普通混凝土因为耐久性差而常常难以适应各种复杂的环境,对于我国北方一些寒冷地区混凝土工程而言,提高抗冻性以及抗氯离子渗透性能则至关重要。本文通过将稻壳在600°C控温煅烧并研磨,制备了高活性的稻壳灰,采用传统的力学方法、快速冻融法和电通量法,研究了稻壳灰和硅灰的复掺比例以及橡胶粉的掺量对水泥基体抗压强度、抗折强度、抗冻性以及抗氯离子渗透性的影响。并且利用冻渗比参数R综合评价了水泥基体的抗冻性和抗氯离子渗透性能,同时也对水泥基体进行了扫描电镜SEM微观观测。研究结果如下:(1)橡胶粉的掺入能够明显地提高水泥基体的抗冻性。在本试验掺量范围内,随着橡胶粉掺量的增加,水泥基体的抗冻融性能也越好。经过220次冻融循环之后,橡胶粉掺量为8%的试验组的质量损失率和相对动弹性模量分别较基准组降低了43.6%和28.8%;并且,随着橡胶粉掺量的增加,水泥基体的抗氯离子渗透性能也越好,橡胶粉掺量为8%的试验组6h总电通量较基准组降低了35.7%。然而,橡胶粉的掺入明显降低了水泥基体的抗压和抗折强度,当掺量达到8%时,水泥基体28d抗压强度和抗折强度分别降低了51.8%和34.1%。此外,橡胶粉对水泥基体抗折强度的影响小于其对抗压强度的影响。(2)稻壳灰取代硅灰可以明显的改善水泥基体的抗冻融性能。当取代比例达到100%时,其质量损失率和相对动弹性模量分别较取代比例为0%的基准组降低了29.8%和21.4%,即取代比例为100%时表现出最佳抗冻融性能。并且,当取代比例为25%和100%时,其6h电通量分别较取代比例为0%的基准组降低了5.4%和4.5%,即略微提高了水泥基体的抗氯离子渗透性能。此外,稻壳灰取代硅灰可以略微改善水泥基体的抗压强度和抗折强度,当取代比例达到100%时,28d抗压强度、抗折强度分别较基准组提高了15.4%和16.0%。(3)利用冻渗比参数R综合评价了水泥基体抗冻性与抗氯离子渗透性能。在本试验掺量范围内,橡胶粉掺量越高,R值越大,即综合性能越好。并且,随着稻壳灰取代硅灰比例的不断增加,R值先增加然后趋于平缓,表明水泥基体的抗冻性和抗氯离子渗透的综合性能随着稻壳灰取代硅灰比例的增加表现出先增加而后趋于稳定,即控制取代比例在50%以上可以明显的改善这两者的综合性能。(4)通过扫描电镜SEM分析表明橡胶粉能够在水泥基体中引入大量封闭微小的气泡,它们是橡胶粉影响水泥基体各种性能的一个很重要的原因。
