粉煤灰和矿粉含量对混凝土抗硫酸盐腐蚀影响的试验研究

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发布时间：2021-09-11

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粉煤灰和矿粉含量对混凝土抗硫酸盐腐蚀
影响的试验研究
聂庆科 --。白冰。。李华伟 · ，韩松，王英辉
(1．河北建设勘察研究院有限公司，河北石家庄050031；2．河北省岩土工程技术研究中心，河北石家庄050031；
3．北京交通大学土木建筑工程学院，北京100044)
摘要：在普通硅酸盐水泥混凝土中加入一定的粉煤灰和矿粉来改善混凝土的抗硫酸盐腐蚀性能是可行的。研究表明，掺人
10％、20％和30％的粉煤灰能够满足各个强度等级混凝土的抗硫酸盐性能指标。对于$95矿粉，在高强混凝土中(C40、C45)掺量
达到30％，仍然可以满足混凝土抗硫酸盐性能指标，而强度稍低的混凝土(C30、C35)中，经过150次硫酸盐侵蚀后试件强度已经
低于70％，未能达到标准要求。在各个强度等级配合比中，掺粉煤灰的混凝土抗硫酸盐性能要明显优于掺矿粉，但掺料掺量增加
后试件抗硫酸盐性能稍有下降。
关键词：高强混凝土；抗硫酸盐腐蚀；矿粉；粉煤灰
中图分类号：TU528．Ol 文献标志码：A 文章编号：1002—3550(2015)07—0001—03
Efects of the content of fly ash and slag on the resistance to sulfate of concrete
NIE Qingke |．，BAdBing ，LIHuawei f。，HAN Song ，WANG Yinghui f
(1．Hebei Research Institute of Construction and Geotechnical Investigation Co．，Ltd．，Shijiazhuang 050031，China；
2．The Technology Center for Geotechnical Engineering of Hebei Province，Shijiazhuang 050031，China；
3．School of Civil Engineering，Beijing Jiaotong University，Beijing 100044，China)
Abstract：Anti—corrosion performance by adding fly ash an d slag powder in the ordinary Portlan d cement concrete to improve concrete
was studied．Studies show that the demands of various strength of several concre~ resistance to sulfate can be satisfied by adding 10％，
20％and 30％flY ash．For the$95 slag powder，the high strength concrete(C40，C45)call reach to the content of 30％and still meet the
concrete resistance to sulfate performance index．However，for the slightly lower strength concre~(C30，C35)，subjecting to 150 times of
sulphate erosiontest，the strength islowerthan 70％，whichfailedto meetthe demand．Onthe otherhan d，for all strengthtests of sample，
sulfate resistance of fly ash concrete is much better than the mineral admixture，but the sulfate resistance of concre~ is decreased slighfly
with the increases of admixture content．
Key words：high strength concrete；anti—corrosion of sulfate；slag powder；fly ash
O 引言
我国许多地区(如新疆、甘肃、青海等西部地区)的土
壤类型属于内陆盐土，其中地下水中含有大量的硫酸盐、
氯盐和镁盐等强腐蚀性物质。地层中腐蚀性材料的存在对
建设于其中的钢筋混凝土结构和建筑桩基础会产生极大
的腐蚀性危害。就硫酸盐的腐蚀机理而言，主要是侵入混
凝土内部的硫酸盐与水泥石的某些化学成分发生反应，产
生难溶解的盐类矿物而产生体积膨胀，形成膨胀型内压
力，而当该应力超过混凝土的抗拉强度时使得混凝土的强
度下降甚至开裂。氯盐(氯离子)的腐蚀作用主要是其中
的氯离子引起混凝土内的钢筋产生锈蚀，而钢筋锈蚀后产
生的大量铁锈可在混凝土内部产生拉应力，最终导致混凝
收稿日期：2014—10—01
基金项目：国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2015CB0578000)
土胀裂、剥离和破碎u 。
硫酸盐等腐蚀性材料的存在是影响混凝土长期耐久
性的一个关键问题，而其影响因素也十分复杂，涉及混凝
土的工作条件和环境条件两个大的方面 J。其中，混凝
土的工作条件主要包括混凝土的配合比、水泥品种、添加
剂类型、施工方式和受力状态等性能，而环境条件则包括
侵蚀溶液的种类、浓度、干湿交替过程、冻融循环过程等。
近年来，混凝土的耐久性问题已得到广泛重视，但其
研究的深度和广度还远远不够。这里，涉及到混凝土的
腐蚀机理、影响因素、试验方法、试验水平、评价标准以及
抗腐蚀措施等。而为了达到抗腐蚀效果采用的特殊水泥
(如高抗硫水泥)的效果不仅显著增加了工程造价，其抗腐
蚀效果也有待于检验。本试验尝试在普通硅酸盐水泥混凝