企业新闻行业新闻

行业新闻

减胶剂对混凝土耐久性的影响

发布时间:2019-10-22 来 源 :武汉华轩高新

耐久性是混凝土非常重要的性能。工程应用的混凝土除了具有较高的强度和安全地承受设计荷载以外,还必须具备承受所处环境条件下耐久性能好、寿命年限长等特点,以保证混凝土建筑工程的安全、稳定、可靠。特别是对于修建在沿海环境条件下的混凝土工程更加要注重其耐久性,为了验证减胶剂对于混凝土的耐久性有明显的改善和提高,我们对混凝土的耐久性能进行了研究分析和探讨。下面我们主要针对人们比较关注的混凝土的指标抗氯离子渗透性能及收缩性能等进行了试验分析。

      1 减胶剂对混凝土抗渗性能的影响

混凝土的耐久性与其抗渗性有着密不可分的关系。若抗渗性能不足,有害液体、气体等成分就会渗入混凝土内部,发生侵蚀作用,不仅破坏混凝土的结构,还会使钢筋锈蚀膨胀,造成混凝土保护层开裂或剥落。混凝土的抗渗性是其优良耐久性的重要保证。

试验参照 GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》分析混凝土的抗渗性能,每组试验采用上部直径175mm,下部直径185mm,高度150mm的圆台体试件进行试验,从0.1 MPa开始加压,直到达到预定压力后开始计时并保持此压力24h后停止实验,将试件取下并沿中间劈裂测试渗水高度,同时观察渗水状态。通过对比分析减胶剂对混凝土抗渗性能的影响。以某搅拌站混凝土生产配比为基准组,减胶剂掺量为0.6%,按水泥减少10%作为对比组进行试验,如下表1以及抗渗试验结果如表2所示。


1 混凝土试验配合比



2 混凝土抗渗性能测试结果



由表2实验结果表明对比组配制的混凝土平均渗水高度要比基准组少很多,说明具有良好的抗渗性能。与基准组相比,掺入混凝土减胶剂并减少10%水泥用量后,其抗渗性能得到改善,从沿试件轴线劈开的结果来看,对比组渗水高度小,曲线平缓,进而说明混凝土内部结构密实,孔隙率较小。混凝土减胶剂良好的分散作用使混凝土形成了稳定细密的气孔结构,隔断毛细水管,进一步阻止了有害物质的入侵,起到抗渗的效果,提高了混凝土的耐久性能。所以掺入混凝土减胶剂减少水泥、矿粉用量后不但没有影响混凝土的抗渗性能,反而对其抗渗性有增强的作用。故掺入减胶剂后会提高混凝土的抗渗性能。


      2 减胶剂对混凝土收缩性能的影响


近年来,混凝土的收缩开裂问题引起人们广泛的关注。工程实践表明,有超过70%的混凝土结构裂缝的出现并非因为承载力不足引起的。高性能混凝土必须具有匀质性、体积稳定性等特征。尤其是混凝土的体积稳定性是混凝土耐久性的重要组成部分,不良的体积稳定性会引发混凝土开裂,无论裂缝多大多小,势必会对混凝土的耐久性能产生不利的影响,而且会加速外界环境中的有害气体、液体等介质畅通进入混凝土内部,加速钢筋的锈蚀、老化,进而造成整个混凝土结构体的破坏。硬化混凝土的体积变形主要是由于水泥石水化作用引起的,也是不可避免的,而且它还会随着外界环境的温度、湿度的变化而变化。本试验主要测试的是在一定温度、湿度条件下混凝土的收缩变形,而且干缩变形常常与自生体积变形同时发生,这里我们关注比较的是掺入减胶剂对混凝土收缩性能的影响。

试验参照GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》。收缩试验应在室内恒温恒湿的环境中进行,温度(20±2)℃,湿度(60±5)%。试验采用尺寸为100mm×100mm×515mm的棱柱体试件,每组为3个试件。主要是通过读取初始以及到达规定龄期后千分表的读数来计算出混凝土的收缩变形值。实验配合比如表1所示,测得收缩率值如表4所示。

3混凝土收缩率值


由表3试验结果可以看出,整个养护试验龄期,掺入减胶剂后的对比组的收缩率值均小于基准组的收缩率值。分析其可能的原因是对比组减少了水泥等胶凝材料的用量,从而降低了混凝土内部因水泥等水化产生的水化热,延迟了早期水化热过于集中的释放,使得整个胶凝材料体系内部水化更加均匀的发生,进而使得混凝土内部的收缩变形减弱。所以说加入减胶剂后对混凝土的收缩变形起到了一定的抑制作用,减少了因收缩导致的混凝土开裂的现象,对混凝土的耐久性起到了良好的改善和提高效果。


      3 减胶剂对混凝土抗氯离子渗透性能的影响


根据美国ASTM C1202-2010标准,测定混凝土的抗氯离子渗透性能可以根据6h累积通过养护28d龄期混凝土圆柱形试块(100mm×50mm)的电通量来表征,混凝土抗氯离子渗透性能等级评价标准见表4。试验参照ASTM C1202-2010标准,对养护28d和56d的混凝土进行电通量测试,试验结果如表5所示。

4 混凝土氯离子渗透性的评价标准


  

5 混凝土电通量实验结果



      由表5可以看出,随着养护龄期的增加,无论是C30还是C50等级的混凝土,其电通量都有不同程度的降低,依据混凝土氯离子渗透性评价标准可知,C30等级的混凝土在56d龄期内属于中等水平,而C30等级的混凝土在28d龄期内属于中等水平,但是到了56d龄期就属于低等水平了。在其他试验条件一致的情况下,对比组与试验组相比较我们可以发现,混凝土减胶剂的掺入可以明显降低混凝土的电通量,说明减胶剂的使用有利于提高混凝土整体的密实性,优化混凝土的孔结构,这对于长期在海边环境条件下遭受氯离子侵蚀的混凝土无疑提供了一种很有效的技术解决措施。所以通过使用减胶剂后对混凝土的抗氯离子渗透性能有了较大的改善,也为今后更为苛刻环境条件下的应用提供了技术支持和应用基础。 



      4 减胶剂混凝土耐久性分析总结


当混凝土减胶剂掺量为胶凝材料质量0.6%时,减少水泥等胶材用量10%-15%的条件下与基准配比相比,将混凝土减胶剂对混凝土耐久性的影响归纳如下:

      ①  掺入减胶剂后,混凝土的抗渗性能明显得到改善,从试件劈开的情况来看,其平均渗水高度下降10mm,而且渗透曲线比较稳定,说明加入减胶剂后混凝土内部微观结构密实,孔隙分布良好,混凝土构件密实度更好。混凝土减胶剂的分散作用使得混凝土结构形成稳定致密的气孔,隔断毛细水管,有效防止了有害物质的侵蚀,起到抗渗的效果,提高了混凝土的耐久性能。

      ②  掺入减胶剂后,混凝土出现干缩开裂的几率下降,混凝土收缩变形的程度相较于基准混凝土来说,得到了明显的降低。这一点可以从混凝土的收缩率值上直观地体现出来,由于降低了水泥等胶材的用量,使得其水化热相应地降低,进而使得混凝土整体绝热温升降低,所以因此导致的收缩变形程度小。

      ③  掺入减胶剂后,混凝土的抗氯离子渗透性能得到明显改善。特别是在28d后其抗氯离子渗透性能更好,说明了混凝土减胶剂能够提高混凝土的密实程度,优化微观孔隙结构。