水泥基胶凝材料氯离子扩散性的研究(2)

１０８６－－２００８标准

中有关规定，水泥氯离子扩散系数（１０＿４ｍ２／ｓ）：＜１００时，氯离子渗透性低；１００～２５０时，氯离子渗透性中等；２５０～５００时，氯离子渗透性高；＞５００时，氯离子渗透性很高。２．３微观机理分析

选取有代表性样品，按水灰比Ｗ／Ｃ＝Ｏ．３成型净浆

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氯离子扩散系数的影响

圈１熟料ＣＡ含量对不同品种水泥中

由图ｌ看出，水泥氯离子扩散性随熟料中ＣＡ含量和水泥品种不同存在一定差异。对纯硅酸盐水泥（ＰＩ），氯离子扩散系数随熟料中Ｃ业含量增加有减小趋势，但变化幅度较小；对矿渣水泥（ＰＳ），氯离子扩散系数总体上较纯硅酸盐水泥大幅下降，但随熟料中ＣＡ含量的增大有增大趋势而变化幅度不大；对粉煤灰水泥（ＰＦ），氯离子扩散系数则随熟料中Ｃ业含量增加显著下降。

水泥

２００９．Ｎｏ．２王昕，等：水泥基胶凝材料氯离子扩散性的研究一３一

由此可见，对纯硅酸盐水泥而言，无论熟料中ＣＡ含量高低，水泥抗氯离子扩散能力变化不大；对矿渣水泥（掺量５０％）而言，水泥中掺加大量矿渣有利于提高水泥抗氯离子扩散能力，且对不同熟料的水泥差异不大；对于粉煤灰水泥（掺量３０％）而言，水泥抗氯离子扩散能力随熟料中Ｃ必含量加大而明显改善。３．２不同种类石膏及掺量的影响

掺不同种类和掺量石膏后，矿渣水泥（矿渣掺量５０％）氯离子扩散系数试验结果见图２。

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扔瑚ｉ§瑚仍啪协啪图２石膏品种和掺量对氯离子扩散系数的影响

由图２看出，无论掺加何种石膏，水泥氯离子

扩散系数均随石膏掺量（ＳＯ，含量）的增加而明显下降，即由２４９ｘ１０叫４ｍ２／Ｓ降至１１５ｘ１０～４ｍ２／ｓ，且与石膏掺量有较好的线性关系。

由此可见，水泥中石膏掺量（ｓｏ，含量）的增加，可降低水泥氯离子扩散系数，提高抗氯离子渗透能力。这可能是由于随着矿渣水泥中石膏掺量的增加，硫酸盐对矿渣活性激发作用增强，水化产物增多，使水泥浆体内部孔隙分布有所改善，从而提高了水泥抗氯离子扩散能力。３．３混合材掺量的影响

图３为不同混合材品种和掺量的水泥氯离子扩散系数比较，其中二水石膏掺量为６％。

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混合材掺量，％

图３混合材种类和掺量对水泥氯离子扩散性的影响

由图３看出，水泥氯离子扩散系数随矿渣掺量增加而大幅下降，其中矿渣掺量为６０％时水泥氯离子扩散系数约为纯硅酸盐水泥的１／３；而水泥中掺加粉煤灰后，氯离子扩散系数也随其掺量增加而大幅下降，但变化幅度没有矿渣水泥显著。

由此可见，随着水泥中混合材掺量（矿渣、粉煤灰等）的增加，水泥抗氯离子渗透能力显著提高。３．４混合材多元复合的影响

多种矿物材料复合，会产生微集料效应、火山灰效应和界面效应等，可不同程度改善混凝土氯离子侵蚀性能【１１１。将矿渣、粉煤灰、煤矸石和硅铝质微细粉（ＨＳＣ）等多种混合材料按不同比例复合，对水泥氯离子扩散性系数进行了试验，结果见表２和图４。

表２混合材多元复合水泥性能检测结果对比

样品配比／％

氯离子

抗压强度

扩散系数

，ＭＰａ

编号

熟料

石膏矿渣粉煤灰煤矸石

ＨＳＣ

／（１０。１４ｍ２／ｓ）

３ｄ

２８ｄ

ＰＩ

９５

５

４２５

２９．６４９．９

Ｐ０８０５ｌＯ５

３７２２６．４

５０．８

ＰＣＩ５０４＋４Ｙ２１

２１

１７９１７．Ｏ

４４．９

ＰＣＩ＋ｌ５０４＋４Ｙ２１

１６

５

１３６

２２．４５１．２

ＰＣ２＋ｌ

５０４＋４Ｙ３２５５１０７

２４．３５５．０

ＰＣ３

５０

４＋４Ｙ

３７

５

１９４

１９．２

５４．８

ＰＣ４

３０

３＋５Ｙ

５７

５９３

１４．５

４９．６

ＰＣ４＋ｌ３０３＋５Ｙ５２５５

１１３２１．０

４４．６

ＰＣ５

３０３＋５Ｙ５２１０１９８１５．８

５０．２

ＰＦｌ

６０

４＋４Ｙ

３２

１９９

１７．６

４１．５

ＰＦＩ＋ｌ

６０

４＋４Ｙ

５２２５

１６９

２３．３４６．３

注：石膏一列中Ｙ表示硬石膏。

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伽枷娜瑚珊瑚啪啪如

ＰＩ

ＰＯ

ＰＣＩ

ＰＣＩ＋１

ＰＣ２＋１

ＰＣ３

ＰＣ４

ＰＣ４＋１ＰＣ５ＰＦｌＰＦｌ＋１

样品编号

图４混合材多元复合对氯离子扩散系数的影响

由表２和图４看出，与硅酸盐水泥（ＰＩ）相比，混合材多元复合可大大降低水泥氯离子扩散系数，最大可

降至纯硅酸盐水泥扩散系数的１／５左右。其中，矿渣与粉煤灰按一定比例复合（如ＰＣ４），氯离子扩散系数最低，但水泥早期强度下降也较明显（３ｄ抗压强度由２９．６ＭＰａ降至１４．５ＭＰａ）；硅铝质活性微细粉（ＨＳＣ）的引入，使水泥早期强度有所改善（如ＰＣ４与ＰＣ４＋Ｉ，ＰＣ２＋Ｉ与ＰＣ３）。这可能是由于活性硅铝质微细粉有利于早期形成更多的水化产物，细化了水泥石孔结构。

水泥

一４一

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由此可见，采用混合材料多元复合，尤其是矿渣

２００９．Ｎｏ ２

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（１）

与粉煤灰按一定比例复合，可显著提高水泥抗氯离子扩散能力；而硅铝质活性微细粉的掺入，能在一定程度Ｌ提高水泥早期强度。３．５颗粒特性的影响

为了比较不同细度、不同粒度分布水泥的氯离子扩散系数的变化状况，将不同细度的矿渣（比表面积ｎ

式中：

Ｑ——水泥中熟料含量，％；

争一水泥中Ｓ０３含量，％；

Ｄ一水泥熟料中Ｃ，Ａ矿物含量，％；

Ｘｒ表征水泥粒度分布的特

２９０—７８０ｍ２／ｋｇ），与硅酸盐水泥熟料按熟料：石膏：矿渣＝４５：５：５０混合均匀制成不同细度、不同粒度分布的矿渣水泥样品，比较水泥氯离子扩散系数变化，见

图５和图６。

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比表曲积“ｍ弧ｇ）

图５水泥细度对氯离子扩散系数的影响

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图６水泥颗粒分布与氯禹子扩散系数的关系

由图５看出，随着比表面积的增大（由３５０ｍ２ …… 此处隐藏：1526字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……