5.1.2 Na2SO4浓度对粉煤灰组试件的影响
图5－2至图5－4是水胶比为0.33的FA10、FA15、FA25组混凝土试件在清水中以及5%、10%浓度的硫酸钠中冻融175次循环后的相对动弹性模量和质量损失变化情况。从图5－2（1）得出，粉煤灰掺量为10%的试件在不同浓度的硫酸钠溶液中经过175次冻融循环后，其相对动弹性模量较冻融之前分别减少4.3%、0.4%、1.1%。冻融175次循环结束后，试件在5%和10%浓度的Na2SO4溶液中的相对动弹性模量变化幅度接近，始终高于清水中的。从图5－2（2）得出，粉煤灰掺量为10%的混凝土试件冻融之前的质量，与经过175次冻融循环后的质量相比，质量损失率分别提高0.21%、减少0.2%、减少0.1%。随着冻融龄期的持续，试件在5%浓度的Na2SO4中冻融时，其质量一直在增加；而清水中的试件在冻融50次后，其质量损失率保持稳定，但损失一直最大；在10%浓度的Na2SO4中冻融时，其质量损失率一直低于清水中的。
图5－2 FA10组试件在不同浓度Na2SO4溶液中的变化情况
可见，冻融达到175次循环时，5%和10%浓度的Na2SO4对混凝土的相对动弹性模量和质量损失率影响不大，但在清水中冻融时，试件的相对动弹性模量和质量损失降低幅度较大，抗冻性最差。对于FA10组而言，经过175次冻融得出，5%浓度的硫酸钠对混凝土的抗冻性起促进作用。
从图5－3（1）得出，粉煤灰掺量为15%的混凝土在清水中以及5%、10%浓度的硫酸钠溶液中经过175次冻融循环后相对动弹性模量较冻融之前分别减少9.1%、减少8%、提高3%。随着冻融次数的增加，在10%浓度Na2SO4中冻融的混凝土较冻融之前一直处在增加趋势，而清水和5%浓度中的一直在降低。从图5－3（2）得出，粉煤灰掺量为15%的试件冻融之前的质量，与经过175次冻融后的质量相比，质量损失率分别提高0.2%、减少0.31%、不变。试件在5%和10%浓度的Na2SO4溶液中冻融25次时，其质量出现小幅度的增长，冻融50次后，质量损失趋于平衡。冻融结束后，在5%浓度的Na2SO4中冻融时试件的质量一直在增加，而试件在清水中冻融50次后，其质量损失率保持稳定，但损失最大。
图5－3 FA15组试件在不同浓度Na2SO4溶液中的变化情况
可见，粉煤灰掺量为15%的试件在不同浓度的硫酸钠中冻融达175次循环后，清水和5%浓度的Na2SO4对混凝土试件的相对动弹性模量的影响较大，但对质量损失的影响不大，10%浓度的硫酸钠中冻融时试件的相对动弹性模量一直在增加，而质量损失基本不变。试件在不同浓度的硫酸钠中冻融时，对混凝土造成不同水平的损伤。
从图5－4（1）得出，粉煤灰掺量为25%的混凝土在清水中以及5%、10%浓度的硫酸钠溶液中经过175次冻融循环后相对动弹性模量较冻融之前分别提高3.2%、提高5.5%、减少3.8%。随着冻融龄期的增加，试件在清水中和5%浓度的Na2SO4中冻融时的相对动弹性模量较初始值一直在增加，10%浓度的Na2SO4中冻融时试件的相对动弹性模量的下降幅度最大。从图5－4（2）得出，粉煤灰掺量25%的试件冻融之前的质量，与经过175次冻融循环后相比，质量损失率分别提高1.27%、减少0.21%、不变。随着冻融龄期的持续，在清水中冻融的混凝土的质量损失率也一直在增大，而5%浓度Na2SO4中的混凝土试件在冻融25次后，其质量损失一直保持不变，损失最小。
图5－4 FA25组试件在不同浓度Na2SO4溶液中的变化情况
可见，粉煤灰掺量为25%的混凝土在不同浓度的硫酸钠中冻融达175次后，5%和10%浓度的硫酸钠对试件的相对动弹性模量造成的影响较大，但对质量损失的变化影响不大；而清水中冻融的试件的相对动弹性模量变化幅度不大，但却有较大的质量损失。因此试件在5%浓度的Na2SO4中冻融时损伤程度最小，表现出的抗盐冻性最好。通过对FA10、FA15、FA25三组试件在不同浓度的硫酸钠中冻融175次循环分析可知，不同掺量的粉煤灰混凝土在5%浓度的硫酸钠中冻融175次后的抗冻性好于清水中和10%浓度的，试件在5%浓度的硫酸钠中冻融时表现出的抗冻性明显好于其他两组。主要由于硫酸钠钠溶液的冰点比水低以及随着硫酸钠浓度的提高，析出的结晶增多，膨胀压增大，因此在10%浓度的硫酸钠不利于抗冻。