上海浦公检测技术股份有限公司上海201202
摘要：采用蒸发水法，快速氯离子渗透实验法，粉煤灰，硅粉，粉煤灰和硅灰在混凝土孔结构，氯离子结合性能和粉煤灰渗透性变化的不同时期和混合条件下的混合效果与硅灰混凝土孔隙结构具有氯离子渗透氯离子作用的性能。结果表明，粉煤灰和硅灰对混凝土的孔结构，氯离子性能和氯离子渗透性有不同的影响。对于混凝土中粉煤灰和硅灰的混合，胶凝材料的水化周期主要是混凝土孔隙结构的变化及其6h库仑下降；而在胶凝材料的水化过程中主要是由于库仑减少了6h，孔隙结构和混凝土的氯离子结合能力发生了变化。混凝土孔隙结构的改善和氯离子的结合是造成混凝土氯离子渗透性下降的重要原因。
关键词：混凝土；孔结构；氯离子结合；渗透性；库仑电量
1前言
随着经济的发展，科技水平有了很大的提升，我国对于高水平的混凝土研究有了很大的发展，对于混凝土水平的提升可以采取两种方法，一是添加剂，二是矿物掺合料。采用这两种方法能够使混凝土具有很多优良的性能，能够大大提升施工质量，明显提升了混凝土钢筋的握裹力，这就使得这两种方法称为提升混凝土性能不可缺少的方法，本文主要探讨矿物掺合料对于混凝土中氯离子渗透性的影响，通过实验进行分析讨论。
2实验
2.1原材料
原材料包括：西北铁合金厂生产湖南湘江硅灰石，细度模数二点七，二区与湖南郊区五合格；长沙二至五毫米粉碎石灰石破碎指数，七点八个百分点；湘潭市丹建减水剂厂生产的TJ系列高效减水剂；砂浆搅拌水，蒸馏水，混凝土搅拌水自来水。由于混凝土与氯离子成分及水泥与混凝土主要水化产物的结合，因此研究了与砂浆的氯离子结合能力，胶结材料与砂浆的质量比为1：2，所有水灰比是零点三五。研究混凝土的抗氯离子渗透性和混凝土孔隙结构的变化，胶凝材料的用量，水灰比，混凝土的养护时间和砂浆沙量，每立方米二百八十八公斤，每立方米石一千二十六万五千克。
2.2实验方法
2.2.1混凝土与氯离子结合的试验是将砂浆试样模具作为聚氯乙烯管进行试验，成型后密封，以保持水胶比不变。在不同的年龄后，取下砂浆试件，除去表层，然后将其捣碎。用目的大小为一点八毫米，零点三毫米的筛子收集在一点八毫米和零点三毫米之间的颗粒，先放在烤箱内六十摄氏度干燥六小时，然后这些颗粒在真空中用二氧化硅干燥和真空干燥盘子，除去大部分水中的微粒，悬浮的水。在干燥的河流烧杯中精确称重三十五克的颗粒真空干燥，用氯化钠溶液在移液管中的四十毫米三角形烧杯中饱和的氢氧化钙浓度已知在氯化氢中。三角烧杯密封后，放入维修室一个星期。将三角烧杯（液态平衡液）尽可能放入称量瓶中晾干。称量瓶平衡液中的氯离子浓度按照水运工程具体试验规程进行滴定。
2.2.2混凝土孔内混凝土试验孔隙结构为：凝胶孔，孔隙和孔隙；凝胶孔中存在着水合硅酸钙凝胶，其直径为零点五至二点五纳米；孔隙主要指水泥浆固体成分填充空间的水化作用，直径为十到五十纳米；气孔是在新鲜水泥浆混合过程中落入或通过引入非常小的外加剂，孔隙度在五到二十纳米范围内，混凝土孔隙的渗透性和孔隙率的影响。通过饱和混凝土在一定条件下的失水率，即“蒸发含水量法”，可以间接获得混凝土的孔隙率。
将相对湿度为百分之九十的饱和水中的混凝土孔隙和粗孔（通过干燥器置于饱和氯化钡溶液中，在失水条件下可使环境相对湿度达到百分之九十以上；得到完全饱和试样在一百五十五摄氏度下的总孔隙度，当干燥至恒重时，细孔的损失即为总孔隙度和粗孔隙含量的差值，这种方法得到的孔隙度和粗毛细孔隙度分别对应样品中孔径大于三十纳米的孔隙。
3结果与讨论
3.1粉煤灰的效果
氯离子的影响以及基于混凝土6h库仑粉煤灰的孔结构：随着粉煤灰混凝土中氯离子结合能力的增加，总孔隙度减小，大孔比例先减小后增大，混凝土6h库仑电力略有增加后显着下降。当粉煤灰含量在百分之二十到百分之三十时，氯化物的结合能力不但没有增加而有所减弱，但混凝土的比例，总孔隙度和6h库仑量明显下降，说明混凝土中氯离子，粉煤灰的含量，但混凝土孔隙中的大量孔洞的总孔隙比例较大，孔洞中混凝土较多，大孔比例掺20％的粉煤灰大大增加，所以混凝土库仑增加6h。但粉煤灰混凝土的配合比，总孔隙度均小于6，所以H库仑粉煤灰混凝土仍然较低，此时混凝土库仑下降6h是氯离子结合能力，提高总孔隙率所致。
3.2硅粉的影响
随着硅粉含量的增加，混凝土对氯离子结合能力的影响不显着，但混凝土中大孔混凝土的比例明显下降，总孔隙度下降。混凝土6小时的库仑功率也下降。说明掺入氯离子后，硅灰石的结合能力没有受到影响，但混凝土的孔隙率和总孔隙度明显下降，充分说明掺入硅灰混凝土6h库仑后主要原因是降低了硅灰可以改善混凝土的孔隙结构，特别是降低孔隙率，降低混凝土的比例，氯离子结合能力影响不大。由于混凝土与氯离子成分及水泥与混凝土主要水化产物的结合，因此研究了与砂浆的氯离子结合能力，胶结材料与砂浆的质量比为1：2，所有水灰比是零点三五。在干燥的河流烧杯中精确称重三十五克的颗粒真空干燥，用氯化钠溶液在移液管中的四十毫米三角形烧杯中饱和的氢氧化钙浓度已知在氯化氢中。三角烧杯密封后，放入维修室一个星期。将三角烧杯（液态平衡液）尽可能放入称量瓶中晾干。称量瓶平衡液中的氯离子浓度按照水运工程具体试验规程进行滴定。
3.3硅粉和粉煤灰的影响
粉煤灰和硅灰一方面可以参与水化产物的水化反应，减少孔隙率；另一方面，随着水化反应和粉煤灰在水合反应中除了细化孔外，还会产生更多的铝酸盐相及其衍生物的水合作用，可与氯离子结合得更多，因此在双掺硅粉和粉煤灰在混凝土中，可充分利用硅粉结合氯离子的作用，对降低粉煤灰混凝土的孔隙率，降低6h库仑功的能力；或者可以解释，由于矿物掺合料对矿物掺合料的致密堆积作用，不但填充颗粒与水泥-骨料界面之间的水泥颗粒之间的间隙，而且通过组合反映了“超级复合效应”，即更多有利于该系统形成低孔隙率的硬化体。另外，根据混凝土中氯离子含量的增加，导致混凝土中的氯化物渗透速度减慢，提高混凝土对氯离子渗透性的抵抗力，且体积更大，6h库仑低，因此，双掺杂硅粉和粉煤灰混凝土，6h库仑下降。实验还比较了等量矿物掺合料，B1?B3粉煤灰样品，5％硅灰和粉煤灰混合样品D1?D3和10％硅灰和粉煤灰混合样品对D4?D6样品，孔结构，氯离子与样品的6h性能和库仑，结果表明，等量的矿物掺合料，不同的矿物掺合料相结合，既能提高混凝土的氯离子结合能力，又能降低混凝土孔隙率和孔隙率，样品D4?D6组合优于其他两组，6h库仑组样品最低。说明粉煤灰和硅灰的适当添加可以降低混凝土中大孔隙率和总孔隙率，减缓混凝土中氯离子的传输速率，进一步提高混凝土中氯离子的渗透性。
4结束语
粉煤灰可显着改善混凝土孔隙结构，降低孔隙率，改善混凝土与氯离子结合的性能，有利于混凝土6小时库仑功率的降低。掺入硅灰后，混凝土的6h库仑损失主要是由于混凝土中大孔隙率与总孔隙率之比显着降低，而不是氯离子结合能力。当硅灰和粉煤灰混合在一起时，混凝土的大孔隙率和总孔隙率降低，试件的氯离子结合能力增加，使混凝土6h库仑功显着降低。
参考文献
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