粉煤灰对混凝土孔结构和抗渗性的影响

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发布时间：2022-07-07

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【搞要】采用压汞测孔法和 NEL法,研究了不同掺量粉煤灰水泥石孔结构随龄期发展变化规律,进而分析
了粉煤灰对混凝土抗渗性的影响机理。研究结果表明：粉煤灰对不同龄期水泥石孔结构和混凝土抗渗性的影响
程度不同；28d龄期以前，随着粉煤灰搀量的增加.水泥石总孔隙率最可几孔径和比孔容积均增大,<100nm的孔
含量减小,混凝土抗渗性降低；随着龄期的延长,尽管总孔隙率未有明显降低,但掺粉煤灰水泥石的孔径明显细
e s 100nm 的有审品八90d 时接 20%#湿石特构最元六条好
【关键词】混凝土;粉煤灰;孔结构;抗渗性
【中图分类号】 TU528.2
【文献标识码】B
【文章编号】 1001 - 6864(2012 )06 - 0015-03
优质矿物掺合料具有良好的火山灰活性,其颗粒细小，
抽真空至24h,采用NEL 法測试混凝土氯离子扩散系数,每
且具有二次水化作用,可填充混凝土中的小孔,弥补原始缺
组6块,取平均值。
陷,改善水化产物的组成与混凝土内部结构,优化界面过渡
成型同配合比的净浆试件,24h拆模,标准养护至待测
区的结构,进而提高混凝土的多项宏观性能,还能够节约成
龄期,将试件蔽碎,取中心部分切成3~5mm的小块,浸人丙
本。作为优质矿物掺合料之一的粉煤灰在建筑工程中的应
酮中终止水化,24h后取出,烘干至恒重,采用压汞测孔仪进
用愈来愈广泛,已成为混凝土中不可或缺的重要组成
行孔结构测试。
材料11。
2 试验结果与分析
混凝土材料是一种多孔体系材料,其诸多性能均取决
采用压汞测孔法可测得水泥石孔隙率、比孔容积、最可
于自身的组成和结构,高性能混凝土之所以具有优异的耐
几孔径及孔径分布等参数,将测得的孔结构参数按孔径大
久性能,与其具有不同于普通混凝上的细观结构是分不开
小划分为≤20nm、20 - 100nm ,100 ～1000nm、> 1000mm四个
的12-41。只有研究宏观性能与细观结构的相关关系,才能
等级。探讨粉煤灰掺量对孔结构的影响及其随龄期发展变
从本质上揭示混凝土耐久性的优劣。因此,本研究以不同
化规律,进而分析其对混凝土抗渗性的影响机理。
掺量粉煤灰所配制的混凝土作为研究对象,研究粉煤灰对
(1) 粉煤灰掺量对水泥石孔结构的影响。7、28和
水泥石孔结构的影响规律,进而揭示粉煤灰对混凝土抗渗
90d 龄期时,不同粉煤灰掺量的水泥石孔结构试验结果见表
性的影响机理。
2,水泥石孔径分布见图1。由表2及图1 可见,粉煤灰对不
1 原材料及试验方法
同龄期水泥石孔结构的影响程度不同。28d 龄期以前,随着
（1）原材料。试验采用宾西水泥厂虎鼎牌P·042.5
粉煤灰取代率的增加,水泥石总孔隙率、最可几孔径和比孔
普通硅酸盐水泥；哈三电厂产Ⅰ级粉煤灰,细度(80gm方孔
容积均增大,<100nm的孔含量减小,但掺粉煤灰水泥石的
筛,筛余74.7,需水量比94,烧矢量2.7,28d 抗压强度比
总孔隙率、最可几孔径和比孔容积随龄期降低幅度明显大
76.9%;中砂,细度模数2.7;5～20mm 连续级配碎石;萘系
于纯水泥浆，随龄期的延长,掺粉煤灰水泥石的孔径明显细
高效减水剂,减水率 20%。混凝土配合比见表1。
化,>100mm的有害孔数量减少,相应的<100nm无害孔数
量逐渐增加；至90d 龄期时,尽管随粉煤灰掺量的增加,水泥
表1
混凝土配合比
石总孔隙率增大,但粉煤灰掺量≤20%时,掺粉煤灰水泥石
水泥
水
粉煤灰
砂
石
减水剂
的总孔隙率,最可几孔径均小于纯水泥石，而<100mm的孔
/kg • m
/kg - m
/kg • m
/kg • m "
/g : m "
/%
含量则明显高于纯水泥石,尤以掺 20%粉煤灰的水泥石中
400
160
680
1209
1.0
最可几孔径和比孔容积最小、>100mm的有害孔含量最低。
360
160
40
674
1201
1.0
（2）粉煤灰掺量对混凝土抗渗性的影响。粉煤灰掺
320
160
80
670
1189
0.9
量对不同龄期混凝土氯离子扩散系数的影响试验结果见
280
160
120
665
1182
0.8
图2。
由图2可见,各组混凝土的氯离子扩散系数均随着龄期
（2）试验方法。成型100mmx100mm x 200mm 棱柱
的延长而减小,但不同龄期时,粉煤灰掺量对混凝土抗渗性
体试件,标准养护至待测龄期，在试样中间部分切取5cm左
的影响规律有所不同。28d 以前,未掺加粉煤灰混凝土的抗
右的薄片,将表面清洗干净，用千分尺测量四边的厚度,放
渗性最好,且随粉煤灰掺量的增加混凝土抗渗性降低,但随
人密封容器中抽真空 6h 后注人 4moL/L的 NaCl 溶液,继续
着龄期的延长,掺粉煤灰混凝土的抗渗性提高幅度明显高