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(jié)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(guān)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(guān)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(biāo)出發(fā)，設(shè)計出摻復(fù)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(yīng)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(shè)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(shè)計

混凝土配合比設(shè)計如表1所示。

表1 混凝土配合比設(shè)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(biāo)準(zhǔn)》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(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》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(shù)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(jié)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(jié)果

　3.結(jié)果與分析

　3.1 混凝土的工作性與強度性能

表2的實驗結(jié)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(yīng)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(jié)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(jié)果和表3的抗氯離子擴散性能評定標(biāo)準(zhǔn)（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(biāo)準(zhǔn)

　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(shù)（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(biāo)準(zhǔn)

4.結(jié)論

（1）混凝土強效劑對大于C60的摻復(fù)合摻合料的混凝土具有增強效應(yīng)，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(shù)（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(yīng)用，沿海地區(qū)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性及其設(shè)計方法科技論壇與全國第六屆混凝土耐久性學(xué)術(shù)交流會論文集，2004-05-01：62-70.