电化学脱盐对混凝土碱集料反应的影响-南京工业大学学报（自然科学版）.PDFVIP

第24卷第6期 南京工业大学学报 v(d．24№6 UNIvERSlTY0FT雕HNoL【bY Nov2002 2002年儿月 JOURNAL()FNANJING 电化学脱盐对混凝土碱集料反应的影响 吕忆农1，朱雅仙2，卢都友1 (1南京工业大学材料科学与工程学院，江苏南京210009； 2南京水利科学研究院材料结构研究所，江苏南京210024) 摘要：研究了新型的钢筋混凝土修复技术——电化学脱盐技术对钢筋混凝土碱桌料反应的影响。试验结果表 明，对于舍有碱活性集料的混凝土，电化学脱盐具有加速碱集料反应的倾向，但在脱盐电解质溶液中加入锂盐，通 过电迁移方式导入锂离子后，可以抑静】碱集料反应， 关键词：电化学脱盐；碱集料反应；钢筋混凝土 中图分类号：TR32I 文献标识码：A 0035—05 文章编号：167l一7643(2002)06 混凝土中钢筋的腐蚀是影响海工、港工等受氯 0．2A／m2)；其中有文献L121报导，在某一电流密度 离子污染混凝土建筑物耐久性的主要因素。目前 下，对AAR的加速作用最大，而当电流密度继续增 这种破坏已引起了各界广泛关注，针对这种破坏也 大时，对AAR的加速作用反而变小。但采用大电 已提出了许多防护和修复技术，其中电化学脱盐技 流密度的电化学脱盐技术对从R影响的报导较 术是一种行之有效的方法【loj。但是，该技术在抑 少。因此，电化学脱盐对AAR影响的研究对于确 制钢筋腐蚀的同时有可能给钢筋混凝土结构带来 定该项技术的适用范围具有重要意义。 几方面的副作用，其中之一是，在混凝土中含有活 本研究的主要任务是，在混凝土中加入3％的 性集料时，有促进碱集料反应的可能性【6~9j。 NaCl(以水泥质量计)，以不同的脱盐电流密度(分 电化学脱盐技术原理是，在混凝土表面上放置 别为0．2、0．5、1、2、3A／In2)进行脱盐处理，通电量 阳极，在阳极与钢筋(阴极)之间通一大直流电，电 分别达l800和3600A·h／In2时，终止脱盐处理研 流密度一般为1～3A／m2，在这样强的电场作用 究采用不同碱活性的岩石作为集料的混凝土试件 下，混凝土内的氯离子快速向外部迁移，从而使混 的体积膨胀特性和显微结构的变化。并且在利用 凝土内的氯离子含量在短时期内降低到临界值以 电化学脱盐技术使氯离子快速向外部迁移的同时， 下，同时，钢筋上所产生的阴极反应产物OH一，使 把锂离子渗入混凝土内部，探索通过电渗方法引入 钢筋周围混凝土孔溶液碱度提高，钢筋在这种双重 锂离子抑止AAR的效果。 作用下，恢复钝态，停止腐蚀。 1试件制备及试验方法 然而，由于钢筋周围混凝土孔溶液碱度提高， 如果混凝土中使用的集料含有Si02等活性组分1．1原材料 时，有可能加速碱集料反应(AAR)的发生，致使混 本研究选用的原材料有水泥、粗、细集料和食 凝土产生膨胀开裂，这样又使得氯离子能够更加快 盐等，水泥为市售的425普通硅酸盐水泥，细集料 速渗入混凝土，相互促进，导致已通过脱盐修复的 为市售河砂，粗集料有3种：(1)南京市售的碎石； 混凝土结构再次快速破坏。 (2)浙江省宁渡市北仑港地区的碎石；(3)江苏省 目前有文献l”·11J报导采用阴极保护技术而导六合县的卵石。按中国工程建设标准化协会“砂石 致钢筋附近碱度的提高，对AAR有加速作用。阴 碱活性快速试验方法”((1E(s48：93)_13J，测定粗、 极保护技术中所采用的电流密度一般较低(小于 细集料的碱活性的大小，测定结果列于表1中。根 收稿日