淺述粉煤灰混凝土的耐久性及其評價

摘要：通過對粉煤灰混凝土耐久性的幾個技術(shù)指標(biāo)的討論和評價，明確了影響混凝土耐久性的決定因素及其對混凝土耐久性的影響程度。

關(guān)鍵詞：混凝土耐久性；抗凍性；引氣量；碳化深度

0　引　言

國內(nèi)外應(yīng)用粉煤灰混凝土已有幾十年的歷史，隨著粉煤灰混凝土的廣泛應(yīng)用，人們對粉煤灰混凝土的耐久性越來越重視，對粉煤灰混凝土耐久性的評價也顯得越來越重要。本文就粉煤灰混凝土耐久性的幾個主要指標(biāo)如：抗碳化能力、抗凍性、鋼筋銹蝕、抗?jié)B性等方面進(jìn)行評價和必要的討論。?

1　抗碳化能力

混凝土碳化作用是指碳酸氣或含碳酸氣的水與混凝土中的氫氧化鈣作用生成碳酸鈣的反應(yīng)，準(zhǔn)確地說，應(yīng)是“碳酸氣作用”。一般按碳化程度，混凝土可劃分為三個區(qū)，靠外部的完全碳化區(qū)；內(nèi)部的未碳化區(qū)；中間的碳化反應(yīng)區(qū)。各區(qū)中co2濃度、ca(oh)2含量、ph值明顯不同。完全碳化區(qū)基本上就是酚酞酒精溶液的不變色區(qū)，一般取ph值為10.5～11作為界限，碳化深度通常指該區(qū)的深度，根據(jù)費(fèi)克(fick)第一定律，可建立最簡單的碳化深度與碳化時間的冪函數(shù)公式：

x=at1/2?

式中　x——碳化深度；

a——碳化系數(shù)，取決于環(huán)境中的co2濃度及其在混凝土中的有效擴(kuò)散；

t——碳化時間。?

現(xiàn)在，許多國家的學(xué)者在此公式的基礎(chǔ)上發(fā)展了不少更為全面的碳化深度公式，其中比較簡單實(shí)用的公式要數(shù)德國混凝土碳化公式：即dk=a+vkt1/2 ?

以及國內(nèi)常采用的簡化公式：

x=a·tb?

式中　x——碳化系數(shù)；

a,b——碳化條件系數(shù)。

西安冶金建筑學(xué)院張令茂提出上述公式中：a=2．37～9．54，b=0．3～0．6。

如果要根據(jù)實(shí)測的碳化深度來推算若干年后的碳化深度，則可用如下公式：

x=x1*(t/t1)1/2?

式中　x——推算若干年后混凝土的碳化深度；

x1——混凝土工程中實(shí)測的碳化深度；

t——推算的年數(shù)；

t1——實(shí)測碳化深度時，混凝土工程使用年數(shù)。

至于對粉煤灰混凝土抗碳化能力的評價，是通過與基準(zhǔn)混凝土的抗碳化能力進(jìn)行對比表現(xiàn)出來的，即所謂“粉煤灰混凝土抗碳化效率系數(shù)kx”是：

kx=x′/x?

式中　x′——粉煤灰混凝土的碳化深度；

x——基準(zhǔn)混凝土的碳化深度。?

kx值可大于1，也可降到1以下。根據(jù)國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)粉煤灰混凝土的碳化深度大于基準(zhǔn)混凝土的往往是在以下幾種情況下發(fā)生的：使用質(zhì)量較低的粉煤灰；粉煤灰摻量過大，尤其是礦渣水泥再摻大量的粉煤灰，粉煤灰等量取代部分水泥，或直接用粉煤灰水泥取代普通水泥；粉煤灰混凝土標(biāo)號較低，一般都在c30以下，水灰比較大，在0.6以上。但如果水泥用量不減少，再外摻粉煤灰取代部分砂子，這樣的粉煤灰混凝土抗碳化能力就可以增加；同時摻用粉煤灰和減水劑，即采用“雙摻”的技術(shù)措施，還可以更好地發(fā)揮粉煤灰的效應(yīng)，保證提高粉煤灰的抗碳化能力，使x值降到1以下。?