粉煤灰掺量对氯盐环境下高性能混凝土服役寿命的影响

粉煤灰掺量对氯盐环境下高性能混凝土服役寿命的影响

摘要：针对于粉煤灰掺量对氯盐环境下高性能混凝土的抗氯离子腐蚀性以及服役寿命有着一定程度的影响，因此对于粉煤灰混凝土的氯离子需要进行实验性的测试和研究，通过准确性实验对粉煤灰掺量对混凝土的扩散系数及氯离子结合能力进行研究和探讨，从而发现混凝土服役寿命的主要规律，并建立具有精准性的系数模型，在氯盐环境下解析混凝土结构服役寿命对氯离子freundlich等结合模型的精准度。因此，本次针对粉煤灰掺量对氯盐环境下高性能混凝土服役寿命的影响因素进行主要研究与分析。

关键词：粉煤灰掺量；高性能混凝土；服役寿命

高性能混凝土的服役寿命的长短受混凝土的氯离子扩散渗透性而影响，在混凝土中氯离子的扩散渗透性是利用Fick第二扩散定律来进行，对于高性能混凝土的寿命是通过一定条件的数学理论进行分析，对于氯盐环境下混凝土结构的实际情况需要根据在求解条件下严格要求实行，不能偏离高性能混凝土的实用原理。所以对于在氯盐环境下混凝土结构所存在的实际情况依然需要根据fick第二扩散定律对氯离子扩散方程进行测试，混凝土结构的耐久性影响着钢筋混凝土结构的服役寿命，混凝土的耐久性是对建筑整体的一个保障，钢筋长时间使用会出现钝化膜损坏或者钢筋的表面腐蚀性锈蚀并进入到混凝土的氯离子总分量是遗留在自由氯离子的混凝土孔中。通过硅酸盐水泥混凝土实验证明了氯离子等温结合模型的特性，得出了混凝土氯离子结合之间产生的结构，并得知混凝土中氯离子与自由氯离子之间的相互作用，当然在freundlich等温模型中是最适用于高性能混凝土中的自由氯离子。

一、粉煤灰掺量氯盐环境下高性能混凝土服役寿命的现状

1.可采用Langmuir等温模型，在高性能混凝土中可以通过实验操作以及实验数据根据有限差的方法对混凝土结构的服役寿命做出准确的不同分析及结果，对混凝土氯离子结合能力的敏感性进行科学实验性的预测，利用Laplace方式的变换证明氯离子结合能力扩散模型的实验结果，通过实验研究表明混凝土中适量掺入一些合成料会对混凝土的氯离子结合能力产生一定的反应，粉煤灰的掺量是将混凝土的氯离子结合性改善为百分之三十，因为在这个阶段混凝土的氯离子结合能力是会随着合料的掺量的增多而出现先升后低的现象，当掺入百分之三十硅粉与氯离子结合能力时就不会产生很明显的现象，因为这两者之间是没有联系。研究表明混凝土中粉煤灰掺量的多少对混凝土氯离子结合能力是会产生一定影响，并且也会因为粉煤灰的大量掺入使得混凝土氯离子结合能力逐渐增强，并且自由氯离子产生的浓度会与总氯离子产生极强的线性关系，实验数据表明在freundlich 等温模型中混凝土中氯离子结合与自由氯离子的关系是较符合，当掺入的粉煤灰超过百分之四十后，混凝土氯离子结合能力就会下降。通过以上分析可以得出掺合料对混凝土氯离子结合能力的影响还是与混凝土结合氯离子与自由氯离子有一定关联性，通过实验能证明混凝土氯离子结合能力主要特点及现象，然而掺入大量合料会影响混凝土结合能力，但是对混凝土结构服役寿命的影响现在还没有相关实验能够证明。另外无论采用哪种等温结合模型所得出的系数都要经过相关实际实验的证实才能对高性能混凝土服役寿命进行精确的证明，并且利用实验操作分析混凝土服役寿命对氯离子等温结合模型中系数出现的反应。

二、粉煤灰掺量对氯盐环境下高性能混凝土服役寿命中存在的问题

通过对粉煤灰掺量对氯盐环境下高性能混凝土服役寿命中所存在的现状进行

分析，使得通过一些实验证明得出粉煤灰掺量为百分之五十时混凝土的氯离子扩

散性系数是最少，粉煤灰掺量为百分之二十时氯离子结合能力是最强，当结合能

力模型得到进一步的精准计算时可以表明：粉煤灰掺量既能通过混凝土扩散系数

也可以利用氯离子结合能力对混凝土服役寿命产生一定的效果，但前者的效果会

更明显一些。通过对氯离子结合能力对于freundlich等结合模型的敏感性发现在

混凝土中混凝土对氯离子具有长期性的结合能力，并且对混凝土结构服役寿命有

一定程度的影响，随着粉煤灰掺量的增加使得混凝土结构服役寿命也会不断下降。

三、粉煤灰对高性能混凝土性能的主要影响现象

1.粉煤灰对高水胶强度与高性能混凝土的强度具有一定的差异性，在与高水

胶强度的对比下，纯水泥混凝土的强度比掺粉煤灰的混凝土强度要强固很多，粉

煤灰在水泥水化后期（一般在28d以后）是坚固的强度时间。强度的作用有很强

的效果，而当水胶比很低（低于0.28纯水泥水化时）水泥土会由于缺少水分导致水化达不到标准，使得水泥在用量大的纯水泥混凝土放热量会影响了混凝土强度，水泥被大量粉煤灰吸收之后，在形状上能够改善水泥的水化环境。另外，粉煤灰

与水泥在密度上相比较，粉煤灰的密度较小，可以增大浆体体积。因此，在掺量

适当的情况下（通过试验确定合理掺量）耐久性较强的混凝土使粉煤灰的效果呈

现出更明显的效果，粉煤灰具有较强的耐久性并且混凝土的耐久性综合指标是渗

透性。由于现在高强高性能混凝土的渗透性无法被抗渗标号测试，因此使得国内

外现在都倾向于用氯离子作为主要的测试方法。

2.粉煤灰能使混凝土的氯离子扩散系数得到降低。粉煤灰对混凝土的孔径分布；粉煤灰混凝土水化时产生的C-S-H凝胶较多，能够更有效的改善混凝土孔结

构得堵塞问题并扩散通道；能够改善混凝土结构出现的阻力。当粉煤灰掺量超过

一定程度时会导致相同时期的混凝土强度被降低减弱。

3.氯离子的结合性能影响着掺杂粉煤灰的高性能混凝土，如果不考虑氯离子

结合性能的话，混凝土结构服役寿命的30%会提高到150%，高性能混凝土服役

寿命会持续呈现不同的变化现象，掺入不同程度的粉煤灰会对混凝土结构以及氯

离子的结合能力产生一定的影响，掺入20%粉煤灰就会增加到60%，因为混凝土

的氯离子结合能力在减弱，因此造成混凝土服役寿命也在不断减少，但对比不掺

粉煤灰的混凝土结构来讲要好得多。?

4.在混凝土配合比的选择中要注重合理性，应全面综合考虑粉煤灰掺量对氯

离子结合能力的反应，因为掺量不同的粉煤灰会对粉煤灰扩散系数呈现不同结果，也会对混凝土服役寿命产生不同结果。

5.由于数据的离散性会导致氯离子结合模型中系数的拟合值出现偏差，针对

敏感性分析可以发现freundlich模型中的拟合系数a和β的偏差对混凝土服役寿

命是有联系，主要是系数α，因为当粉煤灰掺量30%时会对拟合系数产生较高自

由氯离子，而较低的自由氯离子适用于Langmuir等温模型，针对不同程度的混凝土结构需要利用不同的模型进行实验分析，实验结果也会出现多种对混凝土服役

寿命不同的结果分析。针对于混凝土氯离子结合能力及等温模型的特性就要对混

凝土服役寿命不同程度的推算预测。

结束语

通过本文对于粉煤灰掺量对氯盐环境下高性能混凝土服役寿命一些影响原因

的主要分析，使得在高性能混凝土的实用中要注重很多实际操作的合理选择和实