湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖南 衡陽(yáng) 421001
玻璃混凝土主要是指[1]:將玻璃作為粗、細(xì)骨料替代混凝土中的部分砂石或者將玻璃磨細(xì)作為礦物摻和料取代混凝土中的部分水泥,其耐久性研究將是研究的熱點(diǎn)。本文主要敘述了玻璃混凝土的抗酸侵蝕性能、抗凍性能、抗碳化性能、抗氯離子性能四個(gè)方面,并對(duì)進(jìn)一步深入研究的問(wèn)題進(jìn)行了展望。
昆明理工大學(xué)的倪成林等[2]研究表明,玻璃粉混凝土摻量在5%、8%時(shí)抗5%H2SO4侵蝕性能明顯高于普通混凝土,其原因是玻璃粉的火山灰性活性能夠消耗部分Ca(OH)2,而水泥用量的減少,再次降低了Ca(OH)2含量,從而大量的減少了Ca(OH)2被侵蝕的含量[3]。
文獻(xiàn)[4]研究表明,隨著Na2SO4溶液濃度的增加,試件的強(qiáng)度損失率逐漸增加,且均小于基準(zhǔn)組,強(qiáng)度平均值卻逐漸降低。
柯國(guó)軍[5]研究了廢玻璃粉混凝土的質(zhì)量損失率、抗壓強(qiáng)度、密實(shí)度和后期強(qiáng)度。研究結(jié)果表明,廢玻璃粉混凝土的質(zhì)量損失率略高于基準(zhǔn)混凝土,廢玻璃粉混凝土的抗壓強(qiáng)度,在前2 個(gè)月均低于基準(zhǔn)組,浸泡2~6 個(gè)月期間,均高于基準(zhǔn)組,通過(guò)微觀結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)廢玻璃粉混凝土的密實(shí)度和后期強(qiáng)度均強(qiáng)于基準(zhǔn)混凝土。
張霓[6]采用粒徑在5~25mm 的玻璃顆粒,等質(zhì)量取代20%的砂、石,配置玻璃混凝土試件,分別浸泡于自來(lái)水、5%、10%和 15%的Na2SO4中,結(jié)果顯示:隨著Na2SO4濃度的增加,試件的抗壓強(qiáng)度呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì),在Na2SO4濃度為5%時(shí),強(qiáng)度增長(zhǎng)最大;玻璃取代20%石子的混凝土抗壓強(qiáng)度增幅略高于玻璃取代20%砂子的混凝土。
符駿[7]研究顯示,玻璃粉摻量在10%時(shí),玻璃粉混凝土的抗拉強(qiáng)度低于基準(zhǔn)組抗凍性卻差別不大,主要是此時(shí)試件的孔隙結(jié)構(gòu)較優(yōu)。若采用單摻玻璃粉,不超過(guò)20% 為最佳。
羅輝[8]研究表明,配置的玻璃混凝土在凍融初期,質(zhì)量損失大小依次是摻20%砂的混凝土、普通混凝土、摻20%砂的混凝土,凍融循環(huán)作用50 次后,摻20%砂的混凝土和摻20%砂的混凝土質(zhì)量損失相差不大,均優(yōu)于普通混凝土;在抗壓強(qiáng)度損失方面,玻璃混凝土均優(yōu)于普通混凝土。
文獻(xiàn)[4],采用普通混凝土配合比、最優(yōu)RWGC 配合比[9]、粉煤灰替代 10%水泥的RWGC 配合比三組配合比試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)當(dāng)凍融次數(shù)大于50 次時(shí),各組試件的質(zhì)量減少速度依次為RWGC 配合比試件、基準(zhǔn)混凝土試件、粉煤灰替代 10%水泥的RWGC 試件。
鄧攀[10]研究表明,玻璃粉的粒徑改變對(duì)混凝土碳化性能影響不大,在養(yǎng)護(hù)充分時(shí),玻璃粉混凝土的抗碳化性隨著玻璃粉的中位徑的減小而增加,且明顯優(yōu)于基準(zhǔn)組。當(dāng)在玻璃粉粒徑相同的情況時(shí),隨著玻璃粉摻量的增加,碳化程度也逐漸增加。
文獻(xiàn)[4]研究表明,隨著養(yǎng)護(hù)齡期的增長(zhǎng),碳化深度呈現(xiàn)出前期增長(zhǎng)快后期增長(zhǎng)慢的趨勢(shì),同時(shí)摻了玻璃顆粒的試件組與普通準(zhǔn)混凝土試件的碳化程度基本相同。
嚴(yán)建華,于子豪[11]等研究了玻璃粉對(duì)摻礦粉混凝土和摻粉煤灰混凝土的抗氯離子滲透性。試驗(yàn)表明,當(dāng)水灰比為 0.36時(shí),玻璃粉一方面使得摻礦粉混凝土的孔隙率下降,另一方面卻導(dǎo)致?lián)椒勖夯一炷恋目紫堵噬仙?,即玻璃粉?duì)礦粉混凝土的抗氯離子滲透性?xún)?yōu)于摻粉煤灰混凝土的抗氯離子滲透性。
劉光焰,王曉峰[12]等研究表明,玻璃作為粗骨料時(shí),隨著玻璃摻量的增加,混凝土的滲透性能力逐漸下降;玻璃作為細(xì)骨料時(shí),具有良好的抗?jié)B透能力,隨著玻璃摻量的增加,混凝土的滲透能力逐漸上升。
綜上所述,影響玻璃混凝土耐久性的因素很多,相關(guān)學(xué)者也對(duì)玻璃混凝土的耐久性開(kāi)展了許多方面的研究,也取得了很多成果。但是,對(duì)于玻璃混凝土的工程推廣應(yīng)用還需要做進(jìn)一步的研究。一方面,要對(duì)玻璃混凝土在單因素下的耐久性破壞機(jī)理進(jìn)行深入研究,對(duì)多種因素作用下的耐久性能進(jìn)行更深層次的研究;另一方面,要多開(kāi)展環(huán)境與結(jié)構(gòu)荷載耦合下的耐久性研究,來(lái)解決工程中混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)際受力狀態(tài)下的耐久性問(wèn)題。因此,玻璃混凝土耐久性研究還需要許多試驗(yàn)研究和理論分析來(lái)驗(yàn)證,在工程當(dāng)中全面推廣應(yīng)用還有很長(zhǎng)的路要走。