掺矿物掺合料混凝土抗氯离子渗透性龄期研究

摘要:采用ASTMC1202标准测试了分别掺有粉煤灰、矿渣、硅灰的混凝土28d和gld的6h电通量并测试了7d，28d，91d抗压强度，分析了矿物掺合料对6h电通量的影响规律以及强度增进率和电通量变化率之间的关系，为合理确定矿物掺合料混凝土抗氯离子渗透性能测试龄期提供了依据。

关键词:矿物掺合料，混凝土，强度，抗氯离子渗透性能

中图分类号:TU528 文献标识码:A

引言

随着 矿 物 掺合料应用的日益广泛，掺矿物掺合料混凝土耐久性的评价体系合理制定也显得愈发重要起来。由于矿物掺合料的活性差异较大，导致掺不同矿物掺合料混凝土的强度和耐久性随龄期的发展出现较大差异，合理选择检测龄期也就成为正确评价矿物掺合料混凝土耐久性的前提条件。据统计，由于氯离子侵蚀造成的混凝土耐久性不足占整个混凝土耐久性问题的80%以上，由此可见，混凝土抗氯离子侵蚀性能的评估非常重要。氯离子的渗透性是评价混凝土抵抗氯离子侵蚀的一个重要参数。长期以来国内外学者做了大量工作，提出了多种试验方法，其中应用最广泛的是快速氯离子渗透法(A5TMC1202)。然而，该法用于评价掺矿物掺合料混凝土的抗氯离子渗透性能时，其评定标准中没有包括掺矿物掺合料的混凝土，因而利用该方法来测试掺矿物掺合料的混凝土时，评价指标有待于大量的试验来建立川。文中着重探讨掺矿物掺合料混凝土ASTMC1202测试指标随龄期的变化，为合理确定矿物掺合料混凝土抗氯离子渗透性能测试龄期提供了依据。

1 试验

1.1 原材料

1)水 泥 : 湖南湘乡水泥厂生产的P.n42 5硅酸盐水泥;矿渣:萍乡钢铁厂生产;硅灰:贵州遵义硅铁合金厂生产的硅灰;粉煤灰:湖南湘潭电厂生产的工级粉煤灰，胶凝材料的化学成分见表1

2)砂 : 湖 南湘江河砂，中砂，细度模数为25。

3)碎 石 : srnm 一25rTun 连续级配石灰石碎石。

1.2 实验方法

文中 所 用混凝土配合比如表2所示。每组混凝土按照ASTMc1202[z]制备尺寸为。10rnm x50Inm 的试件进行标准养护(RH:95%士1%，温度:20 ℃士1℃)，并测试28d和91 d的试件的电流。分别测试每组混凝土7d，28d和91d抗压强度。

2 试验结果与讨论

实验测得6h电通量值Q以及抗压强度值如表3所示。

2.1 矿物掺合料对混凝土强度的影响

掺不 同 矿 物掺合料混凝土的强度见表1。从表1可以看出，7d龄期时仅有掺硅灰混凝土的强度大于基准混凝土，掺矿渣和粉煤灰的混凝土7d强度均小于基准混凝土。28 d时，掺粉煤灰和矿渣的混凝土强度已高于基准混凝土。根据91 d龄期强度试验结果可知，掺粉煤灰或矿渣的混凝土强度有较大增长。在水胶比相同的情况下，不同矿物掺合料对混凝土强度的影响与其活性是密切相关的。硅粉、粉煤灰及矿渣由于活性不同，导致混凝土强度发展的差异。硅灰的活性最大，所以其早期强度超过了基准混凝土。其次是矿渣，矿渣混凝土7d强度低于基准混凝土，但是28d时其活性已发展的较为充分，使混凝土强度高于同龄期基准混凝土。粉煤灰的活性较低，其对混凝土强度及结构的影响主要体现在后期，因此粉煤灰混凝土的强度后期增长率较大。

2.2 矿物掺合料混凝土6h电通量随龄期的变化

混凝 土 6 h电通量与其混凝土孔结构、孔溶液组成密切相关。由表3可以看出，同一配比的混凝土，6h电通量在91d龄期的值都显著小于28d龄期的值。由于胶凝材料水化的影响，混凝土内部结构随时间而演化、发展，因而ASTM C1202的测试指标随龄期的变化反映了混凝土内部结构和孔溶液组成的变化。

这 3种 矿 物掺合料中硅灰由于活性高，其对混凝土组成、结构的影响表现在早龄期，对28 d后混凝土内部结构、孔溶液组成的影响较小，因而28d一91d龄期间6h电通量变化率最小。粉煤灰的活性相对较低，对混凝土早期强度贡献小，对混凝土强度、内部结构的影响表现在长龄期，28d和91d龄期间6h电通量和初始电流变化率也就最大;矿渣则介于二者之间。如图1所示为28d一91d龄期间强度的增长率与6h电通量变化率△Q之间的关系，由图1可见，二者之间有较好的一致性。

虽然 选 择 28d的电通量作为评价指标可以缩短测试时间，但是由于掺矿物掺合料后，混凝土后期强度增长率高，内部结构和孔溶液产生较大的变化，6h电通量随龄期的变化较大，宜采用较长龄期混凝土试件作为测试对象评价掺矿物掺合料混凝土抗氯离子渗透能力。

3 结语

1)矿 物 掺 合料由于活性不同，在水胶比相同的条件下，它们对混凝土不同龄期强度的影响是不同的。硅灰活性最高，掺硅粉的混凝土早期强度较高;矿渣活性较硅粉低，对于早期强度有一定的降低，但较短时间内便可发挥活性效应使混凝土强度有较大的增长。粉煤灰活性低，反应较慢，因而粉煤灰显著降低混凝土的早期强度，但其对后期强度的增进有很大贡献。

2)掺 矿 物 掺合料后，混凝土91d和28d间的6h电通量变化较大，混凝土gld和28d间的6h电通量变化率与强度增长率之间有较好的相关性。

3)对 于 掺 粉煤灰或矿渣的混凝土，宜采用较长龄期混凝土的ASrMC1202的测试指标评价混凝土的抗氯离子渗透能力。