厦门市建筑科学研究院,福建 厦门 3 6 1 0 0 4 ) 摘要 : 在各种 无机功能材料 的化
2、学组分 、 细度 、 比表面积等物理表征数据基础上 , 通过调整粉煤灰 、 矿粉 、 A L 1 、 AL 2等各种无机功能 材料之间的物理配合 比, 研究了提高混凝土抗氯离子渗透性的途径。通过 S E M 扫描电镜观测 了水化产 物的形貌 , 分析了无机功能材料改 善混凝土抗氯离子渗透性的作用机理 。 关键词 : 混凝 土;无机功能材料 ;抗氯离子渗透性 中图分类号 : T U5 2 8 0 4 1 文献标志码 : A 文章编号 : 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 0 ) 0 1 0 0 7 8 0 3 Re s e ar c h ON t h e i mpr ove men
3、 t of a nt i -c hl or i de pe r me abi l i t y a dop t i n g i n or ga ni c f un c t i on al ma t e r i als MA Xi u - xi n g ( 1 C o l l e g eo f Ma t e r i a l s S c i e n c e a n dE n g i n e e r i n g , C h o n g q i n g Un i v e r s i t y , C h o n g q i n g 4 0 0 0 4 5 , C h i n a ; 2 Xi a me n
4、Ac a d e myo f Bu i l d i n gRe s e a r c h, Xi a me n 3 6 1 0 0 4, Ch i n a) Abs t r act : Ba s e d o n t h e c h a r a c t e riz e d d a t a s u c h a s c h e m i c a l c o mp o s i t i o n、 f i n e n e s s a n d s p e c i fic s u r f a c e a r e a o f t h e i n o r g a n i c f un c t io n a l ma
5、t e ria l s ( I F M) s u c h a s fl y a s h , s l a g AL 一 1 and A L 一 2 , t h e I F M p r o p o r t i o n wa s o p t i mi z e d t o i mp r o v e t h e a n t i - c h l o ri d e i o n p e r me a b i l i ty o f t h e c o n c r e T h e i mpr o v i n g me c h an i s m i s d i s c u s s e d b y me an s o
6、 f o b s e r v a t i o n of t h e h y d r a t i o n mo r p h o l o g y t h r o u g h S EM K e y wo r d s : c o n c r e t e ; i n o r g a n i c fun c t i o n a l ma t e r i a l ( I F M) ; a n t i c h l o ri d e p e r me a b i l i t y 0 引言 4 2 : 采用杏林产的 A L _ 2 , 其物理性能和化学成分见 随着建筑工程技术的发展, 混凝土的应用领域也从陆地扩
7、展到了江河 、 海洋 、 盐湖等对混凝 土性能要求很高的地 区。大量 预应力混凝土和钢筋混凝土构筑物, 如海港码头、 石油平台、 跨 海大桥、 海底和沿海的钢筋混凝土管道 、 撤除冰盐的路桥等常 常因其中的钢筋锈蚀 而导致破坏 , 带来巨大损失【 l _ 3 。 发达 国家早 在 2 0世 纪 7 O年代就开 始了高抗 氯离子渗透 性能混凝 土的研究 与应用 , 目前我 国对混凝土材料的抗氯离子 性能也开展 了大量研究 。在海 工混凝土和水下混凝土工程 中主 要使用大掺量的矿物掺合料来改善混凝土的和易性 、 密实性以 提高混凝土的抗渗性 】 。 混凝土的抗氯离子渗透性反映了混凝 土的密实程度以
8、及抵抗外部侵蚀介质向内部渗入的能力 , 是混 凝土耐久性 的关键性能指标之一 。 本文对无机功能材料 复配 改善混凝土抗氯离子渗透性的技术途径进行研究, 并分析其相 应的作用机理。 1 试 验 部 分 1 1 原材料及仪器设备 1 1 1 无机功能材料( I F M ) ( 1 ) 粉煤灰( F A) : 采用漳州后石电厂生产的 I I 级粉煤灰 , 其物理性能和化学成分见表 1 。 ( 2 ) 矿粉( S L ) : 采用厦门科之杰建材有限公司生产的点石牌 $ 9 5 级矿粉, 其有关物理性能和化学成分见表 2 。 ( 3 ) AL 1 : 采用武汉产的AL 1 , 其物理性能和化学成分见
9、收稿 日期 :2 0 0 9 - 0 8 1 4 78 表 4 。 表 1 粉煤灰的物理性能和化学成分 密度 勃氏比表面积 含水率 流动度 比 活性指数 ( e# c m ) ( mV k g ) 7 d 2 8 d 比表面积( B E T 法) 4 5 m筛筛余 含水率 烧失量 需水量比 S i O 2 含量 ( c m2 g ) 比表面积( B E T 法) 含水率4 5 m筛筛余A 1 2 O 3 含量 S i O = 含量 ( c m2 g ) f ) o l 7 0 00 1 2 8 5 4 0 5 5 8 1 1 2 其他原材料 ( 1 ) 水泥( C) : 福建水泥厂生产的建福牌
10、 P o4 2 5 R级水泥 ; ( 2 ) 砂( S ) : 漳州产河砂, 细度模数 2 4 2 6 ; ( 3 ) 石( G) : 厦门产碎石, 5 3 1 5 i n n q 连续级配; ( 4 ) 高效减水剂: 厦门科之杰科技发展有限公司生产的P o i n t A 型萘系高效减水剂。 1 1 3 仪器设备 G B 8 0 7 6 -1 9 9 7 、 GB T 8 0 7 7 -2 0 0 0中规定的仪器设备及 J T J 2 7 5 -2 0 0 0 海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范 中的附 录B的试验方法所规定的仪器设备。 1 2 试验方法及混凝土抗氯 离子渗透性等级评定 混凝土
11、性能检测方法主要参照 G B 8 0 7 6 -1 9 9 7 ( 混凝土外 加剂 、 J C 4 7 3 2 o 0 1 混凝土泵送剂 及 J T J 2 7 5 -2 0 0 0 海港工 程混凝土结构防腐蚀技术规范 中的附录B中的相关试验方法。 采用 S E M 研究了不同掺合料情况下水泥复合浆体的形貌特 征 、 结构 、 晶粒尺寸和 C H的择优取向等微观结构。其中, 混凝 土抗氯离子渗透 能等级评定按表 5 。 表 5 混凝土抗 氯离子渗透性能评定 根据 J T J 2 7 5 - - 2 0 0 0 ( 海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范 对应用于海港工程的普通混凝土和高性能混凝土的指
12、标要求 , 本文亦将普通混凝土定义为通过的电量不大于 2 0 0 0 C, 高性能 混凝土定义为通 过的电量不大于 1 0 0 0 C 。 2 结果与讨论 2 1 I F M 的 配合 比优 化 调整 I F M 中的各种无机功能材料的比例, 考察各种无机功 能材料对混凝土抗氯离子渗透性的影响。 混凝土配合比按水胶 比 O 4 0 , 砂率 4 1 , 用 水量 1 6 0 k g m3 ; 试 验中采用 了 P o i n t A 型 高效减水剂, P o i n t - A的用量控制在水泥和无机功能材料总质 量的2 O 。无机功能材料配合比如表 6所示 , 其掺量按胶凝材 料总量内掺计算。
13、 表 6混凝土试 验所用无机功能材料配合比 2 1 1 不同I F M 配合比下新拌混凝土的坍落度损失 不同 I F M 配合比下新拌混凝土的坍落度及坍落度损失见 图 1 。 从图 1 可以看出, 不论是二元、 三元还是四元复配, 其初始 坍落度均大于空白混凝土 K0 , 且坍落度经时损失均小于空白混 凝土K0 。 在掺人 AL 1 后, 混凝土的初始坍落度均有所降低, 并 随着 AL 1 掺量的增加 , 混凝土的初始坍落度减小, 且幅度增大, 但由于其保水性较好 , 因此对混凝土的坍落度经时损失影响很 小。同样, 在四元复配中, 掺入适当比例的AL - 2 , 不会影响混凝 土的初始坍落度及
14、 3 0 m i n后的混凝土坍落度。从图 1 可以看 出, K1 、 K8 、 K9 、 K1 2 、 K1 3其混凝土初始坍落度及其经时损失表 现较好 。 试验编 号 图 1 不 同 l F M配合 比对混凝土坍落度损失的影响 2 1 2 不同 I F M 配合 比下硬化混凝土 的抗氯离子渗透性 不同I F M 配合比下硬化混凝土的抗氯离子渗透性能见图 2 。 从图 2可知, 掺入 A L 1 后 , 硬化混凝土抗氯离子渗透性能有明 显改善。四元复配隋况下硬化混凝土的渗透电量明显降低, 调整 到适当的比例后 , 使四种无机功能材料具有更好的兼容性和互 补性, 这样有利于提高硬化混凝土的密实
15、性, 达到增强混凝土 抗氯离子性能的效果。由图 2可明显看出, 7 d硬化混凝土中, K6 、 K8 、 K1 3这三个试验编号 中的混凝土渗透电量最小 , 2 8 d 硬 化混凝土中, K8 、 K1 3 这两个试验编号的混凝土渗透电量最小。 U 、 嘲 抽 E 旗 K0 Kl K2 K3 K4 K5 K6 K 7 K8 K9 K1 0 K1 1 K1 2K1 3K1 4K1 5K1 6 试 验编号 图 2 不 同 I F M 配合比对 氯离子渗透电量的影响 2 1 3 不同I F M配合比下硬化混凝土的抗压强度 不同I F M配合比下硬化混凝土的抗压强度见图3 。从图 3 同样可 以看 出
16、 , 掺人 AL 一 1 和 A L 2后 , 对混 凝土早期 ( 3 d ) 强度 和后期( 2 8 d ) 都有明显提高, 其中AL 1 掺量最高时, 强度提高 最为明显。但在其他配合比中, 2 8 d 抗压强度均不低于空白混 凝 土 KO。 窆 越 憩 K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K9 K1 0 Kl l Kl 2K1 3Kl 4K1 5K1 6 试 验编号 图 3 不同 l F M配合 比对混凝土抗压强度的影响 综合分析不同配合比对混凝土和易性、 抗氯离子渗透性能 和抗压强度的试验结果可知, K8 、 K1 3两个试验编号中的混凝 土抗氯离子渗透性能最好, 新
17、拌混凝土的和易性相对较好, 硬化 7 9 加 鲫 加 0 g 越鞍蜜 混凝土的早期强度、 后期强度均高于硬化混凝土空白混凝土K0 ( K 0的 3 d抗压强度为 2 5 8 MP a , 2 8 d 抗压强度为 5 4 5 MP a ) 。 2 2 S E M 微 观分 析 2 2 1 S E M 样品制备 为 了更好地 观察到无机功 能材 料对胶凝材料水 化产物 的 改善作用, 按表 7 的配合比成型了水泥净浆试块进行 S E M观测, I F M按 K8制备。 表 7 水泥净浆试块成 型配合 比 水泥净浆试块成型方法: 水泥净浆搅拌后, 在2 0 m mx 2 0 m mx 2 0 l m
18、的模具中成型, 养护 l d后脱模, 然后在标准条件下养护 至 6 0 d , 分别强度等级为 A、 B, 将已到龄期的试块破碎成 5 mi l l 左右的试块 , 并立即浸泡在无水乙醇中 1 周终止水化, 然后在 6 O下干燥后, 将制好的试样放在密闭干燥的容器中备用。 2 2 2 S E M 观测结果 观察并对 比图 4中的 A1 和 Bl , A1 中水化产物结构较为疏 松 , 出现了许多孔 隙, 而且大多孑 L 隙出现在晶粒之 问; 而 B1 的结 构较为致密。 对比图4中的 A 2和 B 2 , A2可以明显看到大量形 状完整的片状 C H晶体, 这些 C H晶体的尺寸大约在 5 8
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 无机 功能 材料 改善 混凝土 氯离子 渗透性 试验 研究
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【ho****t】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【ho****t】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。