C50海工混凝土抗Cl-渗透性能研究及影响因素分析

2020-10-27李亮刘化超赖小颖金磊李涛

中国公路 2020年18期

关键词：砂率矿粉水胶

李亮，刘化超，赖小颖，金磊，李涛

（1.中交路桥华南工程有限公司，广东中山 528400；2.浙江海洋大学，浙江舟山 316000；3.中交路桥华东工程有限公司，上海 200000）

一、试验方案

（一）原材料

1.水泥：本试验采用宁海强蛟海螺水泥有限公司生产的P.II52.5硅酸盐水泥。

2.集料：粗集料由宁海县创利石材有限公司生产，将粒径5～16mm和粒径16～25mm按4：6的比例混合掺入塔柱C50海工混凝土中；细集料采用产地为江西赣江II区中砂，细度模数2.80。

3.矿物掺合料：本试验采用中国国电有限公司生产的F类II级粉煤灰以及恒昌新型建材公司生产的S95级矿粉。

4.外加剂：试验采用苏博特建材公司生产的缓凝型聚羧酸高性能减水剂和AB型阻锈剂减水剂的减水率为28%，7d抗压强度比157%，28d抗压强度比≥149MPa。

（二）正交法配合比设计

依据《混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）对C50海工混凝土的配合比进行设计，采用正交试验法，将水胶比、砂率、粉煤灰掺量及矿粉掺量这4个参数作为影响因素，建立四因素三水平的正交试验设计表，根据正交试验设计表制定试验方案，具体配合比如表1所示。

（三）试验方法及评价标准

采用电通量试验、RCM试验研究C50海工混凝土的抗渗性能，试验方法及等级评价参照《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082—2009。

表1.C5O海工混凝土正交试验配合比

二、试验结果分析与讨论

根据上述正交试验配合比，获得以下9组试验数据，试验数据使用极差分析法进行分析，试验数据结果如表2所示。

表2.正交试验结果

（一）4种水平因素对C50海工混凝土电通量的影响

4种水平因素对C50海工混凝土电通量的极差分析如表3所示。

表3.C50海工混凝土电通量的极差分析表

由数据可知，4种水平因素对C50海工混凝土电通量的影响重要程度排序为：水胶比＞矿粉掺量＞粉煤灰掺量＞砂率。水胶比对C50海工混凝土电通量影响最为显著，水胶比为0.30、0.32、0.34时，其电通量值分别为441.4C、587.6C、746.2C，随着水胶比的增大电通量值逐渐增大，其抗Cl-渗透性能变差。矿粉掺量对C50海工混凝土电通量值得影响程度仅次于水胶比，矿粉掺量为15%、20%、25%时，其电通量值分别为515.3C、627.9C、632.0C，随着矿粉掺量的增大电通量逐渐增大，其抗Cl-渗透性能变差。粉煤灰掺量对C50海工混凝土电通量值得影响程度较小，粉煤灰掺量为25%、30%、35%时，其电通量值分别为630.4C、524.0C、620.7C，因而粉煤灰掺量为30%时，其抗Cl-渗透性能最好。砂率对C50海工混凝土电通量影响程度最小，砂率在41%、42%、43%时，其电通量值分别为535.3C、611.9C、628.0C，随着砂率的增大电通量值逐渐增大，但R值相对较小，因而砂率对其抗Cl-渗透性能的影响最小。经上述分析可知，A1B1C2D1为偏向较高抗Cl-渗透性能的优选配合比组合。

（二）4种水平因素对C50海工混凝土28d氯离子扩散系数的影响

4种水平因素对C50海工混凝土28d氯离子扩散系数的极差分析如表4。

表4.C50海工混凝土RCM的极差分析表

由数据可知，4种水平因素对C50海工混凝土28d的DRCM影响重要程度排序为：水胶比＞粉煤灰掺量＞砂率＞矿粉掺量。水胶比对C50海工混凝土28d的DRCM影响最为显著，水胶比为0.30、0.32、0.34时，DRCM值分别为1.6940×10-12m2/s、3.2722×10-12m2/s、4.3162×10-12m2/s，随着水胶比的增大DRCM值越大，C50海工混凝土的抗Cl-渗透性能越差。粉煤灰掺量对C50海工混凝土28d的DRCM影响程度仅次于水胶比，随着粉煤灰掺量从25%逐渐增加到35%，C50海工混凝土28d的DRCM逐渐增大，分别为2.7192×10-12m2/s、2.9479×10-12m2/s、3.6153×10-12m2/s。砂率随砂率掺量逐渐增加，C50海工混凝土28d的DRCM先减小后增大，分别为2.8585×10-12m2/s、3.4511×10-12m2/s、3.0595×10-12m2/s，因而砂率为41%时，其抗Cl-渗透性能最好。矿粉掺量对C50海工混凝土28d的DRCM影响程度最小，矿粉掺量为15%、20%、25%时，DRCM值分别为3.2700×10-12m2/s、2.7320×10-12m2/s、3.1370×10-12m2/s。因而矿粉掺量为20%时，其抗Cl-渗透性能最好。经上述分析可知，A1B1C1D2为偏向较高抗Cl-渗透性能的优选配合比组合。