混凝土的滲透性能及測試方法的對比分析
2006-08-11 00:00
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[摘 要] 本文用國標(biāo)和ASTMC1202 方法測試摻加不同外加劑的混凝土抗?jié)B性能，測試結(jié)果表明ASTMC1202 方法夸大了摻粉煤灰、硅灰混凝土的抗?jié)B性能。水壓加壓方法真實的反映混凝土的抗?jié)B性能。杜拉纖維不能提高混凝土的抗?jié)B性能。
[關(guān)鍵詞] 混凝土； 抗?jié)B； 方法比較
0 前言
國標(biāo)GBJ82 - 85中測試混凝土抗摻性能方法是沿襲前蘇聯(lián)的方法，現(xiàn)廣泛應(yīng)用于我國建筑、水利各領(lǐng)域，它是通過給受檢混凝土施水壓的方式，使水在混凝土中遷移，通過不同混凝土中水的遷移差異來描述混凝土的抗?jié)B性能的。混凝土的滲透深度可通過肉眼觀察到。由于國標(biāo)方法操作繁重復(fù)雜，且不易測試高性能混凝土而被人們批評。快速氯離子滲透方法即ASTM C1202 - 97方法現(xiàn)廣泛應(yīng)用于美國及西方國家，因其快速、輕巧而受到人們的青睞。但其與氯離子滲透深度相關(guān)性為0.81和其受孔溶液濃度影響而受到人們的抨擊，它是通過給受檢混凝土兩端施電壓，通過計算6 小時通電量來描述混凝土抗?jié)B性能的。
這兩種方法都是測試混凝土滲透性能的，但測試方法有著顯著的差異，筆者認(rèn)為國標(biāo)方法較真實地模擬了現(xiàn)實中混凝土的滲透情況，其結(jié)果較好地反應(yīng)出混凝土內(nèi)孔結(jié)構(gòu)及滲透液與混凝土水化產(chǎn)物吸附對滲透的影響。而快速氯離子滲透方法中通電量與氯離子遷移沒有直接的聯(lián)系。通電量受材料導(dǎo)電性能影響。ASTMC1202 特別適用于不摻混合材的混凝土，對于有些混合材夸大其抗?jié)B性能。
水滲透是自然中最基本的滲透形式，而混凝土中其他非力學(xué)破壞形式的滲透都是以水為載體或一定的濕度為條件的。
本文就是要通過用兩種方法對工程中常用摻外加劑混凝土滲透性能測試來比較兩種方法的差異的。 1 試驗原材料
1.1 水泥 華新32.5 級，42.5 級普硅28d 抗壓強(qiáng)度分別為37MPa ，48.0MPa ；
1.2 砂 巴河中粗砂，細(xì)度模數(shù)2.7 ；
1.3 石 江夏5mm～20mm 石灰?guī)r碎石，壓碎值為6.7 %；
1.4 減水劑 武漢聯(lián)合石油化工廠高效減水劑及FDN - 5A ，減水率20 %～35 %；
1.5 膨脹劑 武漢某公司，水中七天限制膨脹率為0.034 %；
1.6 粉煤灰 陽邏電廠Ⅱ級粉煤灰需水量比為96.4 %；
1.7 杜拉纖維 美國，纖維長度2cm。
1.8 硅灰 挪威。
2 試驗方案及結(jié)果
本文用32.5 級，42.5 級普通硅酸鹽水泥配制摻不同外加劑混凝土，用強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌成型成上底為ф175mm 下底ф185mm高為150mm 標(biāo)準(zhǔn)試塊與ф100mm ×50mm 試塊。標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)90 天。用GBJ82 - 85 與ASTMC1202 - 97 測試混凝土的滲透性能。GBJ82 - 85 用滲透深度表示。ASTMC1202 - 97用6h 通電量表示。表1 中A～G混凝土用32.5 級普硅配制，H～N 混凝土用42.5 級普硅配制。本試驗根據(jù)水膠比分三部分進(jìn)行比較。
  由表2 可以看出GBJ82 - 85 水滲透方法與ASTMC1202- 97 通電方法在不摻混合材的混凝土中兩種方法所測試結(jié)果一致，在摻了混合材的混凝土中卻存在較大的差異。
（1） 圖1 可以看出水膠比為0.6 的A～D 混凝土抗壓強(qiáng)度比較接近，而抗?jié)B性能在兩種方法上卻有很大差別。在水滲透試驗中，摻膨脹劑的混凝土抗?jié)B性能顯著高于摻粉煤灰混凝土的抗?jié)B性能，兩者滲透高度比分別為16.7 %與80 %；而在氯離子滲透中則相反，粉煤灰抗摻性能遠(yuǎn)高于摻膨脹劑抗?jié)B性能，兩者通電量比值分別為32.5 %與77 %；摻杜拉纖維混凝土強(qiáng)度略有下降，抗?jié)B性能在兩種方法上都有所下降，且下降幅度較接近，其比值在113 %～120 %之間。表現(xiàn)出兩方法在此的一致性。作為有機(jī)絕緣材料杜拉纖維： ① 由于其摻量低，對混凝土導(dǎo)電性能影響??； ② 沒有參與膠凝材料的水化； ③ 且表面光滑，因而其表面形成新的缺陷，使其抗?jié)B性能降低，抗壓強(qiáng)度降低。膨脹劑產(chǎn)生微膨脹作用，補償收縮，水化生成鈣礬石晶體呈放射狀，起到填塞毛細(xì)孔的作用，降低總的孔隙率，改善密實性，使抗?jié)B性能顯著提高，然而在氯離子滲透中，摻膨脹劑混凝土導(dǎo)電率高的鉀鈉離子含量高，導(dǎo)電性能差的SiO2 含量低，使其在氯離子滲透中抗?jié)B性表現(xiàn)則差。粉煤灰由于吸附作用抗氯離子滲透性能增加。
   ?。?） 由圖2 可以看出隨著水膠比的降低抗?jié)B性能相應(yīng)提高，而摻粉煤灰與摻膨脹劑的混凝土重現(xiàn)了B 和D 在兩種方法上的差異。
（3） 由H～N 組試驗可以看出隨著粉煤灰，硅灰摻量增加SiO2 含量逐步增加，導(dǎo)電性能逐步減弱；粉煤灰隨著摻量的增加，強(qiáng)度逐步減小，水滲透能力減弱，這是因為粉煤灰級別低，比表面積小，活性低緣故，抗氯離子卻相反，抗?jié)B透性逐步提高，由于粉煤灰對導(dǎo)電離子的吸附作用增強(qiáng)其抗?jié)B性能；硅灰比表面積大則不同，隨著摻量的增加，強(qiáng)度遞增，抗水滲透性能略有增加，這說明硅灰超細(xì)粉堵塞毛細(xì)孔，改善了混凝土微觀結(jié)構(gòu)?？孤入x子滲透則顯著增加，表現(xiàn)硅灰的雙重性，既改變了微觀結(jié)構(gòu)，同時SiO2 增加，降低其導(dǎo)電性能。
3 結(jié)論與建議
① 在水滲透中抗?jié)B性能摻UEA > 硅灰> 摻10 %粉煤灰>基準(zhǔn)混凝土> 杜拉纖維；在快速氯離子滲透中抗?jié)B性能摻硅灰> 摻10 %粉煤灰> UEA > 基準(zhǔn)混凝土> 杜拉纖維。即杜拉纖維不能增強(qiáng)混凝土的抗?jié)B性能。
?、?快速氯離子滲透方法特別適用于不摻混合材的混凝土，對摻高含量SiO2 混合材則夸大其抗?jié)B性能。
?、?抗?jié)B性能水滲透方法較真實反映了混凝土抗?jié)B性能。
?、?建議研究用壓力作為手段測試混凝土的滲透性能的高效科學(xué)的實驗方法。 |
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