高性能混凝土耐久性试验研究

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 高性能混凝土耐久性试验研究 摘要：高性能混凝土作为 21 世 纪新型混凝土，以其高强度、高工作性、 高耐久性的特点，已在高速铁路等大型 工程中广泛应用。本文通过高性能混凝 土耐久性试验，结合试验数据，对其抗 渗性、抗冻性、抗硫酸盐侵蚀等耐久性 进行研究，总结影响高性能混凝土耐久 性的因素，并提出提高耐久性的方法。 中国论文网 /2/view-12908639.htm 关键词：高性能混凝土；耐久性； 影响因素；试验研究 Abstract：High-performance concrete as the new concrete in the 21st century, with its high strength, high workability and high durability features in -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 high-speed railways and other large-scale projects in wide range of applications. By high-performance concrete durability test, combined with the test data, to study its impermeability, frost resistance, sulfate resistance, durability, and summarize the factors that affect the durability of HPC, and to improve the durability of method . Key words: high-performance concrete; durability; influencing factors; Experimental study 中图分类号：TU528.31 文献标 识码： A 文章编号： 2095- 2104（2012） 耐久性是高性能混凝土设计的最 重要指标，它是指混凝土结构在自然环 境、使用环境及材料内部因素作用下保 持其正常工作能力的性能。高性能混凝 土之所以在很多重要工程中得以应用， 主要是因为其水胶比低、密实度高、体 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 积稳定性好而具有的良好耐久性。高性 能混凝土的耐久性主要涉及混凝土的抗 裂性、抗渗性、抗冻性、抗硫酸盐侵蚀 能力等，其中任一性能指标不能达到规 定要求，都会影响整个混凝土结构的耐 久性；尤其是现今一些混凝土结构使用 年限已达 100 年，混凝土的耐久性就显 得更为重要，保证混凝土结构的耐久性 也是保证整个工程质量的关键。 1 抗渗性试验研究 本文采用电通量法来测定混凝土 的抗氯离子渗透能力，通过对水胶比为 0.29，矿掺量为 10%、15%、20%三个 水平的混凝土试件做电通量试验，检验 高性能混凝土抗氯离子渗透性能，从而 评定并比较不同配比条件下高性能混凝 土的抗渗性能。 试验方法 按规定配合比制备 3 组混凝土试 件，每组有 3 个相同配比的试件，试件 为圆柱体形，尺寸为 100mm50mm， 在标准养护条件下养护 28d。试验需要 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 可输出 60V 直流电压的直流稳压电源； 数字式直流表，量程为 20A，精度1.0%； 真空泵，真空度可达 133Pa 以下；真空 干糙器内径不小于 250mm。试验所需 溶液为用分析纯试剂配制的 3.0%氯化 钠溶液和 0.3mol/L 氢氧化钠液。试验原 理装置图见图 1。 计算结果绘制电流与时间的关系 图，将各点数据以光滑曲线连接起来， 对曲线做面积积分，即可得到试验 6h 通过的电量。取同组 3 个试件通过的电 量的平均值，作为该试件的电通量；当 3 个试件中有 1 个超过平均值的 15%时， 取另外 2 个试件的平均值作为该组试件 的电通量；当 3 个试件中有 2 个超过平 均值的 15%时，该次试验无效。 1.2 试验结果和分析 各组试验混凝土试件的电通量见 表 1。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 表 1 电通量试验结果 由表 1 的试验结果可知：三组高 性能混凝土试件的电通量值都满足标准 规定值，即所配制高性能混凝土具有较 好的抗渗性能；随着矿掺量的增加，由 10%增至 15%，混凝土试件的 6h 电通 量减小，说明混凝土的抗氯离子渗透能 力提高，抗渗性能提高，这是由于矿掺 料的加入使混凝土形成了密实充填结构 和细观层次的自紧密堆积体系，大大改 善了混凝土的内部结构，提高了密实度， 从而提高了抗渗性能；矿掺量由 15%增 至 20%，混凝土试件的电通量增加，说 明混凝土的抗氯离子渗透能力减弱，抗 渗性能降低，这是由于矿掺料掺入过多 使混凝土强度降低，混凝土内部结构变 差，抗渗性能降低。 由试验结果和理论分析可知：高 性能混凝土的抗渗性能主要由混凝土的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 密实程度决定；提高混凝土的抗渗性能 除了选择优质原材料之外，要合理设计 混凝土配合比，掺入适量的矿物掺和料， 优选高效减水剂减少用水量，降低水胶 比，增大混凝土密实度，从而提高抗渗 性能。 2 抗冻性试验研究 本文主要研究水胶比及矿掺量对 高性能混凝土抗冻性的影响规律，按不 同配合比设计混凝土，通过多组试验对 比来分析各因素对抗冻性的影响情况。 试验方法 本文采用普通混凝土长期性能 和耐久性能试验方法中抗冻性能试验 的快冻法，使用 TDR型混凝土快速冻 融试验机进行试验。在冻结和融化终了 时，试件中心温度分别控制在-172 82，3h 左右完成一次冻融循环。 试件尺寸为 100mm100mm400mm，标准养护室内 养护至 28d，试验前 4d 取出试件，在 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 1520水中浸泡 4d，水面至少高出试 件 20mm，然后取出试件，擦干表面后 进行试验。冻融温度为：冻-15-20， 融 1520。每组试验至少制备 3 个试 件，取试验结果的平均值。 2.2 试验结果和分析 混凝土试验配合比见表 2，冻融 试验结果见表 3。 我国现行标准 GBJ8285普通 混凝土长期性能和耐久性能试验方法 对混凝土抗冻等级的规定是：同时满足 相对动弹模值不小于 60和质量损失率 不超过 5时的冻融次数。由冻融试验 可知，所配制各组高性能混凝土的抗冻 等级都达到 300 次以上，具有较好的抗 冻性能。 比较各组试验结果可发现，水胶 比对高性能混凝土的抗冻性有明显影响， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 水胶比越小，抗冻性能越好；同一水胶 比的试验组中，矿掺量大的抗冻性较好， 说明矿掺量也会影响混凝土抗冻性。这 主要是因为水胶比越小，混凝土密实度 越高，强度也就越高；矿掺料的掺入使 混凝土胶凝体系得到改善，变得更致密， 从而提高了混凝土的抗冻性能。 3 抗硫酸盐侵蚀性试验研究 影响混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的 因素很多，本文通过试验，主要研究矿 掺量对高性能混凝土抗硫酸盐侵蚀性能 的影响规律，并对高性能混凝土的抗硫 酸盐侵蚀性能进行评价。 3.1 试验方法 本文采用干湿循环的加速试验方 法测定抗硫酸盐侵蚀能力。混凝土试件 尺寸：100mm100mm100mm，养护 28d 后进行干湿循环试验。循环过程为： 将试件在 80烘箱中恒温烘干 6h，冷 却观察 1h，称重后浸泡于浓度为 5的 硫酸钠溶液中 16h，取出擦干表面水分， 再晾干 1h 作为一个干湿循环（一个干 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 湿循环为 24h） 。 试验结果和分析 各组试验混凝土配合比见表 4， 抗硫酸盐侵蚀试验结果见表 5。 为直观分析，根据试验结果作出 矿掺量对抗硫酸盐侵蚀性能的影响规律 图，如图 3。 由抗硫酸盐侵蚀试验结果可知， 高性能混凝土中掺入矿物掺和料有利于 提高其抗硫酸盐侵蚀能力，这主要是由 于活性矿物掺和料的形态效应、微集料 效应和活性效应共