混凝土强度及耐久性探讨范文

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1试验方法

本试验配制了常用的C30、C40两组混凝土，根据不同掺合料所占比例设计划分为两掺和三掺两种类型。两掺时:取矿渣粉含量为掺合料总量的20%、30%和40%，分别与砖粉、石灰石粉和粉煤灰混掺;三掺时:取矿渣粉为总掺合料质量的40%，配制矿粉、砖粉与石灰石粉的质量比为4∶3∶3和矿粉、砖粉与粉煤灰的质量比为4∶3∶3的两组进行比较。强度试验:制备100mm×100mm×100mm的混凝土试块，测试龄期为7d、28d的混凝土抗压强度。抗氯离子渗透试验:制备直径100mm，高50mm的圆柱体试件，根据《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082－2009中电通量法检测氯离子扩散系数。碳化试验:制备100mm×100mm×100mm的试块，根据《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082－2009进行碳化深度检测。

2实验结果与分析

2．1废弃砖粉等复合掺合料对混凝土抗压强度的影响废弃砖粉等掺合料两掺、三掺时的C30混凝土的配合比及抗压强度见表2。在掺矿渣粉与其他掺合料的时候，随着矿渣粉掺量的减小，混凝土抗压强度略有下降。矿渣粉和砖粉复掺时，混凝土7d和28d抗压强度与矿渣粉和粉煤灰复掺时相近，且优于矿渣粉和石灰石粉复掺的情况。矿粉、砖粉和粉煤灰三掺时的混凝土7d和28d抗压强度高于矿渣粉、砖粉和石灰石粉三掺时的情况。粉煤灰的活性高于砖粉的，而石灰石粉的活性最低，不同掺合料混凝土抗压强度的大致规律为:掺石灰石粉＜掺砖粉＜掺粉煤灰。废弃砖粉等复合掺合料两掺、三掺时的C40混凝土的配合比及抗压强度见表3。在掺矿渣粉与其他掺合料两掺的情况下，当砖粉掺量在60%以上的时候，随砖粉掺量的增加，混凝土强度变化不大，与掺粉煤灰时的强度相当;当砖粉掺量在40%的时候，掺砖粉的混凝土7d、28d抗压强度与掺粉煤灰的相当，且二者明显高于掺石灰石粉的强度。三掺时，在水胶比相同时，由于粉煤灰的活性高于石灰石粉的活性，掺粉煤灰的混凝土7d、28d的抗压强度高于掺石灰石粉的强度。

2.2废弃砖粉等复合掺合料对混凝土抗氯离子渗透性能的影响氯离子的侵蚀破坏是指氯盐中的氯离子和混凝土中的Ca(OH)2等化学成分发生反应，生成易溶的CaCl2和大量的结晶水，从而引起破坏。掺废弃砖粉等掺合料的C30混凝土氯离子扩散系数见表4。在水胶比相同时，随着矿粉掺量的降低，氯离子扩散系数呈现上升的趋势。矿渣粉分别与砖粉、石灰石粉、粉煤灰二元复掺时，掺砖粉的掺合料与掺粉煤灰的掺合料氯离子扩散系数相差不大，并且均低于掺石灰石粉的掺合料的氯离子扩散系数。三掺时，两组掺合料的抗氯离子扩散系数接近。由此可得出在一定程度上，砖粉可以部分替代粉煤灰、石灰石粉使用，并且能获得很好的抗氯离子的性能。废弃砖粉等掺合料的C40混凝土氯离子扩散系数见表5。在两掺、三掺C40混凝土的氯离子扩散系数表中，各种掺合料性能比较所得的结果与C30混凝土中的结论基本一致。由于C40混凝土内部更加致密，在同比例的掺合料时，氯离子扩散系数更小，说明强度等级高的混凝土，抗氯离子侵蚀能力更强。

2.3废弃砖粉等复合掺合料对混凝土抗碳化性能的影响废弃砖粉等复合掺合料的C30混凝土碳化深度见图1～图3。在掺矿渣粉与其他掺合料时，随着矿渣粉掺量的增加，混凝土7d、14d碳化深度均降低。矿渣粉与砖粉两掺时的碳化深度和矿渣粉与粉煤灰两掺时相差不大，且低于矿渣粉与石灰石粉两掺时的碳化深度。由上述得出砖粉的抗碳化能力与粉煤灰的抗碳化能力相当，且优于石灰石粉的抗碳化能力。废弃砖粉等复合掺合料的C40混凝土碳化深度见图4～图6。掺矿渣粉与砖粉的复合掺合料抗碳化能力强于掺矿渣粉与粉煤灰的复合掺合料的抗碳化能力，二者均明显优于掺矿渣粉与石灰石粉的复合掺合料抗碳化能力。由于C40混凝土内部结构更加密实，抗碳化能力更好，碳化深度比C30混凝土的更低一些。

3结论

(1)在混凝土抗压强度方面，矿渣粉和砖粉复掺时，混凝土7d和28d抗压强度与矿渣粉和粉煤灰复掺时相近，且优于矿渣粉和石灰石粉复掺的情况。(2)在混凝土抗氯离子渗透方面，同一水胶比时，矿渣粉与粉煤灰混掺的抗氯离子渗透性能强于矿渣粉与砖粉混掺的，但相差不大;矿渣粉与砖粉混掺又强于矿渣粉与石灰石粉混掺。(3)在混凝土抗碳化方面，同一水胶比时，掺砖粉的复合掺合料性能较好，与掺粉煤灰的掺合料性能接近，二者均优于掺石灰石粉的掺合料。

作者：冯杰 刘娟红 刘昆 单位：北京科技大学土木与环境工程学院