提高混凝土氯离子渗透性能的方法

氯离子侵入到混凝土内部会加速钢筋锈蚀，混凝土结构耐久性会降低或完全失效。碱激发混凝土的氯离子渗透性和所采用的激发剂有关。Douglas等［5］的研究发现，水玻璃激发矿渣砂浆比NaOH或Na2CO3激发的矿渣砂浆具有更低的孔隙率和更细的孔隙结构。采用快速氯离子渗透试验测量碱矿渣水泥混凝土中的通电量，发现水玻璃激发的矿渣砂浆表现出更高的电荷通过量，而用NaOH或Na2CO3激发的矿渣砂浆其通电量从3天到90天几乎没有变化，这表明，碱激发矿渣砂浆和混凝土中孔隙溶液的化学组成对导电性或电荷量的贡献大于孔结构。

Bernal等人［6］采用快速氯离子渗透试验方法（ASTM C1202）研究了碱激发矿渣/偏高岭土混凝土28天和90天电荷通过量，结果如图9-5所示。SiO2/A12O3（S/A）为4.4的碱矿渣混凝土的电通量最大，当掺入不同比例的偏高岭土后，电通量有降低的趋势，但总体通电量在1 000～2 000库仑范围，属于低氯离子渗透性混凝土。

图9-5　不同养护龄期碱激发矿渣/偏高岭土混凝土的氯离子渗透性能

种类不同、掺量不同的工业废渣对碱矿渣混凝土的抗氯离子的渗透性能有明显的影响，这与其微观结构及水泥石的水化产物不同有关。依照现行《水运工程混凝土试验规程》（JTJ 270）测定了不同工业废渣对碱矿渣混凝土的相对氯离子扩散系数的影响，试验所采用的配合比及结果如表9-1所示，为了直观地分析不同溶胶比及不同工业废渣复合对碱矿渣混凝土氯离子扩散系数的影响，将试验结果绘于图9-6。

表9-1　碱激发矿渣混凝土的氯离子扩散系数［7］(www.xing528.com)

图9-6　不同工业废渣对碱矿渣混凝土的氯离子扩散系数影响［7］

通过分析表9-1和图9-6的试验结果可知，随着养护龄期的增加，由于水化和微孔填充的作用，混凝土结构内部更密实，氯离子相对扩散系数降低。掺入30%的锂渣能显著提高混凝土的抗氯离子渗透性（1-1组），28天时氯离子扩散系数降低近50%，360天时，掺锂渣混凝土的扩散系数是碱矿渣混凝土的66.7%，锂渣的掺入能提高碱矿渣混凝土的抗氯离子渗透性；当28%的粉煤灰和30%的锂渣复合时（2-2组），能提高碱矿渣混凝土的抗氯离子渗透性，但当用20%的粉煤灰和50%的锂渣（3-3组）复合取代矿渣时，氯离子扩散系数增大，即掺量过大时，氯离子扩散能力也增大，这是因为粉煤灰、锂渣和碱早期反应速度慢，过多的量影响了水化进程的发展。此外，用10%的石粉取代矿渣时，混凝土抵抗氯离子扩散的能力增强，扩散系数也比未掺时有一定的降低。

锂渣、粉煤灰及石粉掺量适当时，能提高碱矿渣混凝土抗氯离子渗透能力，主要因为这些工业废渣能改善混凝土的孔结构，降低混凝土的孔隙率，使混凝土结构更致密，抗渗性提高；另外，不同工业废渣的掺入也改变了原水化产物的组成和数量，可能增加了吸附固化氯离子的水化产物，增强了其对氯离子的化学吸附能力，从而提高混凝土的抗氯离子渗透性。