硫酸鹽腐蝕和凍融復(fù)合作用下混凝土的性能研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、硫酸鹽侵蝕和凍害均是導(dǎo)致混凝土耐久性退化的重要環(huán)境因素?;炷猎谠馐芰蛩猁}侵蝕與凍融循環(huán)共同作用時,對混凝土?xí)a(chǎn)生較單一因素劣化作用更嚴重的破壞。因此,系統(tǒng)地開展硫酸鹽侵蝕與凍融循環(huán)復(fù)合因素作用下的混凝土耐久性研究,解釋混凝土受硫酸鹽侵蝕與凍融循環(huán)復(fù)合作用劣化機理,對提升相應(yīng)環(huán)境下的混凝土的耐久性設(shè)計和壽命預(yù)測具有重要意義。
  針對以上問題,本文研究了在硫酸鹽侵蝕環(huán)境下水灰比、含氣量等內(nèi)部因素和凍融條件等外部因素對混凝土力學(xué)性能

2、和變形的影響,并開展了孔溶液分析和微觀試驗研究,探究硫酸鹽腐蝕和凍融復(fù)合條件下混凝土的微結(jié)構(gòu)劣化及硫酸根離子傳輸機理。主要研究內(nèi)容和成果如下:
  (1)試驗研究了混凝土試塊在硫酸鹽腐蝕和凍融循環(huán)復(fù)合條件下的力學(xué)性能規(guī)律。當混凝土受到凍融破壞和硫酸鹽侵蝕共同作用時,兩種劣化因素相互促進,會產(chǎn)生超疊加效應(yīng),比一般混凝土凍融破壞嚴重得多。5%硫酸鈉鹽凍與5%硫酸鎂鹽凍相比,會對混凝土造成更嚴重的損傷,造成這種現(xiàn)象主要與破壞的類型有關(guān):

3、5%硫酸鈉除了對混凝土有化學(xué)侵蝕作用,還會對混凝土產(chǎn)生鹽結(jié)晶物理破壞,后者是造成5%硫酸鈉鹽凍破壞的主因,5%硫酸鎂對混凝土的破壞主要是化學(xué)侵蝕,鹽結(jié)晶造成的物理破壞不如5%硫酸鈉的鹽凍破壞明顯。
  (2)試驗研究了混凝土試塊在硫酸鹽腐蝕和凍融循環(huán)復(fù)合條件下的變形發(fā)展規(guī)律。在質(zhì)量分數(shù)5%的硫酸鈉溶液、5%的硫酸鎂溶液和水中,對引氣和未引氣的混凝土試塊進行快速凍融,同時在5%硫酸鈉溶液和5%硫酸鎂溶液中浸泡混凝土試塊以進行對比,在

4、此過程中采用靜態(tài)應(yīng)變儀測量試塊的應(yīng)變發(fā)展規(guī)律。研究結(jié)果表明,在1200min的時間里,引氣的混凝土要比未引氣的混凝土應(yīng)變增長量大一倍。在硫酸鈉溶液凍融條件下的試塊應(yīng)變增長最快,破壞最顯著,其后依次是水中凍融、硫酸鎂溶液凍融、硫酸鈉溶液浸泡和硫酸鎂溶液浸泡等條件下的試塊。
  (3)混凝土加入引氣劑后,將會改變混凝土內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu),使氣泡孔增多,內(nèi)部密實度下降,因此會導(dǎo)致混凝土的初始強度降低,但是,氣泡孔對混凝土的抗凍性卻起到促進的作

5、用,當混凝土受凍融循環(huán)的作用時,它可以緩沖來自毛細孔結(jié)冰帶來的滲透壓,是混凝土不至于被滲透壓破壞,另外它還切斷了連通孔的通道,阻止硫酸鹽的侵入,進而提高了混凝土的抗腐蝕性。
  (4)凍融條件下能加快SO42-向混凝土內(nèi)部遷移傳輸,使混凝土遭受破壞;SO42-在混凝土內(nèi)部發(fā)生化學(xué)反應(yīng),和水泥石發(fā)生反應(yīng),生成具有膨脹性的物質(zhì),主要為鈣礬石和石膏;不同硫酸鹽溶液對混凝土的化學(xué)反應(yīng)不同,硫酸鎂對混凝土的腐蝕作用要小于硫酸鈉;水灰比越大,

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