混凝土受冻氯离子扩散分析范文

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《低温建筑技术杂志》2014年第五期

1实验方法

试件尺寸100mm×100mm×100mm。第一组标准养护(－)，养护龄期3d～7d、28d。第二组标准养护至规定龄期(3d～7d)，在－5℃条件下冷冻7d(A);第三组标准养护至规定龄期(3d～7d)，在－5℃条件下冷冻7d后再标准养护至累计标养28d(A2)。采用NEL法真空饱盐，测试电导率，根据Nernst－Einstein方程计算Di。

2实验结果与分析

2．1早期受冻后的粉煤灰混凝土氯离子扩散系数－5℃冻后与标准养护3～7d的Di如图1所示。由图1可见，相同掺量粉煤灰混凝土早龄期－5℃受冻后，Di比同龄期标养略大;粉煤灰掺量大，预养护龄期短时，冻后Di略微小于标养;－5℃冻后Di随预养护龄期增加下降过程中，在预养5d左右时出现凸起。粉煤灰早期活性小，水泥量小。混凝土孔隙率大，大孔较多，粉煤灰在较大孔隙中，不足以堵塞大部分孔隙，填充效应不能充分发挥作用。－5℃受冻时，大孔中水分结冰膨胀，孔壁开裂。大孔隙之间较小孔隙内水分迁移，将堵塞的粉煤灰冲开，连通孔隙增加;小孔隙失水后在低温环境中干燥收缩开裂;裂缝增加，连通孔增多，结构渗透性好。所以Di大于同龄期标养。粉煤灰掺量大时，大孔隙多，水分迁移轻而冻胀严重，大孔连通相对较差。当养护龄期短时，结构塑性恢复较好，冻后Di小于同龄期标养值。当预养龄期大时，水泥水化程度加深，结构定型，混凝土塑性恢复能力变差，化冻时冻胀开裂恢复较少，冻后Di大于同龄期标养。

粉煤灰混凝土预养护5d左右，水泥本体结构达到毛细孔连续结构，－5℃冷冻孔内水分迁移相对较大，将堵塞较小孔隙的粉煤灰冲开，连通孔隙更多，结构失水干燥收缩开裂，而塑性恢复较差，所以掺粉煤灰混凝土，－5℃冻后Di随预养龄期增长而下降，预养5d左右时出现峰值。

2．2早期受冻后恢复标准养护的粉煤灰混凝土氯离子扩散系数－5℃冻后恢复标养与标养28d的Di如图2所示。由图2可见，粉煤灰混凝土－5℃冻后恢复标养，Di比相同粉煤灰掺量标养28d的小。掺合料混凝土标养28d与冻后恢复标养，Di均较空白组28d小。粉煤灰混凝土－5℃冷冻，大孔冻胀开裂严重;降温较慢，水分迁移，小孔中的粉煤灰颗粒被冲开，相对标准养护，连通孔增加，恢复养护水分较易进入结构。随恢复养护龄期增长，粉煤灰二次水化所需水分更容易得到，火山灰效应和微集料填充效应逐渐增强，孔隙率降低，孔径细化，Di比标养28d的小;掺量30%的粉煤灰混凝土，冻后恢复标养Di比标养28d的大应是泌水相对较大，结构疏松导致。

3结语

(1)粉煤灰混凝土，－5℃冻后Di大于同条件标养及同龄期空白组标养;冻后恢复标养Di小于同条件标养28d。表明粉煤灰早期火山灰活性差，－5℃冻后恢复标养，火山灰活性活跃，粉煤灰填充效应明显。(2)粉煤灰混凝土标养28d与冻后恢复标养Di均小于空白组标养28d。表明掺合料混凝土抗Cl－渗透性比普通混凝土好。(3)掺粉煤灰的混凝土，－5℃冻后恢复标养，在预养护5d左右时大都出现峰值;对应早期Di情况，说明掺粉煤灰混凝土仍存在抗冻临界结构，但由于掺合料的加入抗冻临界结构出现龄期较普通混凝土晚。

作者：张巨松王保权黄艳春单位：沈阳建筑大学材料科学与工程学院丹东市兄弟建材有限公司