粉煤灰与聚合物水泥防水涂料对混凝土抗氯离子侵蚀性能的影响.pdf
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1、新 建蟓 全 国 中 文 核 心 期 刊 粉煤灰与聚合物水泥阳水涂料对混凝土 抗氯离子侵蚀性链昀影响 李漠, 周景润 ( 上海三瑞化学有限公司, 上海2 0 0 2 3 2 ) 摘要 : 研究了不同掺量下单掺粉煤灰、 表面刷涂聚合物水泥防水涂料以及两者共同作用对混凝土抗氯离子侵蚀性能的影响, 并 分析 了粉煤灰改善混凝土抗氯离子渗透性 能的机理 。结果表 明, 掺 粉煤 灰和刷涂聚合物水泥 防水涂料均 可显著地提高混凝土 的抗 氯 离子渗透能力 ; 粉煤灰的改善效果随着掺量 的增大而增加 ; 粉煤灰 与聚合物水泥防水涂料结合使用 改善效果更优; 粉煤灰的火 山 灰 效应 、 填充效应 以及对氯
2、离子的初 始固化 能力是 改善混凝土抗氯离子渗透性能的 3个重要因素。 关键词: 混凝土; 粉煤灰; 聚合物水泥防水涂料: 氯离子; 渗透 中图分类号: T U 5 6 1 6 5 文献标识码 : B 文章编号: 1 0 0 1 7 0 2 X( 2 0 1 0 ) 0 8 0 0 7 3 0 4 I n flu e n c e o f f l y a s h a n d p o l y me r c e me n t wa t e r p r o o fin g c o a t i n g O H c o n c r e t e a b i l i t y t o r e s i s t c
3、 hl o r i de i o n e r os i on L I Mo , Z HOU J i n g r u n ( Sh a n g ha i S u n ris e Ch e mi c a l Co L t d , S h a n g h a i 2 0 0 2 3 2, Ch i n a ) Abs t r ac t : T h e i n flu e n c e o f s i n g l e -a d d e d fl y a s h wi t h d i f f e r e n t a mo u n t ,p o l y me r c e me n t wa t e r p
4、r o o fin g c o a t i n g a n d c o o p e r a t i o n o n c o n c r e t e S a b i l i t y t o r e s i s t c h l o rid e i o n e r o s i o n i s s t u d i e d a n d t h e a c t i o n me c h a n i s m o f fl y a s h o n c o n c r e t e s a b i l i t y t o r e s i s t c h l o rid e i o n p e n e t r a
5、t i o n i s a n a l y z e d Th e r e s u l t s h o ws : c o n c r e t e s a b i l i t y t o r e s i s t c h l o rid e i o n p e n e t r a t i o n c a n b e l a r g e l y i mp r o v e d b y fly a s h o r p o l y me r c e me n t w a t e r p r o o f i n g c o a t i n g , t h e e f f e c t i n c r e a s
6、 e d a l o n g wi t h i n c r e a s e d fl y a s h a mo u n t , t he i mp r o v i n g e f f e c t o f c o o p e r a t i o n o f fl y a s h a n d p o l y me r c e me n t wa t e rp r o o f i n g c o a t i n g i s b e s t , t h e p o z z o l a n i c e f f e c t s , p a c k i n g r o l e a n d o r i g i
7、 n a l c a p a b i l i t y o f b i n d i n g t h e c h l o rid e i o n o f fly a s h a l e ma i n l y r e s p o n s i b l e f o r t h e i mp r o v e me n t o f c o n c r e t e s a b i l i t y t o r e s i s t c h l o rid e i o n s p e n e t r a t i o n Ke y wor d s: c o n c r e t e: fl y a s h; p o l
8、 y me r c e me n t wa t e rpr o o fin g c o a t i n g; c h l o rid e i o n: p e n e t r a t i o n 0 引言 氯离子侵蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的主要因素之 一 l 1 _ 。氯离子渗入到混凝土保护层中, 并在钢筋表面累积, 当 钢筋表面氯离子达到一定的浓度后, 钢筋开始发生锈蚀, 锈蚀 产物产生体积膨胀, 引起混凝土产生顺筋胀裂、 层裂和剥落破 坏, 破坏后的混凝土又加速了氯离子的渗入, 钢筋发生进一步 的锈蚀, 形成恶性循环, 从而严重影响结构物使用功能及使用 寿命。提高混凝土的抗渗性能可以有
9、效地防止钢筋锈蚀。 收稿 日期: 2 0 1 0 0 4 2 4 作者简介: 李漠 , 女, 1 9 8 1 年生 , 山东莱芜人, 硕士。地址 : 上海市喜泰 路 2 3 7号徐 汇 功能 材料 产业 园 1 7号楼 , 电话 : 0 2 1 5 4 0 9 3 0 9 1 , E ma i l : l i mo s un ris e e h e mc o n c n。 从混凝土本体出发,混凝土的渗透性与其密实度及孔隙 特征密切相关。由 于降低水灰比和掺加高效减水剂的办法对 提高混凝土抗氯离子渗透性能的作用有限,而矿物掺合料可 以有效地细化混凝土孔隙结构、改善界面区和增加混凝土密 实度, 大
10、幅度地改善混凝土的抗氯离子渗透性能, 是目 前提高 混凝土抗氯离子侵蚀性能的有效措施之一圆 。 另外, 氯环境中应用表面涂层简单易行, 成本低廉, 并且 能够有效阻隔氯离子的渗入, 还可明显减少氧气、 水分、 二氧 化碳等有害介质渗入混凝土中, 从而降低钢筋的腐蚀速度。 近 年来混凝土表面涂层材料如环氧涂层、有机硅和聚合物水泥 基防水涂料等在重大防腐蚀工程中得到广泛应用。 本文采用A S T M C 1 2 0 2 9 7 嘲 的电通量法, 试验研究了不 同掺量的I 级粉煤灰、表面刷涂聚合物水泥防水涂料以及2 种方法结合对混凝土抗氯离子渗透性能的影响,并对粉煤灰 NE W BUl L DI N
11、G M AT E RI AL S 7 3 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 李漠, 等: 粉煤灰与聚合物水泥防水涂料对混凝土抗氯离子侵蚀性能的影响 改善混凝土抗氯离子渗透性能的作用机理作了分析。 1 试验 1 1 原材料 ( 1 ) 粉煤灰: I 级粉煤灰( F A ) , 勃氏比表面积4 4 0 m 2 k g 化学成分见表 1 。 表 1 粉 煤 灰 的化 学 成 分 ( 2 ) 聚合物水泥防水涂料( J S 防水涂料) : 由液体组分和 固体组分组成的双组分水乳型防水涂料,其中液体组分主要 是丙烯酸酯乳液( P A M ) , 采用上海三瑞公司的V i v
12、i d 一 4 0 2丙 烯酸弹性聚合物乳液, 乳白色液体, 固含量( 5 5 0 1 0 ) , p H 值为7 0 8 0 , 密度 1 o 4 1 0 5 g c m , 黏度小于4 0 0 0 m P a S , 玻 璃化温度 为一 1 5 , 并添加有各种助剂。固体组分是以水 泥为主要成分的无机粉料。J S防水涂料配方见表2 。 表 2 J S防水涂料配方 ( 3 ) 水泥( C ) : 安徽宁国水泥厂 生产的海螺牌P 0 4 2 5 水 泥, 勃氏比表面积3 5 0 m 2 k g , 细度1 4 , 安定性合格。水泥的 主要物理化学性能见表3 。 表 3 水泥的主要物理化学性能
13、( 4 ) 砂: 河砂, 细度模数为2 7的中砂, 密度 2 6 5 g c m , 含 泥量 1 5 。 ( 5 ) 粗骨料: 选用质地坚硬、 表面粗糙、 级配良 好的碎石, 粒径为5 2 5 m m , 含泥量小于0 2 , 表观密度2 7 g c m 。 ( 6 ) 外加剂: 上海三瑞公司V i v i d 一 5 0 0 聚羧酸盐高效减水 剂, 减水率大于2 5 。 ( 7 ) 水: 自 来水。 1 2 试验方案 试验采用固定原拌混凝 的砂率为4 0 、 水胶比为0 4 , 7 4 新型建筑材料 2 0 1 0 。 8 通过调整减水剂的掺量控制混凝十的坍落度,对比试验研究 掺量分别为2
14、 0 、 4 0 和6 0 时单掺粉煤灰对混凝土抗氯离 子渗透性能的影响,另外,取空白混凝土和粉煤灰掺量为 4 0 的混凝土( 3 2 号) , 在表面分别刷聚合物水泥防水涂料, 对比试验研究掺粉煤灰与表面刷聚合物水泥防水涂料及其共 同作用对混凝 f 抗氯离予渗透性能的影响。混凝土的配合比 设计见 表4 。 表4 试验方案设计 1 3 试验方法 ( 1 ) 试块制备及养护方法 用强制式搅拌机搅拌,混凝土试块尺寸为 1 0 0 m m x 5 0 m m, 标准养护至规定龄期, 用于涂聚合物水泥基防水涂料的 试块养护2 1 d , 其余均养护2 8 d 。 ( 2 ) 聚合物水泥防水涂料涂层方法
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