50次冻融循环后粉煤灰对混凝土电通量的影响研究成果

图6－4是经过50次清水冻融后不同粉煤灰掺量对氯离子渗透性能的影响结果，在水胶比为0.38中，未掺粉煤灰的基准组混凝土6h导电量为2231.5C，掺粉煤灰量为胶凝材料的10%时混凝土6h导电量为3520.5C，与基准组比上升了57.7%；掺量为15%的粉煤灰混凝土6h导电量为1490C与基准组比下降了33.2%。说明在冻融循环作用下掺量为15%的粉煤灰可以降低氯离子电通量值，而掺量为10%的粉煤灰很大程度上提高了氯离子电通量值，反而降低了混凝土抗氯离子渗透能力。这主要是因为混凝土经过冻融循环后会引起内部的损坏和开裂，增大混凝土内部的孔隙率，促进了氯离子在混凝土内部的扩散和渗透，与未经冻融的混凝土相比反而增加了混凝土的电通量。掺量为15%的粉煤灰比掺量为10%抗渗性好是因为大掺量的粉煤灰可以改善混凝土内部的微观结构，优化了界面结构进一步的阻断渗透的通路，混凝土内部孔隙得到较好的填充［70］。

图6－4　清水中粉煤灰掺量与电通量关系

图6－5中是混凝土在浓度为4%盐溶液中经50次冻融后粉煤灰掺量对氯离子渗透性能的影响结果。在水胶比为0.38中，未掺粉煤灰的基准组6h导电量为2527.2C，粉煤灰量为胶凝材料的10%时导电量为1498.9C下降了40.6%；粉煤灰量为胶凝材料的15%时混凝土6h导电量为2003.6C下降了20.7%。说明在冻融循环和4%盐溶液共同作用下掺量为15%的粉煤灰可以降低氯离子电通量值，掺入量为胶凝材料总量10%的粉煤灰大大降低氯离子电通量，更有利提高混凝土抗氯离子渗透能力。这主要是因为混凝土在4%盐溶液的渗透性远远大于在清水溶液的渗透性，因此在盐溶液中的饱和程度比在清水中高很多，同时由于冻融循环作用会加剧冰点的降低、压缩性的增大，这些因素的综合作用有利于混凝土抗冻性。一般来说抗冻性好的混凝土内部的孔隙和裂缝则相应的减少，减少氯离子侵入混凝土的量，有利于抗渗透性的提高。

(www.xing528.com)

图6－5　4%的NaCl溶液中粉煤灰掺量与电通量关系

图6－6中是混凝土在浓度为10%盐溶液中经50次冻融后粉煤灰掺量对氯离子渗透性能的影响结果，在水胶比为0.38中，未掺粉煤灰的基准组6h导电量为2865.7C，掺入胶凝材料总量10%的粉煤灰6h导 电 量 为4137.6C上 升 了44.6%；掺入胶凝材料总量15%的粉煤灰6h导电量为3003.4C下降了48%。可见在冻融循环和10%盐溶液共同作用下掺量为10%的粉煤灰提高了氯离子电通量，掺量为15%的粉煤灰反而降低氯离子电通量值，更有利提高抗氯离子渗透能力。这主要是因为，在10%氯化钠盐溶液是高浓度的盐溶液，含有更多的氯离子存在，会增大混凝土内部渗透压，提高混凝土的保水程度和冻胀结晶压力，加剧了混凝土的冻融损伤，导致质量损失和表面严重剥落。同时冻融循环作用又会引起混凝土的内部开裂和孔隙率的上升，加快了氯离子侵入混凝土中。随着粉煤灰掺量的不断加大会填充水泥颗粒间大的孔隙，毛细孔径变得细化，同时毛细孔通道也相应延长。混凝土渗透性与孔径分布及细孔通道长度有关，电通量会因为孔径越细和通道的延长逐渐变小，因此掺量为15%的粉煤灰混凝土比掺量为10%抗氯离子渗性要好。

图6－6　10%的NaCl溶液中粉煤灰掺量与电通量关系