1试验原材料及方案1.1原材料(1)水泥。选用普通硅酸盐水泥,物理性能指标测定结果均符合《通用硅酸盐水泥》(GB 175—2007)要求,如表1所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.05.005.T001表1水泥P.O42.5物理性能测定结果试验项目试验结果密度/(g/cm3)3.06比表面积/(m2/kg)342标准稠度用水量/%27.4凝结时间/min初凝:166终凝:254安定性合格胶砂强度/MPa3 d强度抗折强度:3.9抗压强度:21.228 d强度抗折强度:7.7抗压强度:47.0(2)细集料。选用细集料为机制砂,细度模数为2.5,亚甲蓝MB值为0.6,颗粒级配满足《普通混凝土用砂石质量及检验方法标准》(JGJ 52—2006)Ⅱ区技术要求。(3)粗集料。选用粗集料为5~31.5 mm连续级配的碎石,压碎值为13.7%,含泥量为0.80%,颗粒级配满足《普通混凝土用砂石质量及检验方法标准》(JGJ 52—2006)连续级配的技术要求。(4)粉煤灰。选用Ⅱ级粉煤灰,其细度为12.1%,烧失量为5.52%,需水量比为98%,各项指标均在《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(JGT 1596—2017)Ⅱ级粉煤灰控制范围内。(5)矿粉。选用S95级矿粉,比表面积为532 m2/kg,烧失量1.52%,7 d活性指数86%,28 d活性指数102%,各项指标均符合《通用硅酸盐水泥》(GB/T 175—2007)技术要求。2试验方案试验以水胶比为0.38,胶凝材料总量为410 kg/m3为基础配合比,通过改变矿物掺合料的掺配方式及比例、调整减水剂掺量,拌制一系列和易性满足要求的不同配比的C35混凝土,并对其28、56 d电通量进行测定,以评价混凝土抗氯离子渗透性能。具体试验配比方案如表2所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.05.005.T002表2试验配比方案试验方案水泥/(kg/m³)机制砂/(kg/m³)碎石/(kg/m³)水/(kg/m³)粉煤灰/%矿粉/%FK04107501 12415600F5389.57501 12415650F103697501 124156100F15348.57501 124156150F203287501 124156200F25307.57501 124156250F302877501 124156300F35266.57501 124156350F402467501 124156400K5389.57501 12415605K103697501 124156010K15348.57501 124156015K203287501 124156020K25307.57501 124156025K302877501 124156030K35266.57501 124156035K402467501 124156040FK52877501 124156525FK102877501 1241561020FK152877501 1241561515FK202877501 1241562010FK252877501 124156255FK302877501 124156300试验所用混凝土抗氯离子渗透试件的制备及测试参照规范《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》(GB/T 50082—2009)中的相关要求,电通量测定试验如图1所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.05.005.F001图1混凝土电通量的测定2试验结果及分析2.1单掺矿物掺合料机制砂混凝土电通量不同粉煤灰掺配比例在28 d及56 d龄期时混凝土氯离子电通量与粉煤灰掺配比例的关系如图2所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.05.005.F002图2不同粉煤灰掺配比例与电通量的关系由图2可知,在28 d龄期时,电通量的大小随粉煤灰掺配比例的增大而增大。在56 d龄期时,各粉煤灰掺配比例下的混凝土电通量均小于28 d值,且电通量的大小随粉煤灰掺配比例的增大呈现先减小后增大的趋势,在粉煤灰掺配比例为20%时,单掺粉煤灰混凝土抗氯离子渗透性能最佳。不同矿粉掺配比例在28 d及56 d龄期时混凝土氯离子电通量与矿粉掺配比例的关系如图3所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.05.005.F003图3不同矿粉掺配比例与电通量的关系由图3可知,在28、56 d两个龄期,电通量的大小都随矿粉掺配比例的增大呈现先减小后增大的结果;并且在矿粉掺配比例为25%时,单掺矿粉混凝土抗氯离子渗透性能最佳;56 d龄期时的抗氯离子渗透性能优于28 d龄期。2.2双掺粉煤灰、矿粉机制砂混凝土电通量粉煤灰、矿粉双掺试验方案中粉煤灰掺配比例与电通量的关系如图4所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.05.005.F004图4矿物掺合料双掺体系中粉煤灰掺配比例与电通量的关系由图4可知,在28、56 d两个龄期,电通量的大小都随矿粉掺配比例的增大呈现先减小后增大的结果;56 d龄期时的抗氯离子渗透性能优于28 d龄期;当试验方案为FK10,即粉煤灰掺配比例为10%、矿粉掺配比例为25%时,混凝土抗氯离子渗透性能最佳,且电通量小于单掺粉煤灰或矿粉的最小电通量值。这主要是由于水泥、粉煤灰和矿粉的平均粒径、化学成分及水化活性不同,将粉煤灰和矿粉复合掺配后,其与细集料机制砂的级配连续性要优越于纯水泥的情况,水泥被取代后,将提高胶材与机制砂的级配连续性,进一步提高了混凝土的密实性。同时粉煤灰的三大效应与矿粉的活性效应、氯离子吸附作用相互补充,对混凝土的抗氯离子渗透性能也有极大的促进作用。3结语(1)单掺粉煤灰的机制砂混凝土,其抗氯离子渗透能力在龄期28 d表现为随粉煤灰掺配比例的增大而减弱;但混凝土养护龄期的增长,有利于抗氯离子渗透能力的提高;当混凝土龄期为56 d时,在粉煤灰掺配比例为20%时混凝土抗氯离子渗透能力最佳。(2)单掺粉煤灰的机制砂混凝土,其抗氯离子渗透能力在龄期28 d表现为混凝土养护龄期的增长,有利于抗氯离子渗透能力的提高,且混凝抗氯离子渗透能力在矿粉掺配比例为25%时最佳。(3)双掺粉煤灰、矿粉的机制砂混凝土,随着混凝土养护龄期的增长,有利于抗氯离子渗透能力的提高,相比单掺试验方案,当粉煤灰掺配比例为10%、矿粉掺配比例为25%时,混凝土抗氯离子渗透性能最佳。
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