高性能混凝土的滲透性能研究

黃允寶 郭飛

江蘇省建筑科學研究院有限公司，江蘇南京  210008

前言

    混凝土是一種多孔的復合材料。混凝土的耐久性在很大程度上取決于其密實性。在混凝土中，滲透性是評價混凝土耐久性的一個非常重要的指標。它是指氣體、液體或者離子受壓力、化學勢或者電場作用，在混凝土中滲透、擴散或遷移的難易程度。

    由于混凝土滲透性包括透水性、透氣性和透離子性等性能．因此，出現了采用不同測試方法來評價混凝土的抗滲性能。AsTMCl202田和RCN法是目前使用最廣泛的測試混凝土的滲透性能的方法。

    電通量法是由Whitin9于1981年提出的，后來被美國ASTM Cl202標準所采用。該方法試驗周期短，操作簡便，是目前國際上最為流行的評價混凝土滲透性能的方法。氯離子擴散系數快速測定法（RCM法)最早由唐路平提出，后被北歐定為標準方法。德國Aachen工業大學建筑材料研究 N(ibac)采用的RCM法也是據此方法制定的。

1、原材料

    1.1水泥

    金寧羊P.42.5RP·Ⅱ硅酸鹽水泥，其物理、力學性能指標如表1所示。

    1.2粉煤灰

    華能l級粉煤灰。其物理性能列于表2中。

    1.3礦粉

    化學成分列于表3中。

    1.4細集料

    河砂．細度模數為2．6的中砂，級配良好，密度為2．65 9／cm3。

    1.5粗集料

    石灰巖碎石。粒徑5 mm一25 mm，連續級配。

    1.6外加劑

    JM—PCA高效減水劑。

    1.7混凝土配合比及力學性能

    實驗中分別設計了普通水泥混凝土、摻30％粉煤灰混  凝土和摻45％礦渣混凝土3種類型混凝土在水灰比為0.37條件下的配合比，實驗采用的混凝土配合比如表4。表5為不同養護齡期的3組混凝土的抗壓強度。

2、實驗結果與分析

    2.1電通量

    圖1為3組混凝土的電通量值與養護齡期的關系圖，從圖中可以發現，在養護齡期為7d和28d時，摻加30％粉煤灰的混凝土的電通量值最大，其次為普通水泥混凝土，摻加45％的礦粉的混凝土的電通量值最小，因為早齡期時．粉煤灰的水化較慢，漿體中水化產物少，混凝土的孔隙率較高，因而摻加粉煤灰的混凝土的電通量值最大；礦渣粉的密實填充效應細化了毛細孔徑，混凝土的孔隙率降低，混凝土結構更加密實，因而摻加45％礦渣粉的混凝土的電通量值最小。在養護齡期為56d時，摻加30％粉煤灰的混凝土的電通量要小于普通水泥混凝土。這是因為，隨著粉煤灰的水化，粉煤灰的火山灰效應開始發揮作用，漿體中水化產物增多I31，使混凝土的孔隙率降低，結構更加密實，因而摻加30％粉煤灰的混凝土的電通量值小于普通水泥混凝土。

    通電完畢。取出試件，在壓力機上將其劈成兩半，并在劈開的試件表面噴涂0.1mol/L的AgN03溶液，測量氯離子滲透深度。圖2為3組混凝土的氯離子滲透深度與養護齡期關系圖，從圖中可以看出，在養護齡期為7d和28d時，摻加30％粉煤灰的混凝土的滲透深度最大，其次為普通水泥混凝土，摻加45％的礦粉的混凝土的滲透深度最小；在養護齡期為56d時，摻加30％粉煤灰的混凝土的滲透深度要小于普通水泥混凝土。

    2.2氯離子擴散系數

    圖3為3組混凝土的氯離子擴散系數與養護齡期的關系圖，從圖中可以發現，在養護齡期為7d和28d時，摻加30％粉煤灰的混凝土的氯離子擴散系數最大，其次為普通水泥混凝土．摻加45％的礦粉的混凝土的氯離子擴散系數值最小。在養護齡期為56 d時，摻加30％粉煤灰的混凝土的電通量要小于普通水泥混凝土。

    2.3電通量與氯離子擴散系數相關性

    圖4為3組混凝土的電通量與氯離子擴散系數的相關分析圖，從圖4可以看出。3組混凝土的電通量與氯離子擴散系數具有較好的相關性。

3、結論

    (1)在養護齡期為7d和28d時，摻加30％粉煤灰的混凝土的電通量值最大．其次為普通水泥混凝土，摻加45％的礦粉的混凝土的電通量值最小；在養護齡期為56d時，摻加30％粉煤灰的混凝土的電通量要小于普通水泥混凝土。

    (2)在養護齡期為7d和28d時，摻加30％粉煤灰的混凝土的滲透深度最大．其次為普通水泥混凝土，摻加45％的礦粉的混凝土的滲透深度最小；在養護齡期為56d時．摻加30％粉煤灰的混凝土的滲透深度要小于普通水泥混凝土。

    (3)在養護齡期為7d和28d時，摻加30％粉煤灰的混凝土的滲透深度最大，其次為普通水泥混凝土，摻加45％的礦粉的混凝土的滲透深度最小；在養護齡期為56d時．摻加30％粉煤灰的混凝土的滲透深度要小于普通水泥混凝土。

    (4)在養護齡期為7d和28d時，摻加30％粉煤灰的混凝土的氯離子擴散系數最大，其次為普通水泥混凝土，摻加45％的礦粉的混凝土的氯離子擴散系數值最小。在養護齡期為56d時．摻加30％粉煤灰的混凝土的電通量要小于普通水泥混凝土。

    (5)混凝土的電通量與氯離子擴散系數具有較好的相關性。

參考文獻

[1]馮仲偉，謝永江，朱長華，首志．混凝土電通量和氧離子擴散系數的若干Pl題研究[J]混凝土，2007(1 0)：7一ll

[2]謝友均．劉寶舉，劉偉．礦物摻舍料對高性能混凝土抗  氯離子滲透性能的影響叨．鐵道科學與工程學報，2004(2)：46-51

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：溫紅娟  劉紅娟  尹維維 編輯 文徑 審核)