1、第16卷第5期2013年1O月建筑材料學報J0URNAL0FBUILDINGMATERIALSVo【16，No50Ct，2013文章編號：1007—9629(2O13)05—0787—07粉煤灰對受彎開裂鋼筋混凝土內(nèi)氯離子侵蝕的影響陸春華，崔釗瑋，張邵峰，劉榮桂，劉奇東(江蘇大學土木工程與力學學院，江蘇鎮(zhèn)江212013)摘要：為了研究粉煤灰摻量對受彎開裂鋼筋混凝土中氯離子侵蝕過程的影響，采用三點受彎的方法將粉煤灰摻量(質(zhì)量分數(shù))分別為0

2、，15和3O的混凝土梁進行兩兩自錨，并將不同開裂狀態(tài)下的試驗梁放置于5(質(zhì)量分數(shù))的NaC1溶液中進行干濕循環(huán)侵蝕試驗結果表明：干濕循環(huán)作用下，受彎開裂混凝土的表層對流區(qū)深度在10～20mm，且隨著裂縫寬度的增加，對流區(qū)深度逐漸增大；混凝土的氯離子滲透性能隨著彎曲裂縫寬度的增大而提高；粉煤灰摻量在15以上時能有效改善開裂混凝土的抗氯離子滲透性能，其等效氯離子擴散系數(shù)是普通混凝土的1／8～1／6；擴散分析時，混凝土損傷劣化效應系數(shù)K與裂縫

3、寬度W，粉煤灰摻量廠可用指數(shù)關系進行擬合關鍵詞：鋼筋混凝土；彎曲裂縫；氯離子；粉煤灰摻量；等效氯離子擴散系數(shù)中圖分類號：TU5281文獻標志碼：Adoi：103969／jissn1007—96292O1305009InfluenceofFlyAshContentonChlorideCorrosioninFlexurallyCrackedReinforcedConcreteLUChun—hua，CUIZhao—wei，ZHANGShao—

4、feng，LURong—gui，LL廠Qi—dong(FacultyofCivilEngineeringandMechanics，JiangsuUniversity，Zhenjiang212013，China)Abstract：Inordertostudytheinfluenceofflyashonthechloridecorrosioninflexurallycrackedreinforcedconcrete，severalconcr

5、etebeamswiththemassratioofflyashtocementitiousmateria1of0，15and3Owereself—anchoredinathree—pointbendingmodeUnderthesustainedflexuralloads，thesebeamswithdifferentcrackswereimmersedin5NaClsolutionundertheconditionofdrywetc

6、yclesThere—suitsshowthatunderthedrywetcycles，thecrackdepthatconvectionregionintheflexurallycrackedconcreteisabout10—2Omm，whichincreasesgraduallywiththeincreaseofcrackwidthTheresistanceofchloridepermeabilityinconcreteimpr

7、oveswiththeincreaseofcrackwidthMorethan15offlyashcon—tentcaneffectivelyimprovetheresistanceofchloridepermeabilityofcrackedconcrete，anditsequivalentchloridediffusioncoefficientmayreduceto1／8——1／6ofthatofordinaryconcreteFo

8、rthechloridediffu—sionincrackedconcrete，thereisanexponentialrelationshipbetweenthedamagecoefficient，crackwidthandflyashcontentKeywords：reinforcedconcrete；flexuralcrack；chloride；flyashcontent；equivalentchloridediffusionCO

9、—ffijent對鋼筋混凝土結構來說，來自海洋環(huán)境的氯離子是引起鋼筋銹蝕的主要原因Eli高性能混凝土由于其良好的抗?jié)B性和耐久性而被廣泛應用于沿海工程，其中粉煤灰作為主要礦物摻和料已得到大量收稿日期：20I204—07；修訂日期：201206—29基金項目：國家自然科學基金資助項目(50908103，51278230)；中國博士后科學基金資助項目(2012M511215)；江蘇大學高級專業(yè)人才科研基金資助項目(11JDG132)；高性能土

10、木工程材料國家重點實驗室開放基金資助項目(2011CEM010)；教育部博士點基金資助項目(20123227110006)第一作者：陸春華(1979一)，男，江蘇昆山人，江蘇大學講師，博士主要從事混凝土結構耐久性研究Email：lch79@ujseducn學兔兔www.xuetutu.com第5期陸春華，等：粉煤灰對受彎開裂鋼筋混凝土內(nèi)氯離子侵蝕的影響789改善，其抗?jié)B性有所提高Mohammed等口研究了海洋環(huán)境下不同膠凝材料對氯離子結

11、合能力的影響，發(fā)現(xiàn)摻有粉煤灰的混凝土比普通混凝土結合氯離子能力強馮乃謙等口研究了不同加載齡期、不同荷載水平作用下Cl一的擴散滲透深度，指出摻有粉煤灰的混凝土滲透深度比基準混凝土小曹文濤等[】陽定量探討了粉煤灰摻量對混凝土氯離子擴散系數(shù)的影響規(guī)律，經(jīng)回歸分析，得到混凝土的表觀氯離子擴散系數(shù)D(_廠)與粉煤灰摻量之間為一元二次關系，如式(5)所示：D(_廠)一(383f。一225f十1)D(5)式中：廠為粉煤灰占總膠凝材料的質(zhì)量分數(shù)，％；D

12、為未摻加粉煤灰混凝土的表觀氯離子擴散系數(shù)，此處D一14510mm。／s14理論模型的建立由以上分析可知，對于摻加粉煤灰的鋼筋混凝土受彎開裂構件，需要綜合考慮裂縫寬度W，粉煤灰摻量對其等效氯離子擴散系數(shù)的影響參照文獻I4]，可將上述兩因素對混凝土等效氯離子擴散性能的影響用一個綜合效應系數(shù)K來進行描述此時，t時刻的等效氯離子擴散系數(shù)D。(￡)可表示為：D()一KD(f)(6)式中：D()為控制截面(W—O)處t時刻的氯離子擴散系數(shù)；K為綜合

13、考慮裂縫寬度叫，粉煤灰摻量廠影響的綜合效應系數(shù)，可由試驗結果確定當綜合考慮混凝土的氯離子結合能力R，擴散系數(shù)的衰減指數(shù)m以及綜合效應系數(shù)K等因素，并取初始氯離子含量C。為零時，基于Fick第二定律的修正氯離子擴散模型為：rfz一△z——]]1erf~／Doq(t)式中：C(z，)為t時刻距混凝土表面z處的自由氯離子含量；R為混凝土的氯離子結合能力，R—C／C，其中C為結合氯離子含量2試驗研究21試驗材料膠凝材料：425級普通硅酸鹽水泥、

14、江蘇諫壁電廠產(chǎn)二級粉煤灰；粗骨料：粒徑為5～25mm的碎石；細骨料：細度模數(shù)為162的天然江砂；減水劑：特密斯TMS—F1型高效減水劑混凝土設計強度等級為C3o混凝土配合比及標準立方體試塊28d抗壓強度見表1表1混凝土配合比及抗壓強度Table1Mixproportionandcompressivestrengthofconcrete22試件制作試件采用150mm180mm1000mm的鋼筋混凝土梁，保護層厚度取30mm，主筋采用HRB

15、335鋼筋，具體配筋如圖l所示將試件自然養(yǎng)護28d后，采用兩端對錨、三點加載的方式，通過調(diào)節(jié)不銹鋼螺桿兩端的螺帽進行加載，使試件中間區(qū)域產(chǎn)生裂縫加載穩(wěn)定后，采用精度為001mm的BJQF—A型裂縫測寬儀測出試件受拉底面裂縫的寬I0IIf一’lI15。Il’圖1試件配筋及自錨加載圖Fig1Layoutofthereinforcedconcretebeams(size：ram)度各試件底面的裂縫寬度詳見表2表2各試件底面裂縫寬度Table2