玄武岩纤维粉煤灰混凝土的耐久性研究

摘要

近30年，随着我国国民经济的发展和人民生活水平提高的需要，建筑业得到了空前的繁荣，现在大量的混凝土建筑结构也就进入了服役维修期，而许多的混凝土建筑结构由于混凝土的耐久性不足使得结构过早损坏，以致花费大量资金用于混凝土结构的维修加固，有资料显示这个费用已经成为我们经济建设的沉重负担。因此开展改善混凝土的耐久性的研究，也就显得尤为重要。采取玄武岩纤维和粉煤灰对混凝土的综合作用方法，通过玄武岩纤维粉煤灰混凝土的力学性能试验、抗冻性试验、抗硫酸盐侵蚀试验，考察不同水胶比、不同纤维体积掺量、不同粉煤灰掺量对玄武岩纤维粉煤灰混凝土力学性能及耐久性的影响；并且对红外热像技术在被硫酸盐侵蚀和冻融损伤混凝土上的应用进行了探讨。研究结果表明：
　　1.采用纤维等体积代砂法，玄武岩纤维体积掺量在0.12％～0.30%的范围内，纤维掺量对玄武岩纤维粉煤灰混凝土的抗压强度没有显著的影响；但玄武岩纤维粉煤灰混凝土的抗折强度随着纤维体积掺量的增加而增加，玄武岩纤维的掺入对改善粉煤灰混凝土的韧性有明显作用。
　　2.混凝土的胶凝材料总量一定时，粉煤灰掺量在20%～38%的范围内，玄武岩纤维粉煤灰混凝土的抗压强度随着粉煤灰掺量的增加表现出下降的趋势。
　　3.玄武岩纤维粉煤灰混凝土在5%Na2SO4溶液的干湿循环作用下,水胶比相同时，玄武岩纤维粉煤灰混凝土抗折强度随着纤维体积掺量的增加而加大；纤维掺量相同时，粉煤灰掺量的增加可以显著改善玄武岩纤维粉煤灰混凝土侵蚀后的抗压强度；粉煤灰对玄武岩纤维粉煤灰混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能有积极的影响。
　　4.采用快冻法对不同粉煤灰掺量的玄武岩纤维粉煤灰混凝土进行冻融试验，随着冻融循环次数的增加，混凝土抗冻性能随着水胶比的增大而变差，粉煤灰的掺量增加会影响混凝土的抗冻性。
　　5.采用红外热像技术探索混凝土受冻融腐蚀损伤程度的无损检测评价方法，以不同类型的混凝土结构保护层厚度为依据，将混凝土损伤深度划分I，II，III，IV四个等级，建立红外热像图温度与损伤等级的关系，以此评价混凝土腐蚀冻融损伤程度，方法操作简单，但受环境温度以及混凝土的干湿程度的影响较大。
　　综上所述，对于密度较大的柔性纤维，采用纤维等体积代砂的纤维混凝土配合比设计方法，在对玄武岩纤维粉煤灰混凝土抗压强度没有显著影响的基础上，可以显著提高粉煤灰混凝土的抗折强度；硫酸盐溶液对混凝土有明显腐蚀作用，玄武岩纤维和粉煤灰综合作用可以显著改善混凝土抗硫酸盐侵蚀性能，粉煤灰掺量的增加会显著降低混凝土的抗冻性；红外热像技术应用于检测评价腐蚀损伤混凝土的损伤程度是可行的，其影响因素有待进一步研究探讨。