多孔混凝土在干湿交替作用下加速硫酸盐侵蚀的耐久性评价潘文佳，高建明，宋文峰(东南大学材料科学与工程学院，南京211189)摘要：研究了干湿交替作用下加速硫酸盐侵蚀对植生型多孔混凝土耐久性的影响。采用正交实验方法，研究了净浆水胶比、矿粉掺量和骨料粒径三种因素对多孔混凝土抗硫酸盐侵蚀性以及对抗压强度的影响。试验通过将测量的超声波波速换算为相对动弹模量以评价多孔混凝土的硫酸盐侵蚀破坏程度。实验结果表明，在相同空隙率情况下，骨料粒径越小，抗硫酸盐侵蚀性能越好；水胶比在0．25—0．29的范围内，净浆水胶比越大，抗硫酸盐侵蚀性能越好；磨细矿粉掺量大于20％时，不利于提高多孔混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。关键词：多孔混凝土；干湿交替；硫酸盐侵蚀；超声波无损检测；动弹性模量：TU528文献标识码：A：1000—4637(2007)06—05—040前言多孔混凝土因其内部具有连续的空隙结构，能够营造植物生长和动物栖息的环境，能净化水质，因而近年来用其对破坏或退化的生态环境实施修复的工程越来越多[1]。鉴于多孔混凝土的结构特点，其耐久性显然要低于普通混凝土。这主要有两方面的原因：一是粗骨料之间仅通过少量水泥浆体搭接胶结，其强度与耐久性均低于普通混凝土；二是普通混凝土的耐久性破坏是由表及里，而多孔混凝土的耐久性破坏则是内外同时发生，破坏程度远大于普通混凝土。多孔混凝土常用于河岸护坡等水边构筑物的建筑，极易遭受干湿交替的作用，若在土壤高盐地区和卤水环境中，还将遭受硫酸盐侵蚀作用。本文针对河岸护坡等多孔混凝土水边构筑物遭受干湿交替及硫酸盐侵蚀的作用特点，研究并提出一种有效评价多孔混凝土抗硫酸盐侵蚀的方法。我国现有的硫酸盐侵蚀的评价方法中，主要的评价指标是抗折强度损失和试件膨胀率。与普通混凝土相比，多孔混凝土的抗折强度低，膨胀率小，两者的测量误差对结果的影响都较大，并不适合于评价多孔混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。本文采用相对动弹模量的下降作为评价标准。由于试件尺寸小，直接测量动弹模量并不准确，故采用测量超声波波速然后换算为相对动弹模量的方法。参照GBJ82-85“快冻法”的技术指标，以相对动弹模量下降到60％为破坏准则。结果表明，此方法能较好地表征多孔混凝土在干湿交替及硫酸盐侵蚀双重作用下的破坏程度。1原材料与试验方法1．1原材料(1)水泥：P．Ⅱ52．5级硅酸盐水泥；(2)集料：粗集料采用优质玄武岩；(3)矿渣微粉：S95矿渣微粉，南京某公司产。1．2试验方法试件成型后经28d标准养护进行试验。抗压强度试验采用100mm×l00mm×100mm立方体试块，并对试块受压面进行了抹面处理。干湿交替及抗硫酸盐试验的试件尺寸为40mm×40mm×l60mm。超声波波速测定时试件两测量面用水泥浆抹面处理。采用千分表测量试件长度(L)，根据超声波波速测定装置所测得的超声波传播时间(T)，即可计算表面波速(Vr)：(1)干湿交替加速硫酸盐侵蚀试验采用一周一循环的试验制度，即试件先在50℃烘箱中放置2d后放入20℃、质量分数3％的Na2SO4溶液中1d；再置于50℃烘箱中3d，之后放入20℃、质量分数3％的Na2SO：溶液中1d，其7d为一循环。试件测量前烘干处理，完全干燥后进行测量。采用正交实验方法，研究净浆水胶比、矿粉掺量、骨料粒径对多孔混凝土在干湿交替及硫酸盐双重作用下的影响。选用L9(34)即四因素三水平的正交试验表格，按IQ(34)安排试验方案(表1)。其中有一因素为空列。表2为每m3试验混凝土中浆体的配合比及实测的空隙率。表1多孔混凝土L9(34)正交表设计试验方案编号目标空隙率／％净浆水胶比W／C矿粉掺量／％骨料粒径／mm空列1251(0．25)1(20)1(5～20)12251(0．25)2(30)2(10～20)23251(0．25)3(40)3(5～20)34252(0．27)1(20)2(10～20)35252(0．27)2(30)3(5～20)16252(0．27)3(40)1(5～20)27253(0．29)1(20)3(5～20)28253(0．29)2(30)1(5～20)39253(0．29)3(40)2(10～20)1注：试验取骨料粒径5—20mm的作为虚拟水平。表2多孔混凝土配合比编号W／C矿粉／(kg／m3)水泥／(kg／m3)水／(kg／m3)石子粒径／mm实测空隙率／％总连通10．255823372．755～2025．224．320．258720472．7510～2025．524．230．2511617572．755～2026．525...