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文檔簡介
1、氯離子侵蝕和碳化是引起鋼筋銹蝕從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)混凝土耐久性下降的重要原因。因此,有必要建立統(tǒng)一、有效的檢測方法及劣化指標(biāo)來研究混凝土的氯離子滲透和碳化性能,從而指導(dǎo)混凝土耐久性設(shè)計與施工、評價混凝土質(zhì)量以及預(yù)測混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命。
在氯離子滲透性試驗的諸多方法中,Permit法(Permeation migration test)是目前唯一一種能夠現(xiàn)場測定混凝土保護(hù)層氯離子滲透性能且近似無損的方法,因而具有廣泛的應(yīng)用前景,但至
2、今研究較少。本課題采用RCPT法(Rapid Chloride Permeability Test)和RCM法(RapidChloride Migration test)兩種典型的試驗方法與Permit法進(jìn)行比較研究,測試了一系列不同齡期的普通混凝土及粉煤灰、礦粉單雙摻混凝土的滲透性,分析了三種試驗方法之間的相關(guān)性。研究結(jié)果表明,Permit法能較好地反映混凝土的氯離子滲透規(guī)律,值得推廣應(yīng)用。該法測得28d養(yǎng)護(hù)齡期的混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)
3、與相同齡期下RCM試驗結(jié)果之間相關(guān)性最好,并結(jié)合GB/T50476-2008建立了基于Permit法的混凝土氯離子侵入指標(biāo)。
與自然環(huán)境中CO2的實際體積濃度(一般0.03%)相比,我國標(biāo)準(zhǔn)加速碳化試驗中的CO2體積濃度(20%)明顯偏高。為此,本文在國外研究的基礎(chǔ)上,探索采用低濃度加速碳化法研究混凝土碳化性能的可行性。通過低濃度碳化法與我國標(biāo)準(zhǔn)碳化法的對比研究發(fā)現(xiàn),低濃度碳化法90d時的碳化深度與標(biāo)準(zhǔn)碳化法28d的結(jié)果之
4、間相關(guān)性較好,與28d抗壓強(qiáng)度之間也有良好的相關(guān)性,從而提出了低濃度(3%)下90d碳化齡期的混凝土碳化性能指標(biāo)。
材料的微觀結(jié)構(gòu)決定了其宏觀的行為機(jī)制。本文采用MIP(Mercury IntrusionPorosimetry)、可蒸發(fā)水含量法(Evaporative Water Method)及XRD等常用手段比較全面地考查了混凝土的微觀特性,討論了結(jié)構(gòu)混凝土宏觀性能與其內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)之間的相互關(guān)系,試圖通過混凝土材料的組
5、成、結(jié)構(gòu)來反映其宏觀性能。結(jié)果表明,氯離子滲透性能與孔隙率之間有良好的相關(guān)性,即可認(rèn)為孔隙率是影響混凝土氯離子滲透性的主要因素?;炷恋奶蓟阅芘c孔隙率之間也存在著一定的關(guān)系,但相關(guān)性較差。結(jié)合XRD試驗結(jié)果分析得知,孔隙率不是影響混凝土碳化速率的最主要因素,混凝土的碳化速率與其內(nèi)部可碳化物質(zhì)氫氧化鈣(CH)含量密切相關(guān),CH含量越低,可吸收的CO2的量越少,碳化速率就越快。礦物摻合料能與水泥熟料水化時產(chǎn)生的CH結(jié)合,降低了混凝土孔隙中
6、的液相堿度,加快了碳化速率。
由于施工技術(shù)等原因,實際結(jié)構(gòu)中混凝土保護(hù)層與實驗室內(nèi)測定的混凝土材料的耐久性之間存在著一定的差異。因此,有必要開展實際環(huán)境因素作用下結(jié)構(gòu)混凝土耐久性現(xiàn)場檢測與評估,為海工結(jié)構(gòu)混凝土的壽命預(yù)測提供數(shù)據(jù)支撐,同時也為合理養(yǎng)護(hù)制度與方法的制定提供技術(shù)指導(dǎo)。本文選取寧波某已建海工碼頭東側(cè)便橋的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部位,對結(jié)構(gòu)混凝土外觀、力學(xué)性能、碳化深度、鋼筋保護(hù)層厚度、混凝土氯離子含量和混凝土堿含量進(jìn)行現(xiàn)場檢測
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