基于暴露试验的大掺量粉煤灰混凝土耐久性试验研究

发布时间：2024-02-19 12:35

　　为研究海洋环境水位变动区大掺量粉煤灰混凝土的长期耐久性,利用华南地区12年现场暴露试验,研究了大掺量粉煤灰混凝土的抗氯离子渗透性,分析了长龄期时混凝土水化产物的微观产物与形貌及孔结构的演变过程,以及粉煤灰对混凝土耐久性的影响机理。结果表明:大掺量粉煤灰可显著提升混凝土的抗氯离子渗透性能,延缓海水中氯离子的侵蚀速度,降低混凝土氯离子扩散系数,12年暴露龄期时30%～40%大掺量粉煤灰混凝土的氯离子侵蚀深度约为27 mm,氯离子扩散系数仅为0.24×10^-12～0.41×10^-12 m²/s,比空白混凝土降低了6倍以上;大掺量粉煤灰显著改善混凝土中孔结构的分布,降低了混凝土的孔隙率和平均孔径,粉煤灰中活性SiO₂及Al₂O₃与水化产物CH反应生成C-A-S-H凝胶产物,提高了水化产物基团的聚合度,进而提升了凝胶产物的密实度,有效提升了混凝土的长期耐久性。

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【部分图文】：

图1华南海港暴露试验站

1.2暴露试验方案为研究一维作用下海水中有害离子在混凝土中的渗透行为,混凝土成型、标准养护28d龄期后,预留一个侧面,其余面采用环氧树脂封闭。封闭结束后,将暴露样品放置到华南海港工程暴露试验站的水位变动区,如图1所示,在不同暴露龄期时将样品取回测试,以研究实际环境下粉煤灰混凝....

图3粉煤灰对混凝土氯离子扩散系数的影响

图2混凝土中氯离子分布情况根据混凝土中不同深度的氯离子含量,采用菲克第二定律的解析解,计算了12年暴露龄期时混凝土的氯离子扩散系数。图3为12年暴露龄期时混凝土氯离子扩散系数,由图3可知:(1)硅酸盐混凝土氯离子扩散系数为2.59×10-12m2/s,而单掺30%、35%及4....

图4暴露12年的混凝土微观形貌

图4为12年暴露龄期的混凝土微观形貌。由图分析可知,纯硅酸盐混凝土内部孔隙较多,密实性不足,且孔隙内部生长了大量结晶良好的六方板状晶体CH与针棒状钙矾石,片状的水化铝酸盐相和针棒状的钙矾石交叉攀附嵌入水泥基体中。而掺粉煤灰混凝土内部孔隙较少,内部生成大量铝箔片状凝胶类产物并堆积在....

图2混凝土中氯离子分布情况

图2为现场暴露12年时混凝土中氯离子分布情况,由图2分析可知:(1)混凝土中掺入粉煤灰可显著延缓海水中氯离子的侵蚀速度,提高混凝土的抗氯离子渗透性。对单掺30%、35%及40%粉煤灰的高性能混凝土,在距离混凝土表层27mm深度处的氯离子浓度分别为0.030%、0.015%和0.....

本文编号：3902697