水泥基材料在硫酸鹽-氯鹽侵蝕下的破壞與評價.pdf

1、西部鹽湖和海洋環(huán)境中的混凝土結(jié)構(gòu)受到硫酸鹽-氯鹽復(fù)合侵蝕的作用，未達(dá)到設(shè)計使用年限即退出服役的問題突出。國內(nèi)外圍繞硫酸鹽-氯鹽復(fù)合侵蝕作用下混凝土的耐久性開展了較為廣泛的研究，加速腐蝕實驗是重要的研究手段，但現(xiàn)階段的試驗室加速實驗大多反映混凝土在單一介質(zhì)作用下的侵蝕劣化規(guī)律，如反映氯鹽侵蝕作用的RCM法以及反映硫酸鹽腐蝕作用的干濕循環(huán)KS指標(biāo)法，上述單一加速方法得到的研究結(jié)果在指導(dǎo)復(fù)合侵蝕環(huán)境下實際工程混凝土的耐久性保障與提升時可能出現(xiàn)

2、偏差。并且已有研究表明，硫酸鹽與氯鹽復(fù)合侵蝕作用下，混凝土的劣化規(guī)律并不是氯鹽與硫酸鹽單一侵蝕作用下劣化規(guī)律的簡單疊加，因此加速方法也不能機(jī)械的數(shù)學(xué)加和?？紤]硫酸鹽-氯鹽復(fù)合侵蝕作用的加速評價方法，是指導(dǎo)西部鹽湖和海洋環(huán)境等嚴(yán)酷環(huán)境下混凝土耐久性提升技術(shù)開發(fā)，科學(xué)預(yù)測混凝土結(jié)構(gòu)服役壽命的關(guān)鍵。
　　本文綜合考慮了西部鹽湖和海洋環(huán)境可能遇到的長期浸泡、干濕循環(huán)以及半浸泡三種侵蝕制度，研究了水泥基材料在硫酸鹽-氯鹽侵蝕過程中質(zhì)量變化、

3、耐蝕系數(shù)、膨脹率等不同指標(biāo)的變化趨勢，以及侵蝕過程中腐蝕產(chǎn)物組成、生成量、形貌以及孔結(jié)構(gòu)等微觀性能的演變規(guī)律，對氯鹽作用下水泥基材料硫酸鹽侵蝕破壞機(jī)理等效與加速評價方法進(jìn)行了分析。取得主要結(jié)論如下:
　　(1)硫酸鹽-氯鹽復(fù)合侵蝕作用下，長期浸泡與干濕循環(huán)中水泥基材料試件在質(zhì)量變化、強(qiáng)度變化和膨脹發(fā)展方面均具有相似的劣化特征，而半浸泡的試件劣化特征與長期浸泡試件和干濕循環(huán)試件均有明顯不同，在試驗室進(jìn)行模擬實際服役環(huán)境混凝土結(jié)構(gòu)耐久

4、性劣化時，可采用干濕循環(huán)方法對全浸泡進(jìn)行近似等效加速。
　　(2)采用干濕循環(huán)制度，在硫酸鹽-氯鹽復(fù)合侵蝕作用下對長期浸泡進(jìn)行近似等效加速，質(zhì)量變化難以在短期內(nèi)表征出硫酸鹽侵蝕過程中材料性能的劣化，強(qiáng)度發(fā)展離散性較大，膨脹率對評價長期浸泡和干濕循環(huán)作用下的水泥基材料的性能劣化更為有效。
　　(3)定義了硫酸鹽-氯鹽復(fù)合侵蝕作用下基于膨脹率的等效加速系數(shù)λE，試件達(dá)到相同膨脹率(E)所需的時間滿足t=a(E+b)1/2+c經(jīng)驗

5、公式，加速作用受到試件水灰比、界面、氯鹽濃度的影響，a為氯鹽濃度相關(guān)的影響因素、b為界面相關(guān)的影響因素、c為水灰比相關(guān)的影響因素;隨著試件水灰比增大，加速作用增強(qiáng)，界面的引入削弱了加速作用，氯鹽濃度增加，加速作用減弱。
　　(4)水泥基材料中硫酸根離子傳輸具有時變特性，給出了干濕循環(huán)制度下硫酸根離子傳輸?shù)募铀傧禂?shù)λD，為硫酸鹽-氯鹽侵蝕下的壽命預(yù)測提供了依據(jù)。
　　(5)干濕循環(huán)與長期浸泡作用下水泥基材料試件中的硫酸根離子分