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腐蚀法研究混凝土耐腐蚀实验
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复合生态纤维是新一代生态合成纤维,它是在天然纤维的基础上,表面涂抹一层防止侵蚀的化学物质而制成[1]。作为一种新型的混凝土外加材料,它具有亲水性、环保性、易分散性、与水泥基体的粘结性、高燃点、化学性能稳定、抗侵蚀性等各方面的优良性能。本文通过外掺途径配制高性能的复合生态纤维混凝土,并通过试验周期短的快速腐蚀试验方法来研究复合生态纤维对混凝土耐腐蚀性能的影响。
1试验原材料、
(1)水泥:赛马P.O42.5R;(2)粗集料:宁夏镇北堡产的人工碎石,粒径为5-25mm连续级配;(3)细集料:宁夏镇北堡产人工水洗山砂;(4)粉煤灰:宁夏银欣源热电工贸有限公司产I级粉煤灰;(5)硅灰:北京慕湖混凝土外加剂公司生产的硅灰;(6)高效减水剂:北京慕湖厂生产的FDN高浓型萘系高效减水剂,减水率15%以上;(7)复合生态纤维:上海罗洋新材料科技有限公司的产品:博凯超纤维。
2试验分析
2.1混凝土试件制备制作高性能混凝土试块(简称H)和同配比的复合生态纤维混凝土(外掺0.6kg/m3复合生态纤维)试块(简称F),试块模型选择为10cm×10cm×10cm立方体标准试件。试件资料见表1、2。
2.2快速腐蚀试验(1)腐蚀方法按照GB/T2420—1981水泥抗硫酸盐侵蚀试验方法标准进行,试块成型24h后拆模,移入50℃的水中养护7d;(2)将试件分别放置于清水中和配制好的Na2SO4溶液中进行腐蚀试验。腐蚀溶液液面至少高出试件顶面10mm,试块底面架空,侧面隔开,容器采用带盖容器[2],腐蚀溶液为5%的Na2SO4溶液,常温腐蚀,龄期为28d;(3)在腐蚀试验过程中,每5d检测Na2SO4腐蚀溶液PH值,PH值发生变化时,用稀硫酸进行滴定,Na2SO4溶液的PH值保持在7-8;(4)到达设计的腐蚀龄期后取出相应的试块,分别观察试件腐蚀后的外观,测两种混凝土试件在饱和面干状态时的质量、经过清水和腐蚀溶液浸泡后的抗压强度、劈裂抗拉强度[3]。
2.3评价指标借鉴国内常用方法,采用质量损失率K,抗压强度抗蚀系数K1和劈裂抗拉强度抗蚀系数K2[4]。在快速腐蚀法中,龄期均为28d。
2.3.1质量损失率
2.3.3劈裂抗拉强度抗蚀系数
2.4试验结果在经过28d硫酸钠腐蚀浸泡后,H、F两组混凝土的表观状态也没有明显变化,在空气中放置一段时间后,表面有白色结晶(见图1)。28d侵蚀龄期试验数据见表3。
2.5结果分析
2.5.1质量由表3可看出,H、F在经过28d腐蚀龄期后,质量均有所增加,分别增长0.42%和0.33%,说明在28d龄期后,腐蚀介质对混凝土的腐蚀作用仍处于初期阶段,并没有因结晶压力而产生试件的破坏以至质量损失,F与H相比,质量增长较小。混凝土的耐腐蚀性能和混凝土的渗透性、孔结构有密切的关系,由于纤维的掺加增强了混凝土的抗渗性,使得F组与H相比,腐蚀初期的受腐蚀程度较弱,反映在质量上表现为增长幅度较小。硫酸盐溶液对混凝土的腐蚀,在初期使其质量增加,在腐蚀试验后期,才会由于试块表的剥落而形成质量损失,即质量损失的滞后性[5]。由于这种滞后性,表明评价指标“质量损失率”在较短龄期内不宜作为快速检查硫酸盐侵蚀程度的指标。
2.5.2抗压强度由表3看出,快速腐蚀法28d腐蚀龄期后,硫酸钠溶液中H、F的抗压抗蚀系数都已小于1,并且两个数值非常接近,表现出了快速腐蚀法的加速作用。在28d腐蚀龄期后,水中浸泡的H、F都表现出了较高的强度,说明温度提高非常有利于H和F强度的发展。F的抗压抗蚀系数K1稍大,在本实验中表现出了较好的抗腐蚀性,也反应了复合生态纤维对混凝土抗腐蚀性的增强作用,不过两个数值相差值较小,且试验的龄期较短,作者认为,在此试验基础上,可适当延长龄期,以获得更多的数据来研究纤维对抗蚀系数K1的影响。
2.5.3劈裂抗拉强度从表3中的K2值看,F在受腐蚀后抗拉强度的损失很小,说明纤维对抗拉强度发挥了很好的作用,对混凝土的抗蚀性能表现了增强作用。在本试验中,可以用抗蚀系数K2来评价纤维对受腐蚀混凝土抗拉强度的影响。
3结论
复合生态纤维对混凝土的抗腐蚀性能有增强作用;对于混凝土的抗腐蚀试验,最大的问题就是龄期太长,无法满足工程实际的需要,通过本试验的尝试,H和F这样配比相似,在化学组分上相近的混凝土,在7d升温养护的过程中和腐蚀过程中发生的化学反应相似,在相同的腐蚀条件下,可比性较强。将快速腐蚀法用于这种化学组分和结构差异较小的混凝土之间的对比试验,可以达到加速试验的目的,缩短试验时间以满足工程实际中某些试验的需求。
