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摘 要:氯离子侵蚀是引发混凝土内部钢筋锈蚀的重要原因，对混凝土结构的使用寿命具有十分重要的影响。本文通过设计试验，对机制砂混凝土抗氯离子侵蚀的性能展开了研究，以期能为有关需要提供参考。
关键词:机制砂；混凝土；氯离子
0 引言
随着我国社会经济的快速发展，工程建设日益增加，对混凝土的需求量也越来越多，这导致了天然砂资源紧张，应用机制砂代替天然砂作为混凝土的细集料已成为当前的一个重要趋势。在沿海地区，氯离子侵蚀是导致钢筋锈蚀的主要原因，极大地影响到了混凝土结构的使用寿命。因此，对机制砂混凝土抗氯离子侵蚀试验展开研究十分必要。
1 试验设计
1.1 混凝土原材料
胶凝材料采用高耐久性建筑混合料，主要成分为水泥、粉煤灰、矿粉复合材料。粗骨料使用的5～16mm及5～25mm两级配碎石。砂分别采用使用Ⅱ级配区天然河砂与地区生产的机制砂，细度模数分别为2.6和2.9，减水剂均选用高性能聚羧酸减水剂(LN－SP)。
1.2 混凝土配合比
根据试配结果和混凝土质量情况，设计配合比如表1所示，其水胶比分别为0.31(河砂)、0.33(机制砂－1)、0.315(机制砂－2)。
图3 留样试块抗压强度
由表2和图3(a)可以看出，28d龄期时，自然养护混凝土的抗压强度均高于标准养护，其中机制砂－2的28d龄期测试结果不符合强度随龄期发展规律，因此排除该数据点。由图3(a)和图3(b)可以看出，完全采用机制砂情况下，其混凝土强度均高于河砂，表明完全采用机制砂能够保证混凝土的强度需求。取芯试块的抗压强度，在45d龄期时机制砂也比河砂高，验证了采用机制砂的可行性。
机制砂配制混凝土的弹性模量较河砂混凝土也略高，一方面机制砂是由凝灰岩碎石破碎而成，河砂为天然冲刷沉积而成，由于岩性方面的差别，使得机制砂具备比河砂更高的坚硬性，导致机制砂混凝土的弹性模量也较河砂混凝土更高，另一方面则是由于机制砂的嵌集咬合效应导致机制砂混凝土的体积稳定性更好，受力状态下的变形更小，刚度更大，因此弹性模量较大。
2.2 抗氯离子渗透性能
抗氯离子渗透性能采用《普通混凝土长期性能和耐久性试验方法》规定的快速氯离子迁移系数法(RCM法)进行测试。抗氯离子渗透性能测试结果如表3和图4所示。
图4 氯离子渗透系数
从表3和图4可以看出，标准养护条件下，两种混凝土在不同龄期的RCM均小于1.5，达到Ⅴ级水平。自然养护条件下，RCM均小于2.5，达到Ⅳ级水平，抗氯离子渗透性能良好。标准养护和取芯的机制砂配制混凝土在不同龄期测试的RCM均比河砂高，表明沿海地区机制砂配制的混凝土虽然能满足抗氯离子侵蚀性能要求，但比河砂混凝土的性能略差。
取芯试件的RCM测试结果均大于标准养护混凝土，其原因可能是由于标准养护条件混凝土水化反应充分，生成的CSH凝胶体能够更好充实微观结构，提高混凝土密实度。与此同时，沿海地区的气温相对较高，水分挥发加快，不利于混凝土的水化反应，使得混凝土试块内部的空隙相对较多，因此抗氯离子扩散性能也略差。
标准养护条件下的机制砂混凝土氯离子扩散系数比河砂混凝土略高，主要是由于机制砂破碎成型的工艺导致机制砂内部存在微裂纹，形成了氯离子扩散渗透的通道，因此机制砂混凝土的氯离子扩散系数与河砂混凝土氯离子扩散相比略高。
3 结语
综上所述，当前，机制砂已逐渐替代天然砂应用于混凝土制备中，对机制砂混凝土的抗氯离子侵蚀性能展开分析具有十分重要的意义。本文通过试验，分析了机制砂抗氯离子侵蚀性能，发现自然条件养护和标准养护条件下机制砂配制混凝土的抗氯离子渗透性能良好，满足混凝土使用要求。
参考文献:
[1]凝灰岩机制砂海工混凝土抗氯盐侵蚀耐久性研究[J].李遵云,周玉娟,秦明强,孙砚红.硅酸盐通报.2015(04)
[2]机制砂高性能混凝土的耐久性分析[J].王燚,冯庆革,彭俚,孙昕.商品混凝土.2015(07)
论文作者:李春良
论文发表刊物:《防护工程》2017年第11期
论文发表时间:2017/9/14
标签：混凝土论文; 机制论文; 氯离子论文; 性能论文; 耐久性论文; 标准论文; 弹性模量论文; 《防护工程》2017年第11期论文;