不同水胶比下粉煤灰混凝土抗氯盐及碳化腐蚀性能研究

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发布时间：2021-09-06

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不同水胶比下粉煤灰混凝土抗氯盐及
碳化腐蚀性能研究
冯庆革。。姜丽，李浩璇，陈正，杨绿峰。
(广西大学a．环境学院；b．化学化工学院；C．工程防灾与结构安全重点实验室，广西南宁530004)
摘要：通过加速碳化试验及快速氯离子渗透试验(RCPT)研究了不同水胶比和不同粉煤灰掺量下混凝土的抗氯盐及碳化腐蚀性能。结
果表明：粉煤灰对混凝土抗氯盐和碳化的性能影响机制明显不同。氯盐破坏情形，不论水胶比水平在0．5以上或0．35以下，粉煤灰的掺入
对于改善混凝土抗氯离子侵蚀性能皆有明显效果；且水化中后期，火山灰效应的发挥逐渐赶超水胶比的影响成为混凝土抗氯盐性能的主
导因素。而粉煤灰混凝土的抗碳化性能发展始终受水胶比影响显著，相对参比普通混凝土，相同粉煤灰掺量混凝土的抗碳化性能因水胶比
高低水平不同而呈现两极分化趋势。
关键词：粉煤灰；水胶比；碳化；氯离子；耐久性
中图分类号： TU528．Ol 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2011)09—0044—03
Research on resistivity to carbonation and chloride ion of fly ash concrete at diferent w ater—binder ratios
FENGQing-ge ，JIANGLi~,LIHao-xuan ，CHENZheng。，YANGLLi—feng
(a．CollegeofEnvironment；b．CollegeofChemistryandChemicalEngineering；
C．KeyLaboratoryofDisasterPreventionand Structural Safety，GuangxiUniversity，Nanning 530004，China)
Abstract： Based on accelerated carbonation test and rapid chloride penetration test(RCPT)，this study systematically examined the chloride and
carbonation durability performance ofconcrete incorporating 15％、30％fly ash in comparison to ordinary Portland cement concrete with similar
water—binderratiostothe range ofover0．5 andbelow O．35．Furthermore．theinfluencemechanism offly ash onthe carbonationand chloride resis—
tancewere discussed．Resultsindicatethat：when exposedto diferent aggressive chemicals ofcarbon dioxideand chlorideion，the efectoffly ash
on concrete durability conform to diferent mechanism．Irrespective the W／B ratio investigated in this paper，the addition of 15％、30％ Fly ash both
improve the chloride resistivity，additionally，with the hydration progress the efect ofpozzolanic reaction exceed W／B to take the leading role in
theform ationofconcrete resistivity．Whereas，the carbonationpropertyoffly ash concrete dependgreatly ontheW／B ratio，which present opposite
tendency when the W／B ratio degree goes from low to high．
Keywords： flyash；water—binder ratio；carbonation；chlorideion；durability
0 引言
由碳化和氯离子侵蚀引起钢筋锈蚀导致的混凝土结构破
坏名列混凝土耐久性问题首位[1-21，而粉煤灰作为来源最广泛、
数量最大、使用最简便和最经济的矿物掺合料，如果能提高其
在此类腐蚀环境中的应用水平将具有明显的社会、经济意义。
由于形态效应、微集料效应、火山灰效应及高硅铝相含量，粉煤
灰在改善混凝土的工作性能、热学性能、体积稳定性以及氯盐
侵蚀等方面表现出很大优势。然而由于其早期活性差及贫钙的
特性嘲，使粉煤灰混凝土在碳化破坏环境下的抗侵蚀性能演变
规律复杂，国内外试验结果普遍表现很大差异：粉煤灰混凝土
抗碳化效率系数(粉煤灰混凝土碳化速度与基准混凝土碳化速
度之比)有的高达2．13，有的只有0．62，多数介于1．1~2．0之间，
使得粉煤灰在富CO 环境下混凝土构筑物中的应用存在许多
争议。诸多分歧的存在恰恰反映出混凝土在氯盐、碳化作用下
的耐久性，以及粉煤灰对混凝土抗侵蚀性能的影响机制等问题
的复杂性。因此，对于粉煤灰的推广应用仍需投人大量深入细致
的理论和试验研究工作，以获取足够的实验室和现场数据的积
累与验证。
已见报道的研究多数围绕固定水胶比展开，不能形成水
胶比这一影响混凝土诸项性能的最重要因素的完整系列，因
而所得结果在一定程度上不乏局限性。本研究选取水胶比水
平分布在0．50以上及0．35以下的两系列混凝土为对象，通
过对比不同水胶比和不同粉煤灰掺量的混凝土在氯盐和碳
化这两种不同腐蚀环境中的抗侵蚀性能变化，分析粉煤灰对
氯盐和碳化环境下混凝土耐久性的影响机制，研究结果将为
结构混凝土的优化设计及粉煤灰的有效利用提供一定的理
论依据。
1 实验
1．1 原材料
水泥来自于华润(南宁)水泥有限公司生产的P·O 42．5R级