1引言
水泥行业节能降耗的传统途径是对水泥生产工艺和设备进行技术改造，但是前期建设投资巨大，短时间内成本难以回收，导致水泥企业的积极性不高。水泥助磨剂给水泥行业节能降耗提供了广阔的空间，通过在粉磨熟料的过程中加入助磨剂，可以大幅提高水泥粉磨效率，降低生产成本。因此，研究和推广水泥助磨剂就成为水泥行业节能减排的。
混凝土耐久性是指混凝土对气候影响、化学侵蚀、磨损或任何其他破坏过程的抵抗能力。混凝土耐久性内涵很广，包括抗硫酸盐侵蚀、抗氯离子侵蚀、钢筋锈蚀等。混凝土的耐久性直接关系到建筑物的使用安全和性能。影响混凝土耐久性的因素很多，水泥的质量就是一个重要因素。本论文采用抗硫酸盐侵蚀试验、抗氯离子渗透试验、钢筋锈蚀试验来评价水泥助磨剂对混凝土耐久性的影响。
2实验
2．1实验原材料
实验用水泥熟料、矿渣、粉煤灰、石膏来自南京金江水泥厂，熟料化学成分及矿物组成见表1，拌合水为试验室自来水，助磨剂为自制早强高效型液体水泥助磨剂。
2．2水泥粉磨
试验前先将粉煤灰、矿渣置于(105±5)℃的干燥箱烘干，并将水泥熟料和石膏破碎，过19mm方孔筛。按照普通硅酸盐水泥:85%熟料+10%矿渣+5%石膏，矿渣硅酸盐水泥:65%熟料+30%矿渣+5%石膏，粉煤灰硅酸盐水泥:65%熟料+30%粉煤灰+5%石膏的配比称取3kg，倒入500mm×H500mm球磨机，并根据试验方案掺入一定量的水泥助磨剂。球磨25min后，过0．9mm的方孔筛备用。
2．3测试方法
2．3．1抗硫酸盐侵蚀试验
试验参照GB/T749-2008《水泥抗硫酸盐侵蚀试验方法》，采用水灰比为0．5，灰砂比为1∶2．5成型试件。根据水泥胶砂试件在3%硫酸盐溶液中浸泡和20℃水中养护的抗折强度之比计算抗蚀系数。
2．3．2抗氯离子渗透试验
参照ASTMC1202标准，通过测量混凝土的电导来评价混凝土抗Cl－渗透性能。试验分为普通硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、矿渣水泥三组，每组由掺助磨剂的水泥和未掺助磨剂的水泥组成。
2．3．3钢筋锈蚀试验
水泥助磨剂中含有的大量离子会对杂散电流的大小、孔溶液pH值产生影响。因此，检测水泥助磨剂对钢筋锈蚀的影响是十分必要的。本试验参考钢筋锈蚀快速试验方法(新拌砂浆法)，采用水灰比0．5，灰砂比1∶2．5。把两根无锈无油的钢筋电极平行地预埋入砂浆，一根钢筋作为阳极，另一根钢筋作为阴极，将甘汞电极的下端与阳极钢筋的正中位置对准，并垂直于砂浆表面。在未接通外电流时，读出阳极钢筋的自然电位。接通外电流，将电流调至880μA并开始计时，记录不同时间阳极钢筋的极化电位值。
3结果与讨论
3．1抗硫酸盐侵蚀试验
从表2和图1可知，未掺助磨剂的普通硅酸盐水泥抗蚀系数为0.77，掺助磨剂的普通硅酸盐水泥抗蚀系数为0.83，提高了约7.8%。助磨剂的掺入能优化硅酸盐水泥颗粒的粒度分布，在良好的颗粒级配下，生成的水泥石较为密实，抗蚀性较强;未掺助磨剂的粉煤灰水泥抗蚀系数为0.77，掺助磨剂的粉煤灰水泥抗蚀系数为0.85，提高了约10.4%。助磨剂能显著提高粉煤灰的抗蚀性，原因是掺加助磨剂使粉煤灰水泥粒度减小，提高粉煤灰的活性，促使粉煤灰与水泥水化产生的Ca(OH)2反应生成更多C-S-H凝胶，能减少水泥石中Ca(OH)2的含量，提高抗蚀能力;未掺助磨剂的矿渣水泥抗蚀系数为0.82，掺助磨剂的矿渣水泥抗蚀系数为0.84，提高幅度不显著，仅为2.4%。试验制备的助磨剂对矿渣水泥的助磨效果较差，优化其粒度分布的效果不明显，矿渣的活性也没有显著地提高，对其水化反应影响甚微，抗蚀能力仅有少量提高。
由表3和图2可以看出，掺有助磨剂的普通硅酸盐水泥6h的电通量为1892C，氯离子渗透性低，未掺助磨剂的普通硅酸盐水泥为2615C氯离子渗透性中等;掺有助磨剂的粉煤灰水泥6h的电通量为1351C，氯离子渗透性低，未掺的粉煤灰水泥为1546C，氯离子渗透性低;掺有助磨剂的矿渣水泥6h的电通量为1532C，氯离子渗透性低，未掺的矿渣水泥为1980C，氯离子渗透性低。掺有助磨剂的水泥制成的混凝土电通量明显小于未掺助磨剂的水泥制成的混凝土。对于普通硅酸盐水泥，掺入助磨剂后抗Cl－渗透性能大为改善。粉煤灰水泥和矿渣水泥的抗Cl－渗透性能也有所改善。原因是掺加助磨剂的水泥粒度分布较好，水化后较为密实，抗渗性能有所提高。
3．3钢筋锈蚀试验
从图中3可以看到，掺有水泥助磨剂的普通硅酸盐水泥砂浆，在电极通电后，阳极电位迅速上升，在25min后，达到析氧电位值，经30min测试，电位值无明显下降，属于钝化曲线。图4显示，掺有水泥助磨剂的粉煤灰水泥在电极通电后，8min内，阳极达到析氧电位值，而后电位值没有下降，同样属于钝化曲线。图5显示，在阳极达到析氧电位后，电位值没有下降，依然属于钝化曲线。上述三条曲线都说明阳极钢筋表面的氧化膜完好无损，添加的水泥助磨剂对钢筋是无害的。试验研制的水泥助磨剂不含氯离子，且新拌砂浆的pH＞11．5，阳极反应使Fe氧化生成Fe3O4，在钢筋表面形成一层致密的氧化膜，保护钢筋免受腐蚀。综上可知，掺有水泥助磨剂的普通硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、矿渣水泥对钢筋没有锈蚀危害。
4结论
通过抗硫酸盐侵蚀试验、抗氯离子渗透试验、钢筋锈蚀试验三方面分析水泥助磨剂对耐久性的影响。试验得出的结论如下:
(1)与未掺助磨剂的水泥相比，掺加助磨剂的普通硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、矿渣水泥的抗蚀系数分别提高了7.8%、10.4%、2.4%。助磨剂能显著提高普通硅酸盐水泥和粉煤灰水泥的抗蚀性，对矿渣水泥效果不明显;
(2)水泥助磨剂能显著提高普通硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、矿渣水泥的抗氯离子渗透性能;
(3)掺入助磨剂的普通硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、矿渣水泥不会破坏钢筋表面的钝化膜，没有锈蚀危害。
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