干湿循环条件下矿渣混凝土氯离子表观扩散系数的影响因素研究

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发布时间：2021-09-12

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干湿循环条件下矿渣混凝土氯离子表观扩散系数的
影响因素研究
宋鲁光，孙伟，高建明，“
(东南大学a．材料科学与工程学院；b．江苏省土木工程材料重点试验室，江苏南京211189)
摘要：利用自然浸泡法测试了矿渣混凝土在3．5％NaC1溶液中干湿循环60、120、180、270、360 d时的自由氯离子浓度分，研
究了矿渣掺量、水胶比和养护龄期等因素对氯离子表观扩散系数的影响。结果表明，表观扩散系数随着水胶比的增大而增大，呈
线性关系。随着矿渣掺量的增大，表观扩散系数先降低而后增大，呈二次多项式的关系。表观扩散系数随着养护龄期的增大而减
小，呈幂函数的关系。
关键词：混凝土；表观扩散系数；矿渣掺量；水胶比；养护龄期；干湿循环
中图分类号：TU528．0l 文献标志码：A 文章编号：1002—3550(2015)11—0004—03
Factors influencing chloride apparent difusion coeficient in GGBS concrete in wetting—drying cycles
SONG Luguang ．SUN Wei __．GAO Jianming ，
(a．School of Materials Science and Engineering，b．Jiangsu Key Lab of Construction Material，Southeast University，Nanjing 211189，China)
Abstract：Natural diffusion method was used to investigate free chloride concentration of GGBS concrem exposed to 3．5％NaC1 solution
in wetting—drying cycles for 60，120，180，270 and 360 days．The influences of water to binder ratio，dosage of GGBS and curing time
on chloride apparent diffusion coefi cients were analyzed．It is found that apparent diffusion coefi cient increased with water tO binder ra—
tio increases．The relationship between apparent diffusion coefi cient and dosage of GGBS is quadratic polynomia1．W ith increasing of CU—
ring time，apparent diffusion coeficient decreased．The relationship between apparent diffusion coefi cient and curing time is power func—
tion．
Key words：concrete；apparent diffusion coefi cient；dosage of GGBS；water to binder ratio；curing time；wetting—drying cycles
0 引言
海洋环境下，氯离子侵蚀所导致的钢筋锈蚀是混凝土
结构损伤劣化的主要因素⋯。特别是在浪溅区和潮汐区等
干湿循环区域，除了浓度梯度引起的扩散作用外，混凝土
结构不断经受由毛细作用引起的水分的对流作用的侵蚀，
氯离子随着水分进入混凝土孔隙中的速度加快，加剧了氯
离子在混凝土中的传输速度。
表观扩散系数是表征氯离子在混凝土中传输的一个
重要参数。很多学者对表观扩散系数的影响因素进行
了研究。但是对于干湿循环条件下，表观扩散系数额影响
因素研究较少。笔者根据自然浸泡法测试了矿渣混凝土在
3．5％NaC1溶液中干湿循环60、120、180、270、360 d时的自
由氯离子浓度分布，并根据试验结果讨论了水胶比、矿渣
掺量和养护龄期等因素对氯离子表观扩散系数的影响。
1 试验
1．1 原材料
水泥：南京中国水泥厂生产的P·II 42．5R级水泥。磨
细矿渣：南京江南粉磨有限公司生产的$95级磨细矿渣。
细集料：江西赣江中砂，细度模数2．39，级配合格。粗集料：
江苏盱眙II类玄武岩碎石，5～20 ITIITI连续级配。减水剂：江
苏博特新材料有限公司生产的聚羧酸类系JM～PCA高效减
水剂。拌和水为本地自来水。水泥及矿渣的化学成分见表1
表1 水泥和矿渣的化学成分％
1．2 两己合比
试验采用的基准配合比中矿渣掺量为60％，水胶比为
0．35，胶凝材料用量为460 kg／m ，砂率为39％。其他配合
比见表2。其中组别SL00L35一SL80L35为研究矿渣掺量
对抗氯离子侵蚀性能的影响，矿渣掺量从0-80％。组别
SL60S40、SL60S35、SL60S30为研究水胶比对抗氯离子侵
蚀性能的影响，水胶比分别为0．4、0．35、0．3。组别
SL60L35(3)、SL60L35(7)、SL60L35(90)为基准配合比
SL60L35在分别养护3、7、90 d之后进行抗氯离子侵蚀试