粉煤灰、矿粉混凝土氯离子扩散系数试验研究

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发布时间：2021-09-11

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粉煤灰、矿粉混凝土氯离子扩散系数试验研究
张巨松，张微，邓嫔，韩自博
(沈阳建筑大学材料科学与工程学院，辽宁沈阳1 10168)
摘要：研究了粉煤灰、矿粉混凝土和硫酸钠粉煤灰、硫酸钠矿粉混凝土的氯离子扩散系数。参照NEL法测试混凝土的氯离子扩
散系数，表明粉煤灰混凝土、矿粉混凝土和硫酸钠粉煤灰混凝土、硫酸钠矿粉混凝土，随着粉煤灰、矿粉掺量的增加混凝土的氯离子
扩散系数降低。28 d时硫酸钠混凝土氯离子扩散系数低于相应不加硫酸钠的混凝土，60～90 d时高于相应不加硫酸钠的混凝土。相同
龄期矿粉混凝土、硫酸钠矿粉混凝土氯离子扩散系数低于粉煤灰混凝土、硫酸钠粉煤灰混凝土。粉煤灰和矿粉都能改善混凝土内部
结构密实性。矿粉混凝土的抗渗陛好于粉煤灰混凝土。硫酸钠对粉煤灰、矿粉混凝土60～90d耐久．性不利。
关键词：粉煤灰混凝土；矿粉混凝土；氯离子扩散系数；抗渗性；硫酸钠
中图分类号： TU528．01 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2014)10—0005—03
Study on chloride-ion-difusion-coeficient of concrete mixed fly—ash and slag
ZHANG Jusong，ZHANG W ei，DENG Pin，HAN Zibo
(School ofMaterial Science andEngineering，Shenyang JianzhuUniversity，Shenyang 110168，China)
Abstract： The NEL method iS applied to investigate the chloride—ion—diffusion—coefi cient of concrete which is added fly-ash，slag，
Na2SO4 and fly-ash as well as Na2SO4 and slag．It was found that The chloride—ion—diffusion—coefi cient of fly—ash concrete，slag concrete，
Na2SO4 and fly-ash concrete an d Na2SO4 an d slag concrete are reduced along with the increasing of the fly ash，slag content．At 28 d，the
chloride—ion—difusion—coeficient of Na2SO4 concrete was lower than the corresponding concrete without Na2SO4．At 60 d，90 d，the chlo—
ride—ion—diffusion·coefi cient ofNa2SO4 concrete were higher than the coresponding concrete without Na2SO4．At the same age，The chlo—
ride—ion—difu sion-coefi cient of slag concrete an d Na2SO4 slag concrete were lower than fly-ash concrete and Na2SO4 fly-ash concrete．
Both fly-ash and slag can improve the density of the internal structure of concrete．The impermeability of slag concrete are be~er than
fly-ash concrete．At 60dand90d，Na2SO4wasdisadvantageforthedurabilityoffly—ash concrete，slag concrete．
Key words： fly—ash concrete；slag concrete；chlorine ion difu sion coeficient；impermeability；NagSO4
0 引言
高性能混凝土的质量，耐久性是核心。而混凝土耐
久性根本上取决于混凝土的渗透性，所以提高混凝土的抗
渗性才能有效的提高混凝土的耐久性，保证混凝土质量。
Mehta P K[1]认为：混凝土破坏原因按递降顺序排列是钢筋
锈蚀、寒冷气候下的冻害、侵蚀环境的物理化学作用。可见，
钢筋腐蚀是钢筋混凝土耐久性的重要影响因素。国内外学
者经过大量调查和研究表明[2-61：绝大多数高性能混凝土结
构的破坏是由于氯离子侵入到混凝土钢筋表面，并达到一
定临界浓度时引起的钢筋锈蚀所致；钢筋锈蚀使其与混凝
土的黏结力下降，同时产生的膨胀使保护层开裂破坏，最终
导致整个结构的破坏。MisraIn等也强调氯离子的渗透性可
以用来评定高性能混凝土的耐久性能。
现在大部分工程在混凝土中加入粉煤灰、矿粉来改善
混凝土耐久性。粉煤灰混凝土和矿粉混凝土的早期强度比
收稿日期：2014—04-22
基金项目：国家自然科学基金(51278312)
较低。混凝土中早强组分的加入已经普遍。这样只是保证
了混凝土的早期强度，对混凝土的耐久性的影响并不确定。
所以，掺硫酸钠的混凝土抗渗性的研究是必不可少的。该问
题国内外尚未报道。对于高性能混凝土传统的抗渗性测试
方法已经失效。为此采用NEL法，对矿物掺合料混凝土的
氯离子扩散系数和掺硫酸钠的矿物掺合料混凝土的氯离
子扩散系数进行了探讨。
1 原材料及试验方法
1．1 原材料及配合比
1．1．1 原材料
水泥：采用冀东水泥厂生产的盾石牌P·042．5级水泥；
粉煤灰：铁岭粉煤灰，其化学成分及物理性能见表1；矿粉：
鞍山磨细矿渣粉，其化学成分见表2；粗集料：沈阳地区康
家山碎石，粒径5～20 mm连续级配；细集料：中砂，连续级
配，各项指标符合标准的规定；外加剂：沈阳依力达公司生