摘要：試驗研究了一種無機外加劑與礦渣、粉煤灰對凈漿結合氯離子性能的改善作用。結果表明，礦渣、粉煤灰一定程度上能提高單位漿體結合外滲氯離子的能力，且存在最佳的礦渣、粉煤灰摻量，使得單位漿體結合氯離子總量最大。然而，相對于粉煤灰、礦渣，該外加劑摻入后單位漿體結合氯離子的總量顯著增加，且隨外加劑摻量增加，漿體結合氯離子的能力增強；礦渣與外加劑復摻后，單位漿體結合氯離子的總量進一步增加，最大增加達90%以上。
關鍵詞：氯離子結合； 水泥漿體； 外加劑
1．引言
氯鹽誘發鋼筋銹蝕已成為工程中一大危害，每年造成的損失難以計量，已引起混凝土研究者的廣泛關注[1]?？刂苹炷林新入x子的含量將有利于改善混凝土結構的耐久性性能。
混凝土中的氯離子的存在有三種方式[2，3]：一種是Cl-水泥C3A的水化產物水化鋁酸鈣反應生成低溶性的單氯鋁酸鈣3CaO·Al2O3·CaCl2·10H2O，即所謂Friede鹽，稱為Cl-的化學結合；另一種是Cl-被吸附到水泥膠凝材料的水化產物中去，即被水泥水化產物內比表面積不可逆的吸收，稱為Cl-的物理吸附；第三種是Cl-以游離的形式存在于混凝土的孔溶液里?；炷翆l-的化學結合與物理吸附的能力統稱為混凝土對Cl-的結合能力。一般認為只有以游離形式存在的氯離子，才會對鋼筋造成腐蝕。因此，研究混凝土結合氯離子能力有重要意義。
不少研究成果表明[3-6]，水泥漿體本身對游離氯離子具有一定的結合能力，而礦渣、粉煤灰、硅灰等對漿體結合氯離子能力有一定的增強作用，其中礦渣的增強作用最為顯著。這些研究成果為控制水泥混凝土中游離氯離子含量提供了很好的基礎。然而，就目前研究表明，單位粉煤灰、礦渣摻入后對提高水泥漿體結合氯離子的能力還很有限。因此，非常有必要發展能有效提高水泥混凝土的氯離子結合能力的技術措施，本文基于水泥混凝土化學及相關理論知識，通過試驗初步研究了一種外加劑及礦渣、粉煤灰對漿體結合氯離子性能的影響規律，為發展控制混凝土中游離氯離子技術措施提供科學依據。
2.試驗
1.1 原材料
水泥為湖南湘鄉水泥廠生產的Ｐ.Ｏ.42.5 級水泥。礦渣為江西聯達高新建材廠生產的?；郀t礦渣粉，密度2.88g/cm3,比表面450m2/kg。 粉煤灰為湖南湘潭電廠生產的風選超細粉煤灰，密度2.45g/cm3,，比表面積600 m2/kg。水泥、礦渣、粉煤灰的化學組成見表1。NaCl為化學純，NaCl溶液采用蒸餾水配制。凈漿成型采用自來水，其它采用蒸餾水。使用的外加劑為復合無機質化學純。
1.2 試驗方法
本文主要通過測定單位漿體結合氯離子的總量來研究不同漿體對氯離子的結合能力。
試驗采用水泥凈漿攪拌機制備凈漿，所有漿體水灰（膠）比均為0.35，對于摻加礦渣，粉煤灰的漿體，采用礦渣（粉煤灰）等質量取代水泥，外加劑摻量以膠凝材料總質量百分數計。凈漿成型后，置于（20±2）℃水中養護至28d齡期。氯離子結合總量主要參照文獻[3]的方法測定。首先選取部分凈漿顆粒再將其搗碎、磨細，過0.6mm篩，然后將這些顆粒放入存有硅膠的真空干燥皿中干燥3d，以去掉顆粒中絕大部分的水。取干燥后粉末30 克，置于40ml（V0）的NaCl溶液（其氯離子濃度記為C0）中浸泡并密封保存一周。按照《水運工程混凝土試驗規程》(1999) ，采用硝酸銀滴定法測定溶液中殘余氯離子濃度C1，則一定齡期的單位凈漿結合氯離子總量可由式（1）計算得到， 氯離子結合總量為兩次試驗的平均值。
2.試驗結果及分析
2.1 礦渣摻量對單位漿體結合氯離子性能的影響
圖1 給出了礦渣等量取代水泥后，28d 齡期的單位漿體結合氯離子能力隨礦渣摻量變化的試驗結果。
從圖1 可知，隨著礦渣取代水泥量的增大，漿體結合氯離子的量逐漸增加，但當礦渣摻量達到40%以后，漿體結合氯離子能力隨礦渣摻量的進一步增加而減小，礦渣摻量達到70%時，漿體此時結合氯離子的能力與純水泥漿體基本相當。這表明，存在最佳的礦渣摻量，使得漿體結合氯離子的能力達到最大，此時相對于純水泥漿體，其氯離子結合能力提高約20% 。值得注意的是，純水泥漿體本身具有較好的結合氯離子的能力。
3.2 粉煤灰摻量對單位漿體結合氯離子性能的影響
圖2 給出了粉煤灰等量取代水泥后，28d 齡期的單位漿體結合氯離子能力隨粉煤灰摻量變化的試驗結果。
從圖2 可知，隨著粉煤灰取代水泥量的增大，漿體結合氯離子的量逐漸增加，但當粉煤灰摻量達到30%以后，漿體結合氯離子能力隨粉煤灰摻量的進一步增加而減小。然而，粉煤灰對漿體結合氯離子性能影響不大，相對于純水泥漿體，摻粉煤灰后漿體結合氯離子能力最大提
標簽： 水泥漿
