混凝土电通量影响因素的试验研究

９ ％ ； 失 量 １ ６ ； 水 率 ０ ２ ；Ｏ ０ 烧 ．％ 含 ． ％ Ｓ ３含 量 ０ ． １％ ； ａ 含量 ４ ９ ％ ； 含 量 １９ ％ 。 ２ ＣＯ ．５ 碱 ．７
２ １ ３ 细骨 料 ．．
序水 号 舭篱嚣
６ 量
洞庭 湖 Ⅱ区中砂 。其 细度模 数 为 ２ ７ 含 泥量 ． ； ０ ５ ；泥块 含量 ０ １ ； 化 物 及 硫 酸 盐 含 量 ０ ．％ ．％ 硫 ．
Ｎ ． ｅｔ ０ ２ ｏ ３Ｓ ｐ．２ １
Ｇ Ｚ Ｏ Ｂ Ｒ Ｕ Ｃ Ｅ Ｅ ＆ Ｔ Ｃ Ｎ０ Ｃ Ｙ Ｅ Ｈ Ｕ Ａ Ｇ Ｏ Ｐ Ｓ ＩＮＣ Ｅ Ｈ ＬＩ Ｇ
Ｓｒ ｌ ｏ １３ ｅｉ ａ Ｎ ０
．
混凝 土 电通量 影 响 因素 的试 验研 究
徐 智 勤
摘
要
以电通量作为试验研究高性能混凝土耐久性的评价 指标。研 究显示 ， 随着水灰 比的增 加 ， 混凝 土电
１２ 加 速渗 透法 ．
根 据《 路 混 凝 土 工 程 施 工 质 量 验 收补 充 标 铁 准》 铁建 设 ［０５ １ｏ号 附 录 Ｇ混 凝 土 的耐 久 性 ２０ ］６ 指标 ， 混凝 土的 电通量应 符合 表 １的要求 。
表ｌ 混 凝土 的电通 量
加 速 渗 透法 是 先 通过 施 加 电场 来加 速 氯 离子 在混凝 土 中的迁 移 ， 短氯 离子 达到稳 态传 输过程 缩 的时间 ， 括 电通 量 法 和 渗 透 系 数 法 。本 文 采 用 包
（ ） 验结果 分析 ２试
２１ ０ ２年 ９月 第 ３期
葛 洲坝集 团科技
第 １３期 ０
３ 结 论
渗 透性 决定 混凝 土材 料 的耐 久性 ， 电通 量是 评
价高性 能 混凝土 耐久性 的 一种有 效 的方法 和指 标 ，
混凝土 的电通量受到多种因素的影响， 配合 比设计
通量逐渐增加 ； 适量 的掺加粉煤灰可 以有效 的提高混凝土 的抗 氯离子渗 透性 能 ，０ 的粉煤 灰掺量是耐久 性 ４％
指标 的拐点 ； 混凝 土电通量 随混凝 土养护龄期增长而呈降低趋 势 ； 电通 量随Leabharlann 位立方米 水泥用量 的增 大而逐
渐增大 ； 于混凝 土电通量而 言 ， 对 外加剂有个临界掺量。 关键词 混凝土 ； 电通量 ； 影响 因素
表 ２ 不 同水灰 比混 凝土 电通量 测试 结果
８ ３ ａ； 、８ｄ抗压 强度 ２ ． ＭＰ ４ ． Ｍ ａ ． ＭＰ ３ｄ ２ ６ ２ ａ、６ ３ Ｐ
； 定性 合格 。 安
２ １ ２ 粉煤 灰 ．．
荆 门晟 源 科 技 有 限 公 司 生 产 的 Ｉ级 粉 煤 灰 。 其 细 度 ８ ６ ； 离 子 含 量 ０ ０ ％ ； 水 量 比 ．％ 氯 ．３ 需
１％ ； 物质 含量 ０ ３ ； 机质 含量 合格 ； 固性 ５ 轻 ．％ 有 坚
４ １％ ； ． ２ 云母 含 量 ０ １ ％ ； 化物 含 量 ０ ０ ６ ； ．３ 氯 ． ０ ％ 碱
４ ０ ５ｏ
活性 砂 浆 膨 胀 率 ０ ０ ％ ； 散 堆 积 密 度 １４ ｋ／ ．４ 松 ５０ ｇ ｍ ； 隙率 ４ ％ 。 空 ０
个 外加 剂掺 量 的混凝 土 电通量 变化 规律 ， 配合 比参
数及 试 验结果 见 图 ５ ：
２１ ０ Ｏ
增强 ， 量 超 过 ４ ％ 后 ， 掺 ０ 电通 量 值 有 所 增 大 ： 因
罂２０ ０ ０
ｌ ０ ５０ ｌ ０ ００ ５０ ０ ０
０． ３ ０ ５ ．３ ０． ４ Ｕ ４５ ． ０ ．５ Ｕ． ５ ５ ０６ ． ０． ６，
硫酸盐含量 ０ １％ ； ．６ 坚固性 ２ ９ ； ． ％ 氯化物含量 ０ ．
０４ ； 活 性砂浆 膨胀 率 ０ ０ ％ 。 ０％ 碱 ．６
１ 前 言
传 统上 ， 们 采 用 混 凝 土 抗 压 力 水 渗 透 的能 人 力—— 抗 渗等级 来 表示 混 凝 土 的 密 实性 能 。对强 度等 级超 过 Ｃ ０的 混 凝 土 ， 渗 等 级 已难 以表 征 ３ 抗 其密 实性 能 。为此 ， ２ 从 ０世 纪 ８ Ｏ年 代 开 始 ， 国 各 不断 地开 发各种 表 征 混凝 土渗 透 性 能 的新 方 法 以 评价 混凝 土 的密实性 能 ， 目前关 于 高性能混 凝 土抗 氯离 子渗 透性 测定 方法 主要有 两类 ： 自然渗 透法 和 加速 渗透 法 。
放置 浓 度 ３ ０ 的 Ｎ Ｃ 和 ０ ３ ｌＬ 的 Ｎ ｏ 溶 ．％ ａＩ ． ｍｏ ／ ａＨ １ ４ 研 究 内容 ． （ ） 灰 比对 混凝 土 电通量 的影 响规律 ； １水
（ ） 煤灰 掺量对 混凝 土 电通 量 的影响规 律 ； ２粉 （ ） 泥用 量对混 凝土 电通量 的影 响规律 ； ３水 （ ） 期对 混凝 土 电通 量 的影 响规 律 ； ４龄
液 。每隔 ５ ｎ测 量 一 次 通 过 试 块 的 电流 ， 续 ６ ｍｉ 持
６ ８
２１ ０ ２年 ９月第 ３期
葛洲 坝集 团科技
６ ２ｍｇ ｌ ／ｏ
总第 １３期 ０
（） ５ 外加 剂掺 量对 混凝 土 电通量 的影 响规 律
２ ２ 试 验方 案 、 验结 果及分 析 ． 试
时 应 同时考 虑这些 因素 ：
图 ４ 混 凝土 电通量 与 水泥 用量 关 系曲线
（） １ 随着 水灰 比的增 加 ， 混凝 土 的电通 量 逐 渐 增 加 ， 氯离 子渗 透性 能逐 渐下 降 ： 抗
２ ２ ５ 外加 剂掺 量对 电通 量 的影 响 ．．
试 验 研 究 了 ０ ６ 、． ％ 、． ％ 、． ％ 共 ４ ． ％ ０ ８ １０ １ ２
１ ５ 、３ ％ ； 离子 含量 ０ Ｏ ％ ； 含量 １ １ ％ ； ７ ％ １９ 氯 ．１ 碱 ．７
度下降 ， 混凝土抗氯离子渗透能力降低。
２ ２ ２ 粉煤 灰掺 量对 电通 量 的影响 ．． （ ） 验方 法 １试
矿物掺合料是 改善混凝 土的抗 渗性能特别 是混 凝 土 的抗氯 离子渗透性 能 的主要措 施之 一 。用 Ｃ ５ ２ 的配合 比分 别 在粉 煤 灰掺 量 为 ０ １％ 、０ 、０ 、 、０ ２％ ３％ ４％ 、０ 的情况 下分别成 型试件 ， ０ ５％ 养护 ５ｄ后用 电 ６
Ｓ ＯＯ高效减 水剂 ， ＰＩ 其减 水 率 ３ ． ％ ； 落度 保 留 ０８ 坍 值 ３ ｒｎ 、０ ｉ ０ ｉ ６ ｍｎ为 １７ ｍ、９ ｍ 常 压 泌 水 率 ａ ９ ｍ １５ ｍ； ０ ； ％ 压力 泌水 率 比 ６ ％ ； 气 量 ４ ５ ；８ｄ收缩 ５ 含 ． ％ ２ 率 比 １５ ％ ； ｄ ７ 、８ １ ３ 、 ｄ ２ ｄ抗 压 强 度 比 为 １２ 、 ８％
、
水灰 比是混凝土配合 比设计的重要参数 ， 水灰
比的大小 很大 程度 上决定 了混 凝 土的密 实程度 ， 试 验室 成 型相 同水 泥用 量 不 同水 灰 比 的五 组混 凝 土 试件 测试 ５ ６天 电通 量 ， 比电通 量 与 水 灰 比之 间 对
的相 关性 ， 试验 结果 表 ２所示 。 （ ） 验结果 分 析 ２试
２ １４ 粗 骨料 ．．
—
４ ０ ｏ０ ３ ０ ５０ ３ ０ ００
咖Ｉ ５ ｏ ０ ２
宜 昌龙泉 产碎 石 ， 格 ５ ３ ．ｍｍ， 空 隙 率 规 — １５ 其
３ ％ ； 碎 指标 ８ ５ ；针 、 ８ 压 ．％ 片状 颗 粒 含 量 ４ ８ ； ．％ 含泥 量 ０ ３ ； ． ％ 松散 堆积 密度 １２ ｋ／ 硫 化物 及 ５０ ｇｍ ；
１ １ 自然渗透 法 ．
ｈ 根据 ６ ｈ通 电 时 间 内 电 流 变 化 计 算 总 电 量 Ｑ。 ， 即为试 件 的电通量 。
汉 宜高速 铁路设 计 等 级 为 Ｉ ， 级 设计 时速 ２０ ５ 公里 ， 设计 使 用 年 限 为 ｌＯ年 ， 求 各 类 工程 结 构 Ｏ 要
物具 有足够 的耐 久性 ， 电通 量是评 价耐 久性混 凝 而 土 的一项 重要指 标 。因此 ， 验研 究混凝 土 电通量 试
的影 响 因素对 提高 混凝 土 的施 工质 量 具 有 一定 的 指导 意义 。本 文就 高性 能 混 凝 土 的渗 透 性 以电通 量做 为评 价指标 ， 以耐 久性 为 主要 研究 目标 ，结合 汉 宜铁路 混凝 土技 术 要求 ， 验研 究 了水 灰 比、 试 粉 煤灰 掺量 、 护龄 期 等 因 素 对 混 凝 土 电通 量 的影 养 响， 分析 各 因素对混凝 土抗 氯离 子渗透 性能 影响 的
基 本规 律 。 １３ 混凝土技 术 要求 ．
自然 渗透 法 是 先将 混凝 土长 时 间浸 泡 于含 氯 的盐水 中 ， 通过 切 片 或钻 取 芯 样 ， 化 学分 析 的 再 用
方 法得 到氯 离子 浓度 与渗透距 离 的关 系 ， 然后 利用 Ｆｃ 二定 律计 算 出氯离子 渗透 系数 。 ｉ ｋ第
量 法测定它们 的电通量 。试 验结 果如表 ３所示 。
硫 酸钠含 量 ０ ３ ％ ； 泥 净浆 流动度 ２３ ｍ。 ．３ 水 ６ｍ
２ １６ 水 ： ．． 自来水
ｐ Ｈ值 ７ １碱 含量 （ 当量 Ｎ ： 计 ）０ ９ ｇ ．； 以 ａ０ ３．ｍ／
ｌ氯 离 子 含 量 ２ ｒ ／ ； 溶 物 ９ ｒ ／ ； 溶 物 ； ０ ｇｌ 不 ａ ４ ｇｌ 可 ａ
２ ２ １ 水 灰 比对混 凝土 电通 量的 影响规 律 ． ． （ ） 验方 法 １试
三峡牌 Ｐ ０ ２５普 通硅 酸盐 水 泥 。其 烧 失量 ．４．
２ ２％ ； ． 细度 ２ ０ ； 离 Ｃ Ｏ 含 量 ０ ９ ％ ；碱 含 ．％ 游 ａ ．６
量 ０ ５ ％ ； 离 子 含 量 ０ ２ ％ ； Ｏ 含 量 ３ ．６ 氯 ．０ Ｍｇ ． ５ ％ ；Ｏ含 量 ２ ２ ％ ； ｄ２ 抗 折 强度 ５ Ｍ ａ ７ Ｓ ．６ ３ 、８ｄ ．１ Ｐ
２ １ ５ 外加 剂 ．． 武 汉 格瑞 林 建 材科 技 有 限公 司生 产 的聚 羧 酸
水 灰 比
图 １ 混凝 土 电通 量 与水胶 比关 系 曲线 水灰 比对 混凝 土 电通量 的影 响规 律 如 图 １所 示， 当水 灰 比从 ０ ３ ． ５增 大 到 ０ ６ ． ０时 ， 凝 土 的 电 混 通量 随之 增大 ， 明当水 灰 比增 大 时 ， 凝 土密 实 说 混
２ 试 验 研 究 与分 析
２ １ 原 材料 ．
２ １ １ 水泥 ．．
试验方法采用 Ａ Ｔ １０ Ｓ Ｍ Ｃ ２２电通量法 ， 试验仪
器 ： 京北 交 富 沃 机 电工 程 科 技 有 限 公 司 生 产 的 北 Ｓ Ｒ型全 自动 混凝 土真 空饱水 机 和混凝 土 电通 量智
能测 定仪 。
（） ２ 适量 的掺 加 粉 煤 灰 可 以有 效 的 提 高 混凝 土 的抗 渗性 ：粉 煤 灰掺 量 小 于 ４ ％ 时 ， 煤 灰 可 ０ 粉 以有效 的改变 混 凝 土孔 隙结 构 ， 少 连 接孔 ， 而 减 从 提高 混凝 土 的抗 渗 性 能 ：随 着 粉煤 灰 掺 量 的增 加 电通 量逐 渐降 低 ， 混凝土 的抗 氯离 子渗透 性 能逐渐
Ａ Ｔ １０ Ｓ Ｍ Ｃ ２ ２直流 电量 法 。根 据 配 比先 成 型 １０× ５
设计使用年限级别 一（ ０ １０年） － （０年 ） 三 （０年 ） ＇６ 、 ３
１０ １０ （ ｍ） ５ ￣ ５ ｍ 的立 方 体 试 件 ， 准 养 护 ， 后 切 标 然 割成 １０ ５ （ｍ 的混 凝 土 圆柱 体 试 件 ． 验 前 ０ ｘ ０ ｍ） 试 对试 件进 行真 空饱 水 ， 验 时在试件 轴 向加 载 ６ Ｖ 试 ０ 直流 电压 ， 对试 件 的 正 、 负极 两 侧 的试 验槽 内分 别