混凝土不同层次结构抗氯盐侵蚀性能与相互关系的研究

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发布时间：2021-09-17

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混凝土不同层次结构抗氯盐侵蚀性能
与相互关系的研究
王成启
(中交上海三航科学研究院有限公司，上海200032)
摘要：针对混凝土多层次结构(水泥浆、砂浆和混凝土三个层次结构)的特点，试验研究了混凝土不同层次结构的抗氯盐侵蚀性能及相
互关系。研究结果表明：混凝土中三个层次的抗氯盐侵蚀性能按净浆、砂浆和混凝土的次序增强，高性能混凝土配合比设计应控制三个层
次比例，控制浆骨比、砂胶比和砂率等配合比参数，保证混凝土具有较高的抗氯盐侵蚀性能。
关键词：混凝土；层次结构；抗氯盐侵蚀；配合比
中图分类号： TU528．01 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(201 1)07—0029—02
Study of the resistance to chloride penetration of concrete structure on diferent levels and m utual relationships
WANGCheng-qi
(ChinaCommunications ShanghaiThirdHarborEngineeringScienceandTechnologyResearchInstituteCo．，Ltd．，Shanghai200032，China)
Abstract： The resistance to chloride penetration ofconcrete structure on diferent levels and mutual relationships were studied on basis ofmore
levels ofconcrete(paste，mortar，concrete)．Experimental results show that the resistance to chloride penetration ofconcrete structure on three levels
gradually increases in sequence ofpaste，mortar，concrete，proportion ofon three levels an d paste aggregate ratio，sand binder ratio，sand ratio
ofconcrete mix ratio parameter must be controlled to have high performance ofresistance to chloride penetration．
Keywords： concrete；structure on diferentlevels；resistanceto chloridepenetration；concretemix ratio
0 引言 1 试验过程
硬化混凝土是一种多相(汽、液、固三相兼而有之)、多孔的
复合材料，具有高度不均匀和复杂的内部结构，不仅骨料和水泥
基体两相分布不均匀，而且它们自身的结构相当复杂。混凝土研
究尺度可分为微观、细观和宏观。微观层次一般指微米尺度，在该
层次下，则混凝土内部结构相当复杂，硬化水泥浆体的内部结构
是混凝土的结构特征，能够分辨出硬化水泥浆体的颗粒结构。细
观层次所包含的范围较大，结构单元尺寸从10 m到几个厘米，
甚至更大【l】，在该层次下，颗粒结构是最重要的，可以观察到骨料
颗粒以及较大的孔隙，骨料颗粒与砂浆基体的相互作用。从宏观
层次看，混凝土可视为由骨料(石子和砂)分散在水泥基体中的
两相材料。在宏观层次下，混凝土被假定为均匀和各向同性的。
混凝土被视为由尺寸大于几厘米的结构单元组成，单元的尺寸
的大小足够在平均比例上反映均匀化的材料性质。因此，混凝土
是由水泥浆、砂浆和混凝土三个层次，具有多层次结构特征。
为提高混凝土耐久性，在海港工程、跨海大桥等海工工程
中均采用高性能混凝土。较高的抗氯盐侵蚀是海工高性能混
凝土的最主要性能之一阁。而混凝土具有水泥浆、砂浆和混凝土
多层次的结构特点，本试验研究混凝土中的水泥浆、砂浆和混
凝土三个层次的抗氯盐侵蚀性能，分析混凝土三个层次抗氯盐
侵蚀作用及相互关系，从而对抗氯盐海工高性能混凝土的配合
比设计具有重要作用。
收稿日期：2011_J01_29
1．1 原材料和配合比
胶凝材料：水泥采用上海嘉新港辉有限公司生产P·I 52．5级
水泥，水泥的力学性能：抗折强度3 d为6．0 MPa；28 d为83 MPa。
抗压强度3 d为28．6 M'Pa；28 d为58．7 IVIPa，其他各性能指标
符合国家标准。矿粉采用安徽朱家桥水泥有限公司的$95矿渣
粉，其物理力学性能指标如表1所示，其各项性能指标符合国
家标准。
表1 矿渣粉物理力学性能指标
比表面积水分密度
／(mVkg) ／(g／cm
流动度比三氧化硫烧失量活性指数／％
) 7 d 28 d
436 O．2 2．87 100．0 O．03 0．95 76 96．2
骨料：细骨料采用细度模数为2．6的中砂；粗骨料采用5～
31．5 rnlTl连续级配的碎石。
减水剂：采用麦斯特生产的RP．25高效减水剂。
设计了较大水胶比(O．50)和较低水胶比(O．35)两个系列，
矿粉掺量为70％，每个系列中包括净浆、砂浆和混凝土三个层
次，混凝土三个不同层次结构配合比如表2所示。
1．2 试验方法
抗压强度按JTJ 270(水运工程混凝土试验规程》进行检测；
抗氯离子电渗透性试验按ASTM C1202(混凝土抗氯离子渗透
性标准试验方法》进行。