粉煤灰对混凝土中氯离子渗透性的影响

张月月+司洋洋+赵朝阳

纲要：钢筋混凝土结构中氯离子侵蚀是影响混凝土稳定性和耐久性的主要因素，研究表明，在混凝土中掺加一定量的粉煤灰可以有效改善钢筋混凝土的抗渗性，从而在实际工程中提高混凝土耐久性。本文综述了近年来粉煤灰对提高混凝土抗渗性的研究进展，进而阐述在单独掺入粉煤灰的条件下粉煤灰对钢筋混凝土抗渗作用机理。

关键词：粉煤灰；混凝土；氯离子渗透性；孔隙结构

0 引言

钢筋混凝土结构不仅要具有能够承受足够的强度，还需要具有抵抗恶劣自然环境的能力。對于沿海地区来说，氯离子对钢筋混凝土的侵蚀破坏作用更加突出，已经严重影响混凝土结构的耐久性[1]。因此，提高混凝土的抗渗性能是防止钢筋混凝土锈蚀的行之有效的方法，简单的来说，提高混凝土抗氯离子渗透能力就是降低钢筋混凝土的渗透性，这样就可以改善混凝土的孔隙结构，以达到阻碍氯离子对钢筋混凝土侵蚀的目的[2]。

1试验

1.1原材料及试验配合比

谢友均等人的试验所采用的粉煤灰物理性质见表1。

表1 粉煤灰物理性质

1.2试验方法

试验所采用为40mm×40mm×40mm的试快。采用ASTM C1202建议的直流电量法检测混凝土抗氯离子渗透能力。

2试验结果与分析

2. 1水灰比对混凝土抗氯离子渗透性能的影响

试块按照上述配合比成型试块后，在标准环境下去养护。试验得出的结果见图1。由图可知：钢筋混凝土的6h库仑电量随着水灰比的升高而显著增大；试验结果显示水灰比在较低情况下具有较好的抗氯离子渗透性能，这是因为在水灰比较低时，钢筋混凝土中水量较少、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时，氯离子的渗透能力依旧很大，说明单纯降低水灰比并不能有效降低混凝土的渗透能力。[3]

图1 水灰比对混凝土抗氯离子渗透性的影响

2.2粉煤灰对混凝土抗氯离子渗透性能的影响

2.2.1粉煤灰掺量

谢友均等人的研究表明，在水胶比为0.3和0.4的情况下，粉煤灰添加量量对混凝土抗氯离子渗透能力的影响如图2所示。

由图2可知，混凝土6h库仑电量随粉煤灰掺量百分比的增大而明显下降，并且低于1000C。此外，随着水胶比从0.4减小到0.3时，两者之间有明显不同，说明水胶比对氯离子渗透性也有明显的影响。

何松晟等人研究了掺入粉煤灰之后混凝中孔隙率的变化见图3，混凝土试块中添加一定量的粉煤灰可以使混凝土结构中的总孔隙率明显下降，大孔隙率和毛细孔隙率在粉煤灰掺量为20%时，下降幅度最大。说明粉煤灰掺量在20%时，混凝土中的孔隙结构被粉煤灰填充的效率大，因而抗氯离子渗透性也将得以显著改善。

图2 粉煤灰掺量对氯离子渗透性的影响

图3 粉煤灰孔隙率实验结果图

3粉煤灰混凝土应用前景展望

粉煤灰在混凝土中的应用始于二十世级末，大量研究层出不穷，粉煤灰矿物掺合料发展应用至今，已经被广泛用于土木、水利建筑工程以及预制混凝土制品和构建等方面，但由于其对混凝土的密实程度具有优良的物理作用效果，如何提高粉煤灰的利用率以及提高其经济效益，如何最大限度地激发其活性仍需要进一步研究所以仍需把它当做一种新型的环境友好型资源来加以利用，在使用过程中要不断突破极限增加创新性。这样才能实现对资源的综合有效利用。

参考文献：

[1]冯乃谦，邢锋.混凝土与混凝土结构耐久性[M].北京：机械工业出版社，2009

[2]吴中伟，廉慧珍.高性能混凝土[M].北京：中国铁道出版社，1999

[3]谢友均，马昆林，龙广成，石明霞.矿物掺合料对混凝土中氯离子渗透性的影响[J].硅酸盐学报，2006，34（11）：140-150

作者简介：张月月（1995-）女，汉族，河南省开封市人，本科学历，研究方向：无机非金属材料工程.endprint