混凝土強效劑對C60以上混凝土性能的影響

摘要：通過坍落度、強度及氯離子擴散性試驗，探索了強效劑對大于C60強度等級的混凝土性能的影響。結果表明，摻強效劑的混凝土不但綜合性能處于優(yōu)勢，且可以節(jié)省水泥和外加劑，具有顯著的經(jīng)濟效益。

關鍵詞：混凝土；強度；氯離子滲透性能；強效劑

1.引言

混凝土強效劑是一種在保證混凝土綜合性能的情況下，摻量僅為膠凝材料的0.6%，可降低水泥用量10-15%水泥用量的新型外加劑。氯離子對鋼筋的銹蝕是影響鋼筋混凝土耐久性的主要因素，占混凝土耐久性破壞的33%^[1]。據(jù)Chlortest的研究，RCM法與其他非穩(wěn)態(tài)擴散系數(shù)相關性較好,是目前試驗室氯離子滲透性快速試驗方法中可信度較好的方法^[2]。本研究正是從這一目標出發(fā)，設計出摻復合摻合料的混凝土配合比，并輔以混凝土強效劑，以此獲得能應用于華南地區(qū)抗氯離子滲透性好且強度較高的高性能混凝土，滿足鐵路及水利等工程要求。

2.試驗設計

2.1原材料

水泥（C）：廣州金羊PO42.5R

粉煤灰（FA）:順德II級粉煤灰

礦渣粉（SL）:柳州產(chǎn)礦渣微粉

細集料（S）:中砂，密度2.62

粗集料（G）：采用連續(xù)級配（5mm-25mm）,密度2.65

減水劑（A）:聚羧酸系高效減水劑

強效劑（ZX）:廣東生產(chǎn)

2.2混凝土配合比設計

混凝土配合比設計如表1所示。

表1 混凝土配合比設計

2.3試驗方法

2.3.1坍落度試驗

按GB/T50080-2005《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》規(guī)定進行。

2.3.2抗壓強度試驗

按GB/T50081-2002《普通混凝土力學性能試驗方法標準》規(guī)定進行。強度試件尺寸為150mm×150mm×150mm。

2.3.3混凝土的氯離子擴散系數(shù)試驗

采用北京首瑞測控技術有限公司生產(chǎn)的RCM-6D型液晶屏顯混凝土氯離子擴散系數(shù)快速測定儀。實驗裝置如圖1所示。試驗需要的時間按測得的初始電流確定為48小時。通電完畢取出試件，將其劈成兩半，利用0．1mol／L的硝酸銀噴涂劈開的試件，含氯離子部分不久即變成紫羅蘭色，如圖2所示，混凝土的氯離子擴散系數(shù)測試系統(tǒng)實驗結果如圖3所示。

圖1 氯離子擴散系數(shù)測定實驗裝置

圖2 顯色分界線照片 

圖3 混凝土的氯離子擴散系數(shù)測試系統(tǒng)結果

　3.結果與分析

　3.1 混凝土的工作性與強度性能

表2的實驗結果說明，三種混凝土的坍落度都達到了大流動性混凝土的要求，強度等級全部超過了C60，但T02早期強度較低，后期強度增長較快， D02和D03的強度發(fā)展規(guī)律基本持平，如圖4所示。值得注意的是，各齡期強度并非隨水膠比增大而減小，說明此類混凝土中多種原材料的匹配效應發(fā)揮了作用，尤其是在DO3中加了強效劑后，比同等強度的D02混凝土節(jié)省水泥用量12%,減少減水劑用量9%。而強度卻與D02持平。

表2 混凝土性能實驗結果對比

圖4 三種混凝土的強度變化曲線

3.2混凝土的抗氯離子擴散性能

由表2的實驗結果和表3的抗氯離子擴散性能評定標準（由RCM方法發(fā)明人TangLuping提出）^[3]可以看出，上述三種混凝土的抗氯離子擴散性能都較好。但D03擴散系數(shù)和擴散深度最低，其次是D02和TO2。說明這三種混凝土的抗氯離子擴散性能按照T02、D02、D03次序逐漸增強。

表3  氯離子擴散系數(shù)評定標準

　3.3經(jīng)濟分析

表3是以廣州市目前原材料單價進行核算的上述三種混凝土的售賣價格。從中可以看出，在采用雙摻技術（即摻減水劑和摻合料）的高強混凝土（>C50）中摻入少量(0.6%)強效劑后，不但綜合性能好，而且由于節(jié)省了水泥和高效減水劑的用量，使其售賣價格也最低。雖然T02節(jié)省水泥較多，但其價格仍然比摻強效劑的D03多1元錢，同時犧牲的是強度及抗氯離子擴散性。DO2雖然綜合性能較T02好，但其價格最高，較D03多9元錢。因此DO3是性價比相對較好的混凝土。

表3  氯離子擴散系數(shù)評定標準

4.結論

（1）混凝土強效劑對大于C60的摻復合摻合料的混凝土具有增強效應，比同等強度的混凝土可節(jié)省水泥和減水劑的用量。

（2）混凝土強效劑能降低混凝土的氯離子擴散系數(shù)及擴散深度，從而提高混凝土的耐久性。

（3）在采用雙摻技術（即摻減水劑和摻合料）的高強混凝土中摻入少量強效劑后，不但綜合性能好，而且由其配制的混凝土的售賣價格也較低。

參考文獻

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[2]吳建華，張亞梅.混凝土抗氯離子滲透性試驗方法綜述[J].混凝土,2009(2):38-41.

[3]唐路平，氯離子在混凝土中的輸運——測試、模擬及應用，沿海地區(qū)混凝土結構耐久性及其設計方法科技論壇與全國第六屆混凝土耐久性學術交流會論文集，2004-05-01：62-70.