粉煤灰和矿粉对地铁用混凝土抗杂散电流腐蚀性能的影响

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发布时间：2021-09-11

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粉煤灰和矿粉对地铁用混凝土抗杂散电流腐蚀性能的影响
Influence of Fly Ash／Ground Slag on Stray Current Corrosion Resistance Performance of Concrete for Subway
巫昊峰，何慧兰，李宝枝：
(1．广东建设职业技术学院，广州510470；2．中交集团第三航务工程局南京分公司，南京210015)
摘要：地铁杂散电流腐蚀是影响地铁用混凝土耐久性很重要的因素之一。通过对胶凝材料中掺加粉煤灰和矿粉提高混
凝土电阻的方式，来优化地铁用混凝土的配合比设计。结果表明，粉煤灰和矿粉能有效地提高混凝土的密实程度，减
小混凝土的孔溶液离子浓度，从而提高混凝土的电阻。同时，粉煤灰和矿粉的掺入减小了混凝土的电阻压敏性，为地
铁用混凝土配合比设计提供了依据。
关键词：混凝土电阻值；粉煤灰；矿粉；电阻压敏性
中图分类号：TU528．2 文献标识码：A
Abstract：Stray current corrosion is one of the most important factors affecting the durability of concrete for subway．Mix proportion
design of concrete for subway was optimized by admixing fly ash／ground slag into cementitous material to increase resistance of
concrete．The result~showed that fly ash and slag could effectively improve the density of concrete and reduce the ion concentration
of pore solution in concrete to enhance the resistance of concrete．Meanwhile，admixture of fly ash and slag would reduce the pressure
sensitivity of the resistance of concrete for subway，The paper provides a reference for mix proportion design of concrete for subway
K ey w ords：resistance value of concrete，fly ash，ground slag，pressure sensitivity
0前言
目前，我国城市轨道交通和城际铁路的建设进人一个
空前的密集阶段，然而不论是地铁还是高铁，都是通过直
流电进行牵引的，因此，混凝土杂散电流腐蚀成为一个很
重要的研究领域。研究表明⋯，在混凝土中以部分粉煤灰
和矿粉取代水泥可在一定程度上提高混凝土的电阻，但相
关文献对粉煤灰和矿粉的具体掺量没有深入的讨论。
1实验原材料及实验方法
1．1实验原材料
采用PO．42．5普通砬酸盐水泥，粉煤灰为二级灰，同
时本实验中部分组试件选用了磨细矿渣，其物理特性及化
学组分分析见表1、表2。本实验中的砂石分别为河砂和卵
石，砂子的细度模数为2．8，卵石最大粒径为25 mm，经
测定卵石的级配较好。减水剂使用聚羧酸高性能减水剂。
表l 水泥和粉煤灰的化学组分
％
初凝终凝用水量 3 d 28 d
4．6 145 355 合格 27_3％
4 COALAsH 3／2011
1．2 混凝土配合比设计
1．2．1单位立方混凝土中胶凝材料用量及水灰比的确定
考虑到地铁运行中，杂散电流主要影响部位为地铁运
行轨道，而此部位的混凝土通常的设计标号为C30 C35。
本文中采用C35混凝土进行试验。胶凝材料用量采用
JGJ 55—2000《普通混凝土配合比设计规范》中的方法，并
结合材料的性质，经计算得到每立方混凝土的胶凝材料用
量为360，水灰比为0．4。
1．2．2 砂率的确定
本实验中，砂率的确定采用最大塌落度法，即在固定
其他因素的条件下分别测定不同砂率下混凝土的塌落度，
得出各砂率下的塌落度值，对其进行分析，从而得到最大
塌落度时砂子、卵石比例。实测下的塌落度和砂率的关系
见图1，由此可确定砂率为41％。