防冻剂对掺减水剂煤矸石混凝土抗冻性能研究

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发布时间：2021-09-11

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防冻剂对掺减水剂煤矸石混凝土抗冻性能研究
张向东李庆文宋洋
(辽宁工程技术大学土木与交通学院，辽宁阜新123000)
摘要为探究防冻剂对掺减水剂自燃煤矸石混凝土的抗冻工作性能影响，考虑不同掺量4种防冻剂、不同掺量减水剂和不同冻融介质
等因素进行坍落度与冻融试验，分析其坍落度和抗冻融破坏等情况。结果表明：通过拟合分析出防冻剂与减水剂对煤矸石混凝土拌舍物坍落度
影响为二次函数关系，掺无机盐防冻剂对其减水剂作用无显著影响，乙二醇对掺减水剂混凝土坍落度有负作用；随无机盐防冻剂掺量增加，劣化
煤矸石混凝土抗冻性能显著性逐渐增强，但硝酸钙劣化程度较轻。乙二醇在较低掺量0～1．0％范围，使其抗冻融破坏能力得到提升，提升空间为
10％-~30％；无机盐防冻剂对其盐冻融剥蚀性能随掺量增加而降低，小掺量乙二醇增强其抗盐冻性能，其抗剥蚀能力显著性表现为乙二醇>硝酸钙>
氯化钙>亚硝酸钙。
关键词防冻荆；自燃煤矸石混凝土；坍落度；冻融循环；盐冻剥蚀
中图分类号：TU528．042+．6 文献标识码：A 文章编号：1000-8098(2016)01-0048-04
Study of Anti—freezing Agent on Frost Resistance of Coal Gangue Concrete M ixing with W ater Reducers
Zhang Xiangdong Li Qingwen。Song"fang
(School ofCivil Engineering and Transportation，Liaoning Technology University,Fuxin，Liaoning 123000)
Abstract In order to explore the efects of anti—freezing agent on the workability behavior and freezing resistance of concrete mixing with water
reducers，concrete slump and freezing—thawing tests were carried out considering sensitivity factors which was four kinds and diferent dosages of anti—
freezing，different dosages of water reducer and different freezing—thawing media，which analyzed its influence on concrete slump and freezing—thawing
resisting damage．The results reveal that the relationship between mixing with diferent dosages of anti—freezing and water reducer agents and concrete
slump was quadratic function relation by fitting analysis．Doped inorganic salt anti-freezing agents had no significant impact on water reducing agent．
Ethylene glycol had negative efects on slump of concrete mixing with water reducer agent．The deterioration of concrete frost resistance performance
had significantly increased with the increasing dosages of inorganic salt anti—freezing agents，but calcium nitrate had less influence on deteriorating the
concrete frost resistance．With the lower dosages of 0~1．O％ ethylene glyco1．the freezing—thawing resisting ability of concrete got promoted．which
the space was 10％-30％．Frost—salt scaling resistance of concrete decreased with increasing dosages of inorganic salt anti—freezing agents．W ith small
dosages of ethylene glycol，frost—salt scaling resistance of concrete got reinforced．The significance of frost—salt scaling resistance was ethylene glycol>
calcium nitrate>calcium chloride>calcium nitrite．
Key words anti·-freezing agent；spontaneous combustion coal gangue concrete；slum p；freezing--thawing cycles；frost·-salt scaling
煤矸石为煤矿开采产生固体废弃物，堆积形成人
造矸石山，对周边土质环境影响巨大[1-2]o辽宁阜新
有着丰富的煤矸石资源，大量煤矸石经过长年累月的
堆积自燃，形成品相性质很好的砖红色或红色自燃煤
矸石3l。将煤矸石应用于土木工程中，使之变废为宝，
替代普通混凝土中的粗骨料，使混凝土构件的自重、
温度裂缝、抗震性能及保温性等均优越于普通混凝
土，目前对自燃煤矸石混凝土的研究主要围绕其力学
强度、拌合性及一些耐久性方面[4-510寒冷北方城市
的煤矸石混凝土结构或构件受到冻融交替气候影响，
致使自燃煤矸石混凝土因盐冻、冰冻而产生破坏，最
终降低煤矸石混凝土结构物的使用寿命l6]。在普通
收稿日期：2015-11—24
基金项目：国家自然科学基金(51174268)。
通讯作者，E-mail：lgjzlqw@163．com。
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混凝土配合比设计时，常掺入一定量外加剂等，以适
应冻融环境中普通混凝土施工需求。单掺防冻剂[7-81
和减水剂[9-101对自燃煤矸石轻骨料混凝土或普通混
凝土工作性能影响的试验研究较多，两种外加剂共掺
影响试验比较少。
为探究防冻剂对掺减水剂自燃煤矸石混凝土抗
冻工作性能影响，在不同掺量防冻剂(氯化钙、硝酸
钙、亚硝酸钙和乙二醇)、不同掺量减水剂(JK一2萘系)
和不同冻融介质(水和质量分数3．5％NaC1溶液)等
因素下进行坍落度与冻融试验，分析其坍落度、抗冻
融破坏及其机理等。
1 实验部分
1．1 原料水泥采用阜新市大鹰水泥制造有限公司生
产的阜鹰山牌P·042．5普通硅酸盐水泥，其基本性质
见表1；试验用水采用普通自来水；北京市建恺生产