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混凝土耐久性与孔结构影响因素的研究

孟庆超  
【摘要】: 当前,引气和掺加矿物掺合料及外加剂已成为提高混凝土抗冻性和抗渗性的主要措施。通过控制拌合物的含气量来控制混凝土的抗冻融性,是目前工程中普遍采用的方法,但引气后混凝土的孔结构变化及其对抗冻、抗渗等耐久性的影响研究较少,而无机盐类外加剂对混凝土孔结构及其耐久性影响的研究更少,因此开展这方面的研究具有重要意义。本文主要研究了无机盐类外加剂对混凝土孔结构及其力学性能、抗冻与抗渗性能的影响,并探讨了孔结构与其性能的关系。 采用压汞法测定了硬化混凝土水泥石的孔结构体系参数,包括总孔隙率、最可几孔径及平均半径等,探讨了孔结构与混凝土抗冻性、抗氯离子扩散系数及力学性能的关系。 研究表明:在混凝土中掺加粉煤灰、矿渣等矿物掺合料优化了混凝土的孔结构,提高了混凝土的抗压强度和抗渗性能,且随龄期的延长这种改善作用更加明显;饱水冻融后混凝土的孔结构变化明显,总孔隙率增加,大孔数量急剧增大,小孔数量减小,平均孔径和最可几孔径增大;且饱水程度越大,这种破坏作用越明显。掺合料的掺入改善了混凝土抵抗冻融破坏的能力,且复合掺合料的效果优于单一掺合料。 混凝土中掺加无机盐类外加剂,对水泥石的孔结构影响较大,特别是Na2SO4的加入极大地粗化了水泥石的孔结构,使总孔隙率增大。Na_2SO_4掺入后,引气混凝土的氯离子扩散系数增大,抗渗性降低;而NaNO_2和NaCl能够细化水泥石的孔结构,对混凝土的抗渗性有利,但提高幅度不大。


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