粉煤灰對混凝土中氯離子滲透性的影響

張月月+司洋洋+趙朝陽

綱要：鋼筋混凝土結構中氯離子侵蝕是影響混凝土穩定性和耐久性的主要因素，研究表明，在混凝土中摻加一定量的粉煤灰可以有效改善鋼筋混凝土的抗滲性，從而在實際工程中提高混凝土耐久性。本文綜述了近年來粉煤灰對提高混凝土抗滲性的研究進展，進而闡述在單獨摻入粉煤灰的條件下粉煤灰對鋼筋混凝土抗滲作用機理。

關鍵詞：粉煤灰；混凝土；氯離子滲透性；孔隙結構

0 引言

鋼筋混凝土結構不僅要具有能夠承受足夠的強度，還需要具有抵抗惡劣自然環境的能力。對于沿海地區來說，氯離子對鋼筋混凝土的侵蝕破壞作用更加突出，已經嚴重影響混凝土結構的耐久性[1]。因此，提高混凝土的抗滲性能是防止鋼筋混凝土銹蝕的行之有效的方法，簡單的來說，提高混凝土抗氯離子滲透能力就是降低鋼筋混凝土的滲透性，這樣就可以改善混凝土的孔隙結構，以達到阻礙氯離子對鋼筋混凝土侵蝕的目的[2]。

1試驗

1.1原材料及試驗配合比

謝友均等人的試驗所采用的粉煤灰物理性質見表1。

表1 粉煤灰物理性質

1.2試驗方法

試驗所采用為40mm×40mm×40mm的試快。采用ASTM C1202建議的直流電量法檢測混凝土抗氯離子滲透能力。

2試驗結果與分析

2. 1水灰比對混凝土抗氯離子滲透性能的影響

試塊按照上述配合比成型試塊后，在標準環境下去養護。試驗得出的結果見圖1。由圖可知：鋼筋混凝土的6h庫侖電量隨著水灰比的升高而顯著增大；試驗結果顯示水灰比在較低情況下具有較好的抗氯離子滲透性能，這是因為在水灰比較低時，鋼筋混凝土中水量較少、孔隙少致密度大所致。但是可以清楚看到，即使水灰比在最低0.3時，氯離子的滲透能力依舊很大，說明單純降低水灰比并不能有效降低混凝土的滲透能力。[3]

圖1 水灰比對混凝土抗氯離子滲透性的影響

2.2粉煤灰對混凝土抗氯離子滲透性能的影響

2.2.1粉煤灰摻量

謝友均等人的研究表明，在水膠比為0.3和0.4的情況下，粉煤灰添加量量對混凝土抗氯離子滲透能力的影響如圖2所示。

由圖2可知，混凝土6h庫侖電量隨粉煤灰摻量百分比的增大而明顯下降，并且低于1000C。此外，隨著水膠比從0.4減小到0.3時，兩者之間有明顯不同，說明水膠比對氯離子滲透性也有明顯的影響。

何松晟等人研究了摻入粉煤灰之后混凝中孔隙率的變化見圖3，混凝土試塊中添加一定量的粉煤灰可以使混凝土結構中的總孔隙率明顯下降，大孔隙率和毛細孔隙率在粉煤灰摻量為20%時，下降幅度最大。說明粉煤灰摻量在20%時，混凝土中的孔隙結構被粉煤灰填充的效率大，因而抗氯離子滲透性也將得以顯著改善。

圖2 粉煤灰摻量對氯離子滲透性的影響

圖3 粉煤灰孔隙率實驗結果圖

3粉煤灰混凝土應用前景展望

粉煤灰在混凝土中的應用始于二十世級末，大量研究層出不窮，粉煤灰礦物摻合料發展應用至今，已經被廣泛用于土木、水利建筑工程以及預制混凝土制品和構建等方面，但由于其對混凝土的密實程度具有優良的物理作用效果，如何提高粉煤灰的利用率以及提高其經濟效益，如何最大限度地激發其活性仍需要進一步研究所以仍需把它當做一種新型的環境友好型資源來加以利用，在使用過程中要不斷突破極限增加創新性。這樣才能實現對資源的綜合有效利用。

參考文獻：

[1]馮乃謙，邢鋒.混凝土與混凝土結構耐久性[M].北京：機械工業出版社，2009

[2]吳中偉，廉慧珍.高性能混凝土[M].北京：中國鐵道出版社，1999

[3]謝友均，馬昆林，龍廣成，石明霞.礦物摻合料對混凝土中氯離子滲透性的影響[J].硅酸鹽學報，2006，34（11）：140-150

作者簡介：張月月（1995-）女，漢族，河南省開封市人，本科學歷，研究方向：無機非金屬材料工程.endprint