海洋環(huán)境下高性能混凝土抗氯離子侵蝕性能的研究.pdf

1、高性能混凝土是一種具有廣闊發(fā)展前景的重要新型建筑材料，由于其高工作性、高強(qiáng)、高耐久性而被廣泛用于國民生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。 高性能混凝土抗氯離子侵蝕研究，是高性能混凝土作為結(jié)構(gòu)物應(yīng)用在海洋環(huán)境下所面臨的一個(gè)重要課題。在海洋工程條件下，普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命一般是40～50年，而高性能混凝土的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命達(dá)到百年以上。這將意味著資源、能源及資金的大量節(jié)約，同時(shí)也減少了由于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的過早失效而帶來的環(huán)境污染。 氯離

2、子在混凝土中的擴(kuò)散主要通過其相應(yīng)的表面和界面進(jìn)行的，即通過混凝土中各種宏觀裂縫或大的缺陷、混凝土的界面、各種微裂縫和比較大的孔隙(如過渡孔和毛細(xì)孔)進(jìn)行擴(kuò)散。本課題圍繞海洋環(huán)境下提高高性能混凝土抗氯離子侵蝕性這一中心，通過分析混凝土微觀結(jié)構(gòu)狀況與氯離子在混凝土中的滲透性之間相關(guān)關(guān)系，找出混凝土的原材料、配合比的設(shè)計(jì)和混凝土微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系，并進(jìn)行相關(guān)性能的測試與分析。 以設(shè)計(jì)C60高性能混凝土為例，采用“硅酸鹽水泥+礦物摻合料+高

3、效減水劑”技術(shù)路線，并結(jié)合實(shí)際海洋環(huán)境，以現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)條件混凝土為主，參照標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)樣本，模擬實(shí)際荷載作用條件，進(jìn)行了系統(tǒng)研究。 研究發(fā)現(xiàn)，引氣劑的摻量為0.01％，高效減水劑的摻量為1.2％時(shí)，混凝土拌合物坍落度接近20cm，其28d強(qiáng)度較空白試樣增加最大約1％。在上述條件下，水泥被礦物摻合料按一定比例取代，最大置換量達(dá)40％，其強(qiáng)度能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求。相比較而言，粉煤灰和礦渣的復(fù)摻比例為25:15最好。同時(shí)，作為礦物摻合料，其火山灰

4、活性以及其它性能如細(xì)度、需水量比等，也是選擇礦物摻合料的一項(xiàng)重要指標(biāo)。 在配合比的設(shè)計(jì)中，運(yùn)用正交設(shè)計(jì)法，綜合考慮了水灰比、水泥+礦渣+粉煤灰、高效減水劑摻量、砂率等影響因素，各影響因素分別取三個(gè)水平，計(jì)算了9種配合比。其中，引氣劑的固定摻量值為0.01％。依次對這9組配方進(jìn)行試驗(yàn)，從混凝土拌合物的流動(dòng)性，到硬化混凝土的強(qiáng)度、抗?jié)B性，分析了各個(gè)影響因素。其影響作用的主次順序、以及影響大小優(yōu)劣，確定最佳混凝土配合比為水灰比取0.3