本文選題：混凝土　切入點(diǎn)：凍融循環(huán)　出處：《青島理工大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：我國北方海域濱海鹽漬土地區(qū)以及西部鹽湖地區(qū)存在大量的硫酸鹽根離子，加之寒冷環(huán)境導(dǎo)致的冰凍作用、水位變動等形成的干濕循環(huán)作用。在上述復(fù)雜環(huán)境作用下，混凝土材料易快速失效。為揭示混凝土材料在上述環(huán)境下的腐蝕損傷過程，尤其是腐蝕損傷機(jī)理，本文系統(tǒng)研究了混凝土在硫酸鹽浸泡、干濕循環(huán)、以及凍融環(huán)境中的腐蝕損傷。 本文采用綜合了5類物理環(huán)境：常溫浸泡、50℃浸泡、凍融循環(huán)、干濕循環(huán)、海砂區(qū)暴露，4類侵蝕介質(zhì)：水、海水、5%硫酸鈉溶液、復(fù)合溶液（3.5%氯化鈉+5%硫酸鈉）。采用3類分析方法：力學(xué)等宏觀性能測試，SEM-CT-MIP-DSC微觀測試，超聲波無損檢測。主要研究結(jié)果如下： （1）腐蝕溶液溫度加速了硫酸根離子滲透速度，促進(jìn)了硫酸根與水泥水化產(chǎn)物之間的化學(xué)反應(yīng)。相比于常溫腐蝕，50°C下腐蝕水泥凈漿中反應(yīng)的硫酸鹽根離子比常溫高17%，但腐蝕產(chǎn)物中鈣礬石發(fā)生了分解，腐蝕產(chǎn)物主要為石膏。 （2）混凝土在干濕循環(huán)-硫酸鹽作用下腐蝕，其主要腐蝕產(chǎn)物為大量鈣礬石及少量石膏。相比于浸泡腐蝕，干濕循環(huán)加速了硫酸根離子滲透速度，混凝土表觀硫酸根離子擴(kuò)散系數(shù)是浸泡環(huán)境的2倍左右。且反應(yīng)的硫酸根離子量高于浸泡環(huán)境10%左右。 （3）凍融循環(huán)過程中的低溫環(huán)境降低了混凝土硫酸根離子擴(kuò)散速度和反應(yīng)硫酸根離子量，但凍融損傷程度的增加將導(dǎo)致混凝土中硫酸根離子擴(kuò)散速度增加�；炷猎趶�(fù)合鹽溶液中凍融循環(huán)，其硫酸根離子反應(yīng)能力是硫酸鈉溶液中鹽凍混凝土的1倍，生成的鈣礬石、硅灰石膏和石膏腐蝕產(chǎn)物量更多，毛細(xì)孔增加了2.2倍，最幾孔徑提高了8nm，混凝土表面剝落更為嚴(yán)重。 （4）氯離子濃度在鹽凍損傷混凝土中呈梯度分布，依據(jù)提出公式計算其表層產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力是內(nèi)部的1.73倍，從而導(dǎo)致氯鹽凍融混凝土的逐層剝落破壞。硫酸鈉溶液在低溫下的冰膨脹率隨其濃度增加而增加，且高于氯鹽溶液的冰膨脹率；但由于混凝土在硫酸鹽溶液凍融過程中生成了鈣礬石和石膏，固體腐蝕產(chǎn)物在低溫下體積膨脹小于溶液膨脹率，其導(dǎo)致混凝土破壞程度小于水溶液，并小于復(fù)合鹽溶液和氯鹽溶液。 （5）腐蝕鹽溶液在無約束狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度在0.17~0.3MPa，海水凍結(jié)體強(qiáng)度＞硫酸鈉＞氯鹽，但小于混凝土抗拉強(qiáng)度。連續(xù)的凍融循環(huán)對開放孔產(chǎn)生凍結(jié)疲勞荷載，開放孔壁剝蝕并最終形成連通宏觀裂縫，海水對孔的損傷程度高于硫酸鈉溶液。
[Abstract]:Under the complex environment mentioned above, concrete material is easy to fail quickly.In order to reveal the process of corrosion damage of concrete materials under the above environment, especially the mechanism of corrosion damage, the corrosion damage of concrete in sulphate immersion, dry and wet cycle, and freeze-thaw environment is systematically studied in this paper.In this paper, five kinds of physical environments are synthesized: immersion at 50 鈩，

本文編號：1726685