粉煤灰混凝土钢筋锈蚀影响因素研究.pdf

2 0 1 6N O 2粉煤灰综合利用F L YA S HC O M P R E H E N S I V EU T。I Z A T I o N粉煤灰混凝土钢筋锈蚀影响因素研究S t u d yo nt h eI n f l u e n c i n gF a c t o r so fS t e e lC o r r o s i o ni nF l yA s hC o n c r e t e俞斌，周志云(上海理工大学环境与建筑学院，上海2 0 0 0 9 3)摘要：通过实验室加速钢筋锈蚀的方法，运用半电池电位法，研究了水胶比、粉煤灰掺量、保护层厚度和阳离子类型对混凝土钢筋锈蚀的影响。结果表明，减小水胶比，增加粉煤灰掺量(0-4 0)，增大保护层厚度，均可以有效提高钢筋抗锈蚀能力，但当粉煤灰掺量大于4 0 时，钢筋抗锈蚀能力则变差；阳离子类型对钢筋锈蚀有显著的影响，与N a C l 相比，C a C l：明显加快了混凝土内钢筋的锈蚀。关键词：粉煤灰混凝土；钢筋锈蚀；干湿循环；水胶比；保护层；阳离子中图分类号：T U 5 2 8 2文献标识码：A文章编号：1 0 0 5-8 2 4 9(2 0 1 6)0 2 0 0 2 8 0 4钢筋混凝土作为一种价廉物美的建筑材料将获得更大的应用，尤其是在发展中国家，然而随着时间的推移，大量的钢筋混凝土结构经过多年服役已经相继进入老化阶段；与此同时，越来越多的新结构建造于严酷的环境和介质中，由于结构的耐久性不足而提前失效，达不到预定的服役年限。据报道心J，当今的混凝土比2 0 世纪6 0 年代以前的混凝土更不耐久。英格兰岛上的中环线快车道上的1 1 座高架桥因撒盐除冰，两年后就发生了钢筋锈蚀致使混凝土胀裂的现象1；1 9 9 8年我国公路、桥梁、建筑的腐蚀损失为1 0 0 0 亿元，而到2 0 0 0 年则升至1 8 0 0 亿元以上，其中4 0 为钢筋锈蚀引起的J。钢筋锈蚀是造成混凝土结构耐久性失效的首要因素，引起混凝土内钢筋锈蚀的主要原因是混凝土的碳化和氯离子的侵蚀，通常认为氯离子引起的钢筋去钝化最为直接、严重和普遍。有研究 山1 认为，掺人粉煤灰可以增加混凝土对C 1 一的渗透阻力和吸附c l 一的能力，减小氯离子侵入深度，从而延长钢筋锈蚀的初始阶段，给钢筋提供更好的保护。本文结合国内外有关研究成果，根据影响钢筋锈蚀的主要因素，研究了不同水胶比、不同保护层厚度、第一作者：俞斌(1 9 9 1)，女，在读硕士研究生联系邮箱：d a x i a n 鲥o n g 1 2 6 c o m收稿日期：2 0 1 5 1 1-0 62 8 不同粉煤灰掺量以及不同阳离子类型对粉煤灰混凝土钢筋锈蚀的影响。1 试验1 1 试件制备本试验制作试件尺寸为1 0 0 m m X1 0 0 m m X1 0 0 m m。水泥采用强度等级4 2 5 的普通硅酸盐水泥；细骨料为普通河砂，颗粒级配属于级配二区，粗骨料为碎石，最大粒径3 5 r a m；水为自来水；粉煤灰为I 级粉煤灰；减水剂为Y S P-1 型奈系高效减水剂。混凝土配合比见表1。钢筋采用直径为1 0 m m、长为1 5 0 m m 的H R B 4 0 0螺纹钢。混凝土配合比见表1。其中2 号配合比制备了保护层厚度分别为1 5 m m、2 5 r a m 和5 0 r a m 的3 种试件，其余配合比均制备保护层厚度为5 0 m m 的试件。表1 混凝土配合比编号苏水胶比翥鼍号擎裂嚣斋l0O 62 7 51 6 56 9 11 2 8 3O2 0 72O0，4 63 5 01 6 l6 7 21 2 4 802 6 2 532 00 4 62 8 01 6 16 6 81 2 4 02 02 6 2 544 00 4 62 1 01 6】6 6 41 2 3 31 4 02 6 2 556 0O 4 61 4 01 6 16 6 01 2 2 52 l O2 6 2 56OO 3 25 0 01 6 06 2 71 1 6 403 7 51 2 试验设备钢筋锈蚀仪：采用北京宇通时代科技有限责任公粉煤灰综合利用F L Y A S HC O M 呼R E H E N S I、，】EU T。I Z A T I O N2 0 1 6N O 2司生产的R T 7 0 钢筋锈蚀仪；高精度毫欧姆表：采用温州市开阳仪器仪表研究所生产的电阻测试仪K Y 2 5 2 1系列。1 3 试验方法因钢筋锈蚀非常缓慢，所以需要通过实验室加速锈蚀的试验方法来进行研究。采用干湿循环方法加速混凝土中钢筋的锈蚀，即将钢筋混凝土试件标准养护2 8 d，并置于室内干燥4 d 后，将其分别置于浓度为3 的N a C l 和C a C I：溶液中进行干湿循环(在溶液中浸泡4 d，再放在自然的环境中风