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含亞鐵離子的地下水對樁基混凝土的侵蝕

文檔作者：張防震文檔來源：嘉盛混凝土有限公司		點擊數：	更新時間： 2025年04月20日
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2013 NO．2粉煤灰綜合利用FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATIoN含亞鐵離子的地下水對樁基混凝土的侵蝕 Ground Water Containing Ferrous Ions on Pile Foundation Concrete Erosion張防震(嘉盛混凝土有限公司，南京市210039)摘要：通過分析含亞鐵離子的地下水對樁基的破壞，指出有害離子對樁基侵蝕的嚴重性，施工中應采取相應的對關鍵詞：亞鐵離子；侵蝕；Fe”；Ca(0H)2中圖分類號：TU473．1+6 文獻標識碼：B 文章編號：1005—8249(2013)02 0048—02地下工程是上部建筑的基礎，要做好地下隱蔽工程，首先要對地質條件和地下水情況作全面系統的分析，了解。地下水質對混凝土質量的影響是很大的，有時是完全破壞性的。某冶金廠職工集資房工程，其配套車庫為5000m2地下人防，人工挖孔樁設計標號為C30，樁基大部份采用商品混凝土，一部分為自攪拌混凝土。車庫基坑深為一3m，人工樁長度約12m(從基坑底算起)。在所有混凝土澆注完畢，破樁時發現有兩根樁樁頭強度發展正常，樁身一Im處至樁底強度均較低，有的甚至沒有強度，從芯樣的多孔和不致密表明樁身混凝土已被嚴重侵蝕，此兩根樁均為商品混凝土。與其相鄰的自攪拌混凝土樁身也明顯受侵蝕，但比商品混凝土稍好些。為了查明原因，首先我們從滲滿水的樁基坑里取水樣，并在距基坑0．5m處取潮濕土樣分析環境因素。其次我們用混凝土取芯機把受侵蝕嚴重的樁沿樁身鉆取混凝土芯樣，并取了不同深度的混凝土芯樣進行分析。水和土樣經化驗，結果如下：基坑水P“值9．5，水樣PH值偏高主要由于溶蝕混凝土所致；水中含有少量的Fe2+呈淺綠色，Fe2+不會與混凝土產生直接化學侵蝕，但由于Fe(OH)。溶解度小于Ca(OH)。，Fe21。置換大量的Ca2+，加速Ca(OH)：的溶蝕，使混凝土結構解體，造成混凝土破壞；潮濕土PH值7．8，不含其它有害的離子。混凝土從樁頭至一1．5m處依次取4個芯樣B1、收稿日期：2012-06 25· 48 ·B2、B3、B4：樁頭B1：混凝土較密實，芯樣光潔，強度很高；過度區B2：混凝土不密實，芯樣有被溶蝕的空隙；病態混凝土B3：混凝土無強度，芯樣不成型、潮濕，嚴重侵蝕；病態混凝土B4：混凝土呈松散狀，粘糊狀物。樣品Ca(OH)：含量分析見表1。表1 Ca(OH)：含量分析表B1至B4樣品混凝土強度大幅降低，Ca(()H)：含量的大幅減少，證實了混凝土中的Ca(OH)：被含亞鐵離子的地下水大量溶蝕出去，成混凝土強度下降，結構解體。為了進一步確認破壞原因，我們對試樣化學組成和化學結合水量及水化程度進行分析見表2和表3，并結合混凝土配比配合比見表4綜合分析：表2試樣的化學成分 ／％萬方數據粉煤灰綜合利用FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATIoN 2013 NO．2表3試樣的化學結合水量及水化程度表4混凝土的配合比病態混凝土B3、B4水化程度較低，B4化學分析結果中A1：O。、CaO、SiO。均與其他結果有較大偏差，其中B4結果與XRD結果相符，均表現為Ca(OH)。含量偏低，反應出嚴重的Ca(OH)：溶蝕。混凝土當時齡期為30d，日平均氣溫21℃，水泥水化程度比較高，但粉煤灰二次水化程度并不高，此混凝土膠凝材料中有21．6％的粉煤灰。當地下水侵蝕時，膠凝材料中Ca(OH)。不斷被溶出，粉煤灰的反應條件不斷惡化，反應活性自然降低，粉煤灰中的SiO。含量遠大于水泥，所以化學分析中B4的CaO含量低，SiO。含量高，水化程度也低。反之，B1中Ca(OH)。沒受到溶蝕，B2中Ca(OH)：受到輕度溶蝕，其粉煤灰反應條件較好，二次反應程度也高，所以其水化程度較高。如僅僅對水泥而言，水化程度基本是相當。自攪拌混凝土無嚴重溶蝕，主要是由于其沒有摻緩凝劑和摻合料粉煤灰，凝結時間短，強度增長快，混凝土在塑性狀態時間短，此階段受侵蝕也少；而商品混凝土在流動性和塑性狀態下保持時間較長，而在混凝土終凝前及前期強度較低時流動的地下水對混凝土的溶蝕和Fe2+對溶蝕的加劇，在混凝土中形成初期破壞及溶蝕通道，造成后期的大量破壞，所以商品混凝土遭受的危害較大。結論(1)此樁的破壞完全是地下水及Fe抖不斷侵蝕的結果。(2)地下工程施工中應全面了解地下水質的情況，預防有害離子對混凝土的侵蝕，采取有效的方法減小其對混凝土的破壞。(3)縮短混凝土的凝結時間，提高混凝土早期強度對含有害離子的地下水的侵蝕有一定的抑制作用。(上接第44頁)充孔隙，促進混凝土強度持續增長。雙摻陶瓷拋光粉和粉煤灰的混凝土，陶瓷拋光粉的微集料填充效應保證了混凝土早期抗壓強度，同時粉煤灰的活性效應提高了混凝土的后期強度，兩者起到了疊加效應。然而當粉煤灰摻量過高時，使得總的礦物摻合料摻量過大，水泥用量大大減少，弱化了激發礦物摻合料活性的堿度環境，從而影響了混凝土強度發展。0 20 40 ∞80 100齡期／d圖4 雙摻陶瓷拋光粉和粉煤灰對混凝土抗壓強度的影響3 結論(1)陶瓷拋光粉可用于混凝土中作為礦物摻合料使用。當其摻量為10％時，混凝土工作性良好，混凝土的早期和后期抗壓強度均可得到提高；而當摻量高于10％時，混凝土坍落度降低，工作性變差，混凝土的抗壓強度降低。(2)當陶瓷拋光粉摻量為10％時，混凝土坍落度隨著粉煤灰摻量的增大而增大。當粉煤灰摻量為20％時，混凝土坍落度達到最高。而繼續增大粉煤灰摻量，混凝土坍落度降低；當粉煤灰摻量為10％時，摻加陶瓷拋光粉的混凝土抗壓強度最高。參 考 文 獻[1]石正國，王黎．陶瓷磚拋光粉在C30混凝土中的應用[J]．混凝土，2012，(3)：138—140．E2] 蘇達根，王功勛，鐘小敏．陶瓷拋光磚粉的組成及火山灰活性研究[J]．水泥工程，2008，(4)：22—24．E3] 于利剛，吳錦鋒，李云國，等．利用陶瓷廢料作水泥混合材的試驗研究EJ3．水泥，2004，(10)：10一11．[4] 鐘明峰，張志杰，王功勛．常溫與蒸壓條件下陶瓷拋光粉的反應活性及其應用研究EJ]．混凝土與水泥制品，20lO，(4)：72—74．E5] 王功勛，蘇達根．石灰 拋光磚粉結合料的性能研究[J]．公路工程，2008．33(5)：65 68．· 49 ·Bd

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