表面涂层对混凝土抗氯离子渗透性能的影响

对于掺 ＰＰ 纤维和不掺 ＰＰ 纤维的试件，在较高渗透深度
时，氯离子浓度相近，说明在试验条件下，掺入 ＰＰ 纤维后对 氯离子的渗透性无明显影响。
参考文献：
［１］ 黄承逵．纤维混凝土结构．北京：机械工业出版社，２００４．
３结论
［２］ 孙家瑛，陆斌，栾峰．网状聚丙烯纤维对混凝土渗透性影响研究． 混凝土，２０００（５）：４６－ ４８．
一深度处的氯离子浓度减小。
（３）：４１５－ ４１８．
（２）高性能混凝土中掺入 ＰＰ 纤维对混凝土密实性有一 ［５］ 朱江．聚丙烯纤维与高强高性能混凝土．混凝土，２０００（５）：４９－ ５１．
定影响，使混凝土吸水率和渗水高度有所增大，渗透性增强； ［６］ ＡＳＴＭ Ｃｌ２０２—９４，Ｓｔａｎｄａｒｄ ｔｅｓｔ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ
０
０ ９４１．０５ －
－ ９６２．５１ －
－
５ ２．２４ ９４３．０３ １．９８ ０．２５ ９６２．７２ ０．２１ ０．０３
１５ ３．８７ ９４３．５９ ２．５４ ０．３２ ９６２．５８ ０．０７ ０．０１
４５ ６．７１ ９４４．１１ ３．０６ ０．３９ ９６２．６１ ０．１０ ０．０１
１０５ １０．２５ ９４４．７０ ３．６５ ０．４６ ９６２．６７ ０．１６ ０．０２
（１）对于高性能混凝土，掺入粉煤灰和硅粉这 ２ 种活性材 ［３］ 孙道胜，黄小明．高性能路面水泥混凝土研究．混凝土与水泥制
料后，孔结构有很大改善，密实性大大提高。随着粉煤灰和硅
品，２００４（２）：２０－ ２２．
粉掺量的增加，混凝土的吸水率、电通量及相同暴露条件下同 ［４］ 黄学功．聚丙烯纤维对水工混凝土耐久性的影响．河南科学，２００５
但测得的电通量减小，氯离子渗透性变化不大，这与吸水率和
ｏｆ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ａｂｉｌｉｔｙ ｔｏ ｒｅｓｉｓｔ ｉｏｎ ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ．
!
·５２· 新型建筑材料 ２００６．１１
李漠，等：表面涂层对混凝土抗氯离子渗透性能的影响
２ 实验结果及分析
２．１ 电通量实验 按照 ＡＳＴＭ Ｃ１２０２—９７，对上述空白试件及分别涂有环
土吸水率的影响。
关键词：氯离子渗透；电通量；吸水率
中图分类号：ＴＵ５２８．３２
文献标识码：Ｂ
文章编号：１００１－ ７０２Ｘ（２００６）１１－ ００５２－ ０２
海洋环境中的混凝土结构，由于氯离子渗入至混凝土中， 导致钢筋锈蚀，引起混凝土开裂，使混凝土结构过早损坏的现 象十分突出。部分建筑不得不大修或报废，给国家造成了重大 损失［１］。现有降低氯离子渗透性能的方法大多是加入矿物掺 合料及外加剂，而氯环境中应用表面涂层简单易行，成本低 廉，并且能够有效阻隔氯离子的渗入，还可明显减少氧气、水 分、二氧化碳等介质渗入混凝土中，从而降低钢筋的腐蚀速 度。本文讨论不同涂层对混凝土的抗渗效果。
２２５ １５．００ ９４５．３８ ４．３３ ０．５５ ９６２．８１ ０．３０ ０．０４
３６５ １９．１０ ９４５．７９ ４．７４ ０．６０ ９６２．９０ ０．３９ ０．０５
图 １ 涂层前后混凝土试件电通量实验电流－ 时间曲线
表 ２ 涂层前后混凝土试件的电通量实验结果
涂层材料
空白
环氧树脂 有机硅 防水涂料
表 １ 电通量和氯离子渗透性关系 电通量／Ｃ ＞４０００ ２０００～４０００ １０００～２０００ １００～１０００ ＜１００
氯离子渗透性 高
中等
低
很低 可忽略
"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""
处氯离子浓度已接近于 ０。
渗水高度的试验结果不甚相符，需要做进一步的研究。
电通量／Ｃ ２４８８．８８
２１１．３５
１７４２．７０
７７７．６０
从表 ２ 可以看出，涂覆环氧树脂和防水涂料涂层都能将 试件的电通量降到 １０００ Ｃ 以下，将试件的渗透性能降到很 低；但涂有有机硅试件的电通量仍然达到了 １７４２．７０ Ｃ，和空 白试件相比虽然降低了 １ 个渗透性等级，但降幅并不明显。以 此看来，有机硅对降低混凝土的渗透性并不明显。
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新型建筑材料
表面涂层对混凝土抗氯离子渗透性能的影响
李漠，管小军
（同济大学材料科学与工程学院，上海 ２０００９２）
摘要：分别采用环氧树脂、有机硅、聚合物水泥基防水涂料对混凝土进行表面处理，通过快速测定混凝土抗氯
离子渗透能力实验（ＡＳＴＭ Ｃ１２０２ 法）和吸水率实验，比较处理前后混凝土的抗氯离子渗透能力，以及有机硅对混凝
（１）环氧树脂：分为底漆（环氧树脂封闭漆）和面漆； （２）有机硅：本实验采用有机硅 Ｓｉｌｒｅｓ ＢＳ Ｃｒèｍｅ Ｃ； （３）聚合物水泥基防水涂料。 １．３ 实验方法及评价标准 本文采用 ＡＳＴＭ Ｃ１２０２—９７［２］。标准的要点：将按照一定 程序进行真空饱水的尺寸为 Φ１００ ｍｍ×５０ ｍｍ 的混凝土试 件，置于 ２ 个电解池内，然后施加 ６０ Ｖ 的直流电压，并每隔 ５～３０ ｍｉｎ 测量 １ 次通过试件的电流值，试验持续 ６ ｈ，根据记 录的电流－ 时间曲线计算累计电通量。再根据电量值将混凝 土抗氯离子渗透性划分不同的等级（见表 １）。
氧树脂、有机硅、聚合物水泥基防水涂料等 ３ 种涂层材料的混 凝土试件进行电通量对比实验，实验结果见图 １、表 ２。
涂有机硅的混凝土试件吸水率为 ０．００１９ ｍｍ／ｍｉｎ１／２。
表 ３ 混凝土试件的吸水率实验结果
ｔ
ｔ１／２
空白试件
涂有机硅试件
／ｍｉｎ
ｗ／ｇ △ｗ／ｇ ｈ／ｍｍ ｗ／ｇ △ｗ／ｇ ｈ／ｍｍ
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ＮＥＷ ＢＵＩＬＤＩＮＧ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ ·５３·
３结论
（１）电通量法适合测试涂覆封闭型涂层材料环氧树脂和 聚合物水泥基防水涂料等混凝土试件的抗氯离子渗透性能， 而吸水率实验适合渗透型涂层材料（如有机硅等）。
（２）通过电通量实验可知，环氧树脂和聚合物水泥基防水 涂料能使混凝土的渗透性能降到很低。通过吸水率实验可知， 涂有机硅的混凝土试件的吸水率为 ０．００１９ ｍｍ／ｍｉｎ１／２，远远低 于标准要求。因此，有机硅、环氧树脂、聚合物水泥基防水涂料 都是提高混凝土抗氯离子渗透性的有效的表面涂层材料。
对空白试件和涂有有机硅的混凝土试件分别做吸水率实 验，结果见表 ３。将相邻 ２ 次质量相减得出增重，再换算出吸水 高度 ｈ。以吸水高度和时间的开平方作图（见图 ２），所得直线 的斜率即是吸水率，空白试件的吸水率为 ０．０２０３ ｍｍ／ｍｉｎ１／２；
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图 ２ 试件涂覆有机硅前后的吸水率
从吸水率来看，涂覆有机硅后试件的吸水率明显减小，并 远远低于标准规定的 ０．０１ ｍｍ／ｍｉｎ１／２。说明有机硅的确具有较 好的抗渗性，起到保护混凝土的作用。
参考文献：
［１］ 王胜年，黄君哲，张举连．华南海港码头混凝土腐蚀情况的调查 与结构耐久性分析．水运工程，２０００（６）：８－ １２．
［２］ ＡＳＴＭ Ｃ１２０２—９７．Ｓｔａｎｄａｒｄ ｔｅｓｔ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｎｃｒｅｔｅ’ｓ ａｂｉｌｉｔｙ ｔｏ ｒｅｓｉｓｔ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｉｏｎ ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ．Ｗｅｓｔ Ｃｏｎ－ ｓｈｏｈｏｃｋｅｎ，Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｔｅｓｔｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，１９９７： ６３９－ ６４４．
１实验
１．１ 混凝土试件原料及配比 水泥：采用同昌牌 Ｐ．Ｏ３２．５ 水泥；粗骨料：选用质地坚硬、
收稿日期：２００６－ ０８－ ０１ 作者简介：李漠，女，１９８１ 年生，山东莱芜人，硕士研究生。
表面粗糙、级配良好的碎石，粒径为 ５～２５ ｍｍ；砂：细度模数为 ２．７ 的中砂；水：自来水。配合比：ｍ（水）∶ｍ（水泥）∶ｍ（砂）∶ｍ（石 子）＝１∶０．４６∶１．３０∶２．４１。 １．２ 涂层材料
但从有机硅的性能来看，它能在基材表面毛细孔内壁形 成一层均匀且致密的硅氧憎水膜，耐久性好，防水、防腐蚀效 果优异，对大气区、浪溅区海工混凝土结构具有优良的渗透、 浸渍功能，对混凝土有显著的保护功效。这显然与实验结果是 矛盾的。分析其中原因，可能是实验过程中的抽真空步骤破坏 了硅氧憎水膜，打通了氯离子渗透通道，影响了有机硅的使用 效果。而吸水率实验简单易操作，不对试件进行抽真空处理， 与实际工程所处的环境相似。因此，改用吸水率实验来测试有 机硅涂层对提高混凝土抗渗性能的作用。 ２．２ 吸水率实验
参照 ＪＴＪ ２７５—２０００《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规 范》。在容器底部放置多根直径为 １０ ｍｍ 的钢筋，将试件处理 后的表面朝下放在这些钢筋上，注入水，使水面在钢筋上 １～２ ｍｍ。分别在 ５、１０、３０、６０、１２０ 和 ２４０ ｍｉｎ 时，取出试样，擦干 试件表面的明水，称量后立即放回，直到完成所有时间的测试。