矿物掺合料水工混凝土抗氯离子侵蚀-It士tt．~月匕la研究
赵井辉 ，武义馨 ，刘福 胜 ，崔兆彦 ，温福胜 ，刘 波
(山东农业 大 学水 利土 木工 程学 院 ，泰安 271018)
摘 要 ：研 究 了花 岗岩 石 粉 、粉 煤 灰 等 矿 物 掺 合 料 对 水 工 混 凝 土 抗 氯 离子 侵 蚀 性 能 的 影 响 ，采 用 RCM 法测 定
了氯 离子 在 混 凝 土 试 件 内部 扩散 系数 的 变化 规 律 ．并 研 究 了矿 物 掺 合 料 的掺 量 与 水 工 混 凝 土抗 氯 离子 侵 蚀 性 能 的
关系。结 果表 明，矿物掺舍料混凝土抗氯 离子侵蚀性 能较普通 混凝 土得 以提 高，通过 混凝土双掺与单掺矿物掺合料
的抗 氯 离子 侵 蚀 性 能 的 比较 ．双 掺 时抗 氯 离子 侵 蚀 性 能 比 单掺 花 岗岩 石 粉 时 更好 。
关键词 ：花 岗岩石粉 ；粉煤灰 ；掺 合料 ；水工混凝 土 ；RCM 法 ；氯 离子扩散 系数
Abstract： I1l1e effect of granitic powder．fly ash and other waste mineral admixtures on chloride resisting properties of
hydraulic concrete are studied，and the change rule of i~eru M diffusion COefficient of chloride ion in concrete specimens
is tested by the method of RCM．furthermore．the relationship between the content of waste mineral admixtures and chloride resisting properties of hydraulic concrete performance is studied．The results show that chloride resisting properties of
the concrete with admixtures is better than that of ordinary concrete，and the perform ance of concrete double mixed with
admixtures is better than that of concrete single mixed with admixture．
Key words：Granitic powder；Fly ash；Admixture；Hydraulic concrete；RCM method；Chloride ion diffusion coeffi—
cient
中图 分 类 号 ：TU528 文 献 标 识 码 ：A 文 章 编 号 ：1000—4637(2015)03—87—04
0 前 言
在恶劣环境 。如碳化 、氯离子渗透等条件下 ，钢
筋 混 凝 土结 构 的 耐久 性 问 题 十分 突 出 ，主要 是侵 蚀
介 质 的侵 入 造 成 钢 筋 脱 钝 失 去保 护 而 产 生 锈 蚀 『】】。
氯 离 子 侵 蚀 是 影 响 钢 筋 混 凝 土 结 构 耐 久 性 的 主要
因素 之 一 ，氯 离子 侵 蚀诱 发 钢 筋混 凝 土 结 构 中 的钢
筋锈蚀 ，继而导致钢筋混凝土结构 的力学性能发生
变 化 直 至破 坏[Zl。另 外 ，在 氯 离子 作 用下 ，钢筋 进 一
步 锈 蚀 并 膨 胀 也 会 导 致 混 凝 土 结 构 破 坏 [31。这 种 情
况 在 沿 海地 区水 工混 凝 土 中 尤 为严 重 ，大 量 钢 筋混
凝 土 构 筑 物 。如 海 港 码 头 、石 油 平 台 、跨 海 大 桥 、海
底 和 沿 岸 钢 筋 混 凝 土 管 道 等 常 因氯 离 子 侵 蚀 造 成
混凝 土 中钢筋 锈 蚀 而导 致 破 坏 ，带来 了 巨大 损失 [41。
因此 ．提 高水 工 混 凝 土 的抗 氯 离 子 侵 蚀 性 能 ，并 对
混凝 土侵 蚀破 坏 机理 开展 研究 具有 重要 意 义 。
本 试 验 以花 岗 岩 石 粉 、粉 煤 灰 为掺 合 料 ，主 要
从水 工混 凝 土 的抗 氯 离子 侵 蚀性 能 方 面 ，验 证 掺 合
料对 混 凝 土抗 氯 离 子侵 蚀 性 能 的增 强 作 用 ，以期 为
花 岗岩 石粉及 粉 煤灰 的再 生利 用 提供试 验 依据 。
1 试 验概 况
1．1 试 验 目的
基 金 项 目 ： 山 东 省 重 大 水 利 科 研 及 技 术 推 广 项 目 (SD—
SLKY20l2O9)。
通 过 对 矿 物 掺 合 料 水 工 混 凝 土 抗 氯 离 子 侵 蚀
性 能 试 验 ．研 究 不 同 掺合 料 混凝 土在 相 同 荷载 作 用
下的氯离子侵蚀机理 ，探究水工混凝土抗氯离子侵
蚀 性 能 与掺 合 料掺 量 之 间 的关 系 ，揭 示 混 凝 土 内部
结构 的氯离子传输性能 ，以确定掺合料水工混凝土
的最 优 配合 比 ，并 为 水 工混 凝 土结 构 的耐 久性 设 计
提供 依据 。
1．2 原 材料
水泥：P·O 42．5级 ：花 岗岩石粉 ：掺量 1O％、20％
和 30％ ，细 度 0～801~m 和 0～1501xm；粉 煤 灰 ：Ⅲ级 ，
掺 量 10％、20％和 30％ ；砂 ：河 砂 ，过 4．75mm 筛 ，细
度模 数 2．67：石 ：粒 径 5~25mm 的连 续 级配 碎 石 ；减
水 剂 ：萘 系 高 效 减 水 剂 ，掺 量 为水 泥 和矿 物 掺 合料
总量 的 0．6％。
1-3 配合 比设 计
本 试 验设 计 16组 配合 比 (包 括 基准 组 J0)，每
组 配合 比制 作 尺 寸为 OlOOmmx5Omm 的试 件 3个 ，
水 胶 比 0．46．砂 率 42％ ，具 体 配 合 比及 试 件 编 号见
表 1。
1．4 试验 原理
混凝 土 氯 离 子 扩 散 系 数 试 验 采 用 RCM 法 ，利
用 外 加 电场 的作 用 使 试 件 外 部 的氯 离 子 向 试 件 内
部 迁移 。原 理如 图 1所示 。
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