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高温养护降低混凝土耐磨性的原因及优化方案

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:因此,高温养护对耐磨性不利,主要原因是温度较高时,试样中的水迅速地从试件表面蒸发,致使矿渣颗粒水化不充分,这和混凝土的表面直接相关,从而降低混凝土的耐磨性;从图9-26、9-26与9-26可见,当碱溶液和矿渣的比为0.4时、氢氧化钠的浓度为6M且氢氧化钠与硅酸钠的重量比为3∶1时,平均磨损深度最小,耐磨性最好。

高温养护降低混凝土耐磨性的原因及优化方案

混凝土的磨蚀破坏是指含砂、石水流对混凝土表面有冲击、摩擦及切削等作用,使混凝土表层逐渐被磨蚀。水利水电工程中的溢流坝、泄洪洞槽、泄水闸、水电站的发电隧洞等部位受高速(含砂)水流的冲刷作用,工程各部位面层混凝土容易出现磨蚀损坏、剥落、掉块等现象,引起混凝土的破坏。目前,在工程中常常采用抗磨蚀、体积稳定性、工作性均优的高性能混凝土,并通过合理的设计、有效的管理和定期的维护等方式满足工程的需要。碱矿渣混凝土具有优良的力学性能和耐久性,但关于碱矿渣混凝土的耐磨性研究还很少。Mohebi等[29]采用田口设计方法研究了4个因素,即养护温度(25℃、60℃和95℃)、激发剂溶液与矿渣质量比(0.40、0.45和0.50)、NaOH溶液的浓度(4 M、6M和8M)以及氢氧化钠硅酸钠的重量比(1∶1、3∶1和5∶1)对耐磨性的影响,并对各参数进行优化,试验结果如图9-26所示。

图9-26 各因素对试件平均磨蚀深度的影响[29]

由图9-26(A)可见,60℃和95℃养护时的平均磨蚀深度明显高于25℃,当温度从25℃增加到60℃时,平均磨蚀深度增加35%,说明提高养护温度,混凝土的磨蚀深度增大,耐磨性降低。因此,高温养护对耐磨性不利,主要原因是温度较高时,试样中的水迅速地从试件表面蒸发,致使矿渣颗粒水化不充分,这和混凝土的表面直接相关,从而降低混凝土的耐磨性;从图9-26(B)、9-26(C)与9-26(D)可见,当碱溶液和矿渣的比为0.4时、氢氧化钠的浓度为6M且氢氧化钠与硅酸钠的重量比为3∶1时,平均磨损深度最小,耐磨性最好。同时,结合图9-26(A)结果,确定养护温度为25℃。(www.xing528.com)

为了获得更优的耐磨性能,试验进一步研究了水养护方法对耐磨性的影响。如图9-27所示,水养护的试件表面颜色更深,且能观察到试样表明的矿渣颗粒已完全水化。通过对比25℃和95℃养护时的平均磨蚀深度发现,水养护试件72小时的平均磨损深度分别下降21.49%和54.84%,说明考虑碱矿渣混凝土的耐磨性,水养护是理想的养护方法。

图9-27 水养护(A)和热养护(B)[29]

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