混凝土強(qiáng)效劑對(duì)C60以上混凝土性能的影響

摘要：通過坍落度、強(qiáng)度及氯離子擴(kuò)散性試驗(yàn)，探索了強(qiáng)效劑對(duì)大于C60強(qiáng)度等級(jí)的混凝土性能的影響。結(jié)果表明，摻強(qiáng)效劑的混凝土不但綜合性能處于優(yōu)勢(shì)，且可以節(jié)省水泥和外加劑，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：混凝土；強(qiáng)度；氯離子滲透性能；強(qiáng)效劑

1.引言

混凝土強(qiáng)效劑是一種在保證混凝土綜合性能的情況下，摻量?jī)H為膠凝材料的0.6%，可降低水泥用量10-15%水泥用量的新型外加劑。氯離子對(duì)鋼筋的銹蝕是影響鋼筋混凝土耐久性的主要因素，占混凝土耐久性破壞的33%^[1]。據(jù)Chlortest的研究，RCM法與其他非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散系數(shù)相關(guān)性較好,是目前試驗(yàn)室氯離子滲透性快速試驗(yàn)方法中可信度較好的方法^[2]。本研究正是從這一目標(biāo)出發(fā)，設(shè)計(jì)出摻復(fù)合摻合料的混凝土配合比，并輔以混凝土強(qiáng)效劑，以此獲得能應(yīng)用于華南地區(qū)抗氯離子滲透性好且強(qiáng)度較高的高性能混凝土，滿足鐵路及水利等工程要求。

2.試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.1原材料

水泥（C）：廣州金羊PO42.5R

粉煤灰（FA）:順德II級(jí)粉煤灰

礦渣粉（SL）:柳州產(chǎn)礦渣微粉

細(xì)集料（S）:中砂，密度2.62

粗集料（G）：采用連續(xù)級(jí)配（5mm-25mm）,密度2.65

減水劑（A）:聚羧酸系高效減水劑

強(qiáng)效劑（ZX）:廣東生產(chǎn)

2.2混凝土配合比設(shè)計(jì)

混凝土配合比設(shè)計(jì)如表1所示。

表1 混凝土配合比設(shè)計(jì)

2.3試驗(yàn)方法

2.3.1坍落度試驗(yàn)

按GB/T50080-2005《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定進(jìn)行。

2.3.2抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)

按GB/T50081-2002《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定進(jìn)行。強(qiáng)度試件尺寸為150mm×150mm×150mm。

2.3.3混凝土的氯離子擴(kuò)散系數(shù)試驗(yàn)

采用北京首瑞測(cè)控技術(shù)有限公司生產(chǎn)的RCM-6D型液晶屏顯混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)快速測(cè)定儀。實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。試驗(yàn)需要的時(shí)間按測(cè)得的初始電流確定為48小時(shí)。通電完畢取出試件，將其劈成兩半，利用0．1mol／L的硝酸銀噴涂劈開的試件，含氯離子部分不久即變成紫羅蘭色，如圖2所示，混凝土的氯離子擴(kuò)散系數(shù)測(cè)試系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。

圖1 氯離子擴(kuò)散系數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置

圖2 顯色分界線照片 

圖3 混凝土的氯離子擴(kuò)散系數(shù)測(cè)試系統(tǒng)結(jié)果

　3.結(jié)果與分析

　3.1 混凝土的工作性與強(qiáng)度性能

表2的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明，三種混凝土的坍落度都達(dá)到了大流動(dòng)性混凝土的要求，強(qiáng)度等級(jí)全部超過了C60，但T02早期強(qiáng)度較低，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)較快， D02和D03的強(qiáng)度發(fā)展規(guī)律基本持平，如圖4所示。值得注意的是，各齡期強(qiáng)度并非隨水膠比增大而減小，說明此類混凝土中多種原材料的匹配效應(yīng)發(fā)揮了作用，尤其是在DO3中加了強(qiáng)效劑后，比同等強(qiáng)度的D02混凝土節(jié)省水泥用量12%,減少減水劑用量9%。而強(qiáng)度卻與D02持平。

表2 混凝土性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

圖4 三種混凝土的強(qiáng)度變化曲線

3.2混凝土的抗氯離子擴(kuò)散性能

由表2的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和表3的抗氯離子擴(kuò)散性能評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（由RCM方法發(fā)明人TangLuping提出）^[3]可以看出，上述三種混凝土的抗氯離子擴(kuò)散性能都較好。但D03擴(kuò)散系數(shù)和擴(kuò)散深度最低，其次是D02和TO2。說明這三種混凝土的抗氯離子擴(kuò)散性能按照T02、D02、D03次序逐漸增強(qiáng)。

表3  氯離子擴(kuò)散系數(shù)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

　3.3經(jīng)濟(jì)分析

表3是以廣州市目前原材料單價(jià)進(jìn)行核算的上述三種混凝土的售賣價(jià)格。從中可以看出，在采用雙摻技術(shù)（即摻減水劑和摻合料）的高強(qiáng)混凝土（>C50）中摻入少量(0.6%)強(qiáng)效劑后，不但綜合性能好，而且由于節(jié)省了水泥和高效減水劑的用量，使其售賣價(jià)格也最低。雖然T02節(jié)省水泥較多，但其價(jià)格仍然比摻強(qiáng)效劑的D03多1元錢，同時(shí)犧牲的是強(qiáng)度及抗氯離子擴(kuò)散性。DO2雖然綜合性能較T02好，但其價(jià)格最高，較D03多9元錢。因此DO3是性價(jià)比相對(duì)較好的混凝土。

表3  氯離子擴(kuò)散系數(shù)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

4.結(jié)論

（1）混凝土強(qiáng)效劑對(duì)大于C60的摻復(fù)合摻合料的混凝土具有增強(qiáng)效應(yīng)，比同等強(qiáng)度的混凝土可節(jié)省水泥和減水劑的用量。

（2）混凝土強(qiáng)效劑能降低混凝土的氯離子擴(kuò)散系數(shù)及擴(kuò)散深度，從而提高混凝土的耐久性。

（3）在采用雙摻技術(shù)（即摻減水劑和摻合料）的高強(qiáng)混凝土中摻入少量強(qiáng)效劑后，不但綜合性能好，而且由其配制的混凝土的售賣價(jià)格也較低。

參考文獻(xiàn)

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[3]唐路平，氯離子在混凝土中的輸運(yùn)——測(cè)試、模擬及應(yīng)用，沿海地區(qū)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性及其設(shè)計(jì)方法科技論壇與全國(guó)第六屆混凝土耐久性學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集，2004-05-01：62-70.