粉煤灰对混凝土中氯离子扩散与固化性能的影响

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发布时间：2021-09-11

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粉煤灰对混凝土中氯离子扩散与固化性能的影响
郭亚楠。勾密峰，李晓帆，管学茂
(河南理工大学材料科学与工程学院，河南焦作454003)
摘要：采用自然扩散法测定了普通混凝土与粉煤灰混凝土各个扩散深度的总氯离子含量和自由氯离子含量，同时计算了混
凝土对氯离子的固化能力。试验结果表明：混凝土中粉煤灰掺量为50％时，粉煤灰的微集料效应和火山灰效应生成的水化硅酸钙
均改善了混凝土的孑L结构，从而降低了氯离子的扩散性能；而粉煤灰的火山灰效应生成的铝酸盐水化物能够提高其固化氯离子
的能力。
关键词：混凝土；粉煤灰；氯离子；扩散；固化
中图分类号： TU528．041 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2014)06—0062—03
Influence of fly ash on difusion and binding of chloride ions in concrete
GUO Yanan，GOU Mifeng，L1Xiaofan，GUAN Xuemao
(School ofMaterialsScience andEngineering，Henan PolytechnicUniversity，Jiaozuo 454003，China)
Abstract： Natural diffusion method iS used to measure the amount of free an d tota1 chloride ions of each diffusion depth in the normal
concrete and fly ash concrete，and the binding capability of chloride is calculate at the same time．Results show that when the dosage of fly
ash in concrete is 50％，the pore structure of concrete is improved by micro—aggregate efect and hydrated calcium silicate generated by
pozzolan efect offly ash，thus the performance ofchloride diffusion is reduced；While its ability ofchloride binding call be improved by
calcium alum inate hydrates generated by pozzolan efect offly ash．
Key words： concrete；fly ash；chloride ion；diffusion；binding
0 引言
众所周知，氯离子渗入混凝土内部引起钢筋锈蚀是混
凝土结构破坏的首要原因[1-2]。研究表明，氯离子是通过混
凝土拌合物组分和外界环境渗入两种方式进入混凝土[3】。
混凝土内部的氯离子主要以游离态和固化态两种形式存
在，固化的氯离子不会产生危害，只有游离的氯离子达到
临界浓度时，才会引起钢筋锈蚀，破坏混凝土结构。所以
改善混凝土耐氯离子侵蚀性能的途径，除了降低混凝土原
材料自身所引入的氯离子量外，一是减少扩散进入混凝土
内部的总氯离子量，二是提高其固化氯离子能力。
在混凝土的应用中，由于粉煤灰的取代效应、微集料
填充效应、火山灰效应和形态效应，在保护环境、节约能源
的同时，还能大大改善混凝土的工作性、力学性能、抗裂抗
渗性能及耐久性能，从而使粉煤灰广泛应用于土木建筑工
程、预制预拌混凝土制品等方面旧。在混凝土抗氯离子侵蚀
应用方面，施惠生等[71研究了高钙粉煤灰硬化水泥浆体中
氯离子的扩散和渗透规律，谢友均等罔探讨了不同粉煤灰
掺量下混凝土的氯离子结合能力变化规律，吴相豪等【9】分
析了环境因素对粉煤灰混凝土固化氯离子能力的影响。针
对不同氯盐溶液侵蚀作用下，进一步分析粉煤灰对混凝土
中氯离子的扩散和固化性能的影响，从而为粉煤灰在抗氯
盐侵蚀混凝土中的推广应用提供依据。
1 试验
1．1 原材料
水泥(c)：北京兴发水泥生产的I型硅酸盐水泥，其化
学成分和物理性能分别见表1、2；粉煤灰(FA)：采用平顶
山姚孟电力粉煤灰开发有限公司生产的粉煤灰，其化学组
成见表1，该粉煤灰各性能指标均符合GB／T 1 596---2005的
I级灰要求；细骨料(s)：中砂，细度模数Mx=2．7；粗集料(G)：
破碎石子，粒径为9～16 mm连续级配；水(w)：除混凝土
拌和过程中使用普通自来水，其余情况下均采用蒸馏水。
化学试剂：分析纯氯化钠(NaC1)、氯化钙(CaC1 )和硫酸钠
(Na2SO4)。