粉煤灰综合利用 2016 NO.2 FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION 试验与应用 粉煤灰混凝土钢筋锈蚀影响因素研究 Study on the Influencing Factors of Steel Corrosion in Fly Ash Concrete 俞斌,周志云 (上海理工大学环境与建筑学院,上海200093) 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(0-40%),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40%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NaCl相 比,CaCl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:TU528.2文献标识码:A 文章编号:1005-8249(2016)02-0028-04 钢筋混凝土作为一种价廉物美的建筑材料将获得 不同粉煤灰掺量以及不同阳离子类型对粉煤灰混凝土 更大的应用,尤其是在发展中国家,然而随着时间的推 钢筋锈蚀的影响。
移,大量的钢筋混凝土结构经过多年服役已经相继进 1试验 人老化阶段;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, 1.1试件制备 达不到预定的服役年限。
据报道2,当今的混凝土 本试验制作试件尺寸为100mm×100mm×100mm。
比20世纪60年代以前的混凝土更不耐久。
英格兰岛 水泥采用强度等级42.5的普通硅酸盐水泥;细骨料为 上的中环线快车道上的11座高架桥因撒盐除冰,两年 普通河砂,颗粒级配属于级配二区,粗骨料为碎石,最 后就发生了钢筋锈蚀致使混凝土胀裂的现象;1998 大粒径35mm;水为自来水;粉煤灰为I级粉煤灰;减 年我国公路、桥梁、建筑的腐蚀损失为1000亿元,而到 水剂为YSP-1型奈系高效减水剂。
混凝土配合比见 2000年则升至1800亿元以上,其中40%为钢筋锈蚀 表1。
钢筋采用直径为10mm、长为150mm的HRB400 引起的。
钢筋锈蚀是造成混凝土结构耐久性失效 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15mm、25mm和50mm的3种试 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 件,其余配合比均制备保护层厚度为50mm的试件。
表1混凝土配合比 钢筋去钝化最为直接、严重和普遍。
有研究56认为, 掺合料 每立方米混凝土中材料用量/(kgm) 掺人粉煤灰可以增加混凝土对CI"的渗透阻力和吸附 编号 水胶比 掺量/% 水泥 水 砂 石粉煤灰减水剂 CI的能力,减小氯离子侵人深度,从而延长钢筋锈蚀 1 0 0.6 275 2.07 的初始阶段,给钢筋提供更好的保护。
2 0 0.46 350 161 672 1248 0 2.625 3 20 0.46 280 161 20 2.625 本文结合国内外有关研究成果,根据影响钢筋锈 4 40 0.46 210 161 140 2.625 蚀的主要因素,研究了不同水胶比、不同保护层厚度、 5 09 0.46 140 210 2.625 6 0 0.32 500 160 0 3.75 第一作者:俞斌(1991~),女,在读硕士研究生 联系邮箱:daxiangxiong@ 1.2试验设备 收稿日期:2015-11-06 钢筋锈蚀仪:采用北京宇通时代科技有限责任公 28 万方数据
粉煤灰综合利用 FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION 2016 NO.2 试验与应用 司生产的RT70钢筋锈蚀仪;高精度毫欧姆表:采用温 位相差不多,但发生突变后两者之间差距变大。
粉煤 州市开阳仪器仪表研究所生产的电阻测试仪KY2521 灰掺量为40%的混凝土试件的钢筋腐蚀电位最大, 系列。
20%和60%次之,未掺粉煤灰最小,而未掺粉煤灰的 1.3试验方法 混凝土试件的钢筋腐蚀电位在发生突变后下降得最 因钢筋锈蚀非常缓慢,所以需要通过实验室加速 快,60%和20%次之,40%最慢。
由图4可以看出,钢 锈蚀的试验方法来进行研究。
采用干湿循环方法加速 筋电阻呈线性递增,未掺粉煤灰的混凝土试件的钢筋 混凝土中钢筋的锈蚀,即将钢筋混凝土试件标准养护 电阻及其增长率明显最大,20%和60%次之,40%最 28d,并置于室内干燥4d后,将其分别置于浓度为3% 小,而20%和60%两者的钢筋电阻变化差异较小。
有 的NaCl和CaCl溶液中进行...